Twiflex, un membro del gruppo Altra Industrial Motion, fornitore di componenti per la trasmissione della potenza, ha fornito il freno di stazionamento e di emergenza per i verricelli in uso in una miniera d'oro a Elko County, in Nevada. I freni VCSD-VR sono installati sul pignone del motore ed operano su un disco da 1,168 metri per creare una coppia totale pari a 128 kNm.
Il Twiflex VCSD-VR è un freno a disco applicato a molla con rilascio idraulico progettato per operare negli ambienti più difficili garantendo prestazioni elevatissime nelle applicazioni di arresto dinamico e di emergenza più impegnative.
Secondo Steve Powell, Product Manager di Twiflex, in fase di selezione dei freni per i verricelli utilizzati in ambito minerario, è fondamentale tener conto di fattori quali le dimensioni dell'albero, i tempi di arresto, la configurazione del tamburo e il carico in gioco, per calcolare la coppia frenante richiesta per ciascun'applicazione.
Oltre 2 milioni di cicli garantiti
Nel caso dei verricelli da miniera, Twiflex mira solitamente a proporre soluzioni di frenata che possano garantire oltre 2 milioni di cicli di frenata per soddisfare precise esigenze del settore. La gamma di freni VMS per verricelli di Twiflex offre fino a 460 kN di forza frenante con un coefficiente di attrito nominale pari a 0,4 e un traferro di 2 mm (distanza tra pastiglia e superficie del disco).
Nell'applicazione nella miniera d'oro di Elko, la velocità di frenata è bassa - 500 giri/min - ma il tempo di frenata richiesto è compreso tra 3 e 5 secondi, il che significa valori elevati di temperatura di picco del disco e di dissipazione di potenza durante l'arresto.
"La soluzione prescelta mira a garantire una coppia frenante sufficiente ad affrontare il carico statico sbilanciato, tenendo conto anche del lavoro di arresto dinamico" spiega Steve. "I moderni sistemi di controllo offrono tempi di ciclo di sollevamento più bassi e livelli di produzione elevati, tutti fattori che influenzano la selezione del freno."
Superficie più ampia
Il modello VCSD-VR è una versione di pastiglie con una superficie più ampia (28.990 mm2 ognuna) del popolare Twiflex VCSD (15.700 mm2 ogni pastiglia); entrambi i freni producono forze frenanti comprese tra 11 kN e 60 kN. Data la sua maggiore superficie frenante, la versione con pastiglie allargate consente di ottenere maggiori velocità di sfregamento e una maggiore capacità termica (la capacità di assorbire e dissipare calore).
Oltre a verificare la coppia frenante all'inizio di ciascun turno, gli operatori del verricello controllano visivamente le pinze e le condizioni della superficie del disco. Per facilitare la manutenzione, i freni Twiflex incorporano un sistema di monitoraggio che segnala l'usura delle pastiglie dei freni e la perdita di forza frenante.
Twiflex continua a verificare la possibilità di utilizzare nuovi materiali in grado di soddisfare le necessità del settore minerario ed ha investito in moderne apparecchiature di verifica presso il suo impianto produttivo di Bedford, nel Regno Unito. L'azienda è in grado di offrire capacità complete di verifica, inclusa una camera climatica (da -75°C a +180°C), una stanza di prova per i test sui freni e un banco d'inerzia di arresto/avvio da 40 kW completamente automatizzato per gli arresti dinamici.
Test dei cicli
"Tutti i freni modulari Twiflex vengono assoggettati a un test dei cicli e una prova di pressione prima di lasciare la fabbrica." spiega Steve. "Nel caso dei verricelli minerari, tutti i componenti critici del freno vengono sottoposti a prove non distruttive. Il limite principale per i produttori di freni è il materiale di attrito e l'area sulla quale agiscono le pastiglie, che deve essere selezionata attentamente per il ciclo di lavoro."
Una caratteristica unica di Twiflex che contribuisce a ridurre i costi di manutenzione e a mitigare i rischi in loco è il design "Parked off" che è incluso su tutti i freni modulari Twiflex. A differenza dei sistemi a blocco meccanico convenzionali nei quali viene utilizzata una disposizione con dado e bullone centrale per trattenere la forza della molla e impedire che il freno possa chiudersi durante la manutenzione, la funzione "Parked Off" rimuove attivamente la forza della molla, il che significa che quando la pressione idraulica viene rimossa non ci sono forze in azione sulla pastiglia e quindi nessuna possibilità di chiusure inaspettate.
Steve conclude: "Le prestazioni complessive del freno VCSD-VR si prestano all'applicazione presso Elko Gold Mine e ci hanno consentito di studiare una soluzione che soddisfacesse tutti i requisiti offrendo inoltre ulteriori vantaggi prestazionali come un'installazione più rapida e costi di manutenzione ridotti."
