falhas em correntes
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Anlise de danos
em correntesCausas e solues
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Anlisededan
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orrentes-Causasesolu
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Anlise de danosem correntes
Causas e solues
Durante quase um sculo, as correntes tm
sido usadas com um sucesso extraordinrionuma grande variedade de aplicaes natransmisso de potncia, elevadores etransportadores. Porm, ocasionalmente
podem haver problemas e ser necessriosugerir medidas correctivas. Este manual
foi preparado para assistir nestas situaes.O objectivo deste manual ilustrar e explicaros efeitos em diversas condies de
funcionamento sobre a vida til das correntespara que assim se esteja melhor preparadopara reconhecer e diagnosticar imediatamenteos problemas nas correntes. Esta capacidadeser muito valiosa para quem assiste e parao utilizador. claro que o nosso pessoal e engenheiros,bem como os nossos laboratrios esto sempredisponveis para prover qualquer assistnciatcnica necessria para analisar ou resolver
problemas.
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Contedo
Rotura do pino- devido a fadiga por corroso .. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 - 5
Desgaste do pino- devido a abraso, lubrificao inadequada ou ineficaz . . . . . . . . . . . 6
Desgaste do pino- devido a uma pelcula inadequada de leo entreas .. . . . . . . .. . . . 7
superfcies decontacto
Corte do pino- devido a sobrecarga repentina ou excessiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Flexo do pino- devido a sobrecarga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Eroso do pino e da bucha- devido a gua, materiais abrasivos e corrosivos . . . . . . . . .10 - 11
Eroso do pino e da bucha- devido a materiais secos, fluidos e abrasivos . . . . . . . . . . . 10 - 11
Aderncia da articulao- devido a corroso, desgaste ou acumulao. .. . . . . . . .. .. 12
de materiaisdentro da articulao
Fadiga nos furos das placas- devido a cargas cclicas severas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Fadiga do pino- devido a sobrecargas severas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Fadiga da bucha- devido a sobrecargas severas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Fadiga do rolo- devido a cargas de impacto severas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 16
Rolos ou buchas esmagados- devido a elevadas concentraes de carga . . . . . . . . . . . 17
Desgaste dos elos- devido a escorregamento entre o carreto de traco e a corrente . . . 18
Desgaste dos elos- devido a abraso e grandes cargas descendentes. . . . . . . . . . . . . . 19
Desgaste anormal da corrente, carretos e perfis- devido a desalinhamento . . . . . . . . . 20
Alongamento (esticamento) da corrente- devido a tenses de sobrecarga . . . . . . . . . . 21
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Rotura do pino- devido a fadiga por corroso
Fendas de fadiga Picadas
Quando se aplica uma carga corrente, o espao livredentro
da articulao acumula-se entre o"lado posterior" dospinos
e a parede interna dos elos ou buchas.
A rea exposta do pino susceptvel corroso e a picadas
se no for protegida e se a corrente funcionar em gua,
compostoscidos ou materiais que produzam cidos quando
se combinam com gua.
Como qualquer outra estrutura, os pinos da corrente
dobram-se sob carga. Nesta condio, a superfcie do lado
posterior do pino estica, ou seja, est em tenso. Se o pino
for picado por um ataque corrosivo, cada picada converte-senum ponto de concentrao de esforos.
A ilustrao acima mostra como a flexo pode eventualmente
causar fendas de fadiga que comeam por pontos de elevado
esforo. Estas fendas podem avanar at que, finalmente, o
pino parte durante um ciclo de carga. Um grau menos
avanado de picadas por corroso ilustrado na parte inferior
da pgina 5. Note as reas dos pinos que estiveram em
contacto com as placas laterais e, portanto, protegidasde
ataques.
As proteces superficiais como os lubrificantes resistentes
gua ou as superfcies cadmiadas so normalmente eficazes
para prevenir ataques corrosivos. Quando as condies so
severas, podem ser mais eficazes os materiais resistentes
corroso, tais como os aos inoxidveis.
As ilustraes de cima das pginas 4 e 5 mostram um estado
avanado de ataque por corroso e ilustram o processo
completo de fadiga por corroso - picadas, fendas e fractura.
Os pinos mostrados foram obtidos de um transportador de
material produtor de cido. Em aplicaes como esta,
possvel algumas vezes reduzir o grau de corrosibilidade oude acidez, para alm de fornecer uma camada protectora
aos pinos.
Para encontrar a mais eficaz proteco contra a fadiga por
corroso, todos os aspectos de carga, velocidade, materiais
transportados, etc., devem ser identificados e avaliados.
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Rotura do pino- devido a fadiga por corroso
Lado posterior ou exposto Fendas de fadiga
Lado em contacto com o
elo ou com a bucha
Seco horizontal
Seco transversal ampliada de um pino partido
Sem picadas
Picadas Corroso por picadas
Progresso de
uma fenda de fadiga
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O desgaste uma condio normal que espectvel quando
existe movimento e contacto entre duas partes, tal como a
articulao entre um pino e uma bucha de corrente.
A presena de abrasivos ou de uma pelcula de leo insufici-
ente entre as superfcies de contacto pode resultar num
desgaste acelerado. Por exemplo, o pino mostrado acimafoi
retirado de uma corrente de transmisso de potnciaexposta
a uma atmosfera carregada de areia e de sujidade.
Estes abrasivos penetraram nas juntas da correntecausando
um rpido desgaste dos pinos e uma substancialreduo do
tempo de vida da corrente.
Sob este tipo de condies, a desmontagem peridica dacorrente, limpeza completa e relubrificao cuidadosanormal-
mente prolonga o tempo de vida da corrente.
Algumas vezes, as correntes de transmisso podem ser
instaladas dentro de uma proteco metlica a qual no s
oferece proteco contra abrasivos mas, ao mesmo tempo,
fornece o meio para uma lubrificao eficaz.
Deflectores ou escudos podem ser usados algumas vezes
para proteger as correntes de transmisso do contacto directo
com abrasivos. Algumas correntes transportadoras grandes
podem ser equipadas com pinos lubrificados (pinos com
copos de lubrificao para lubrificao presso) para queos
abrasivos possam sair das juntas da corrente a intervalos
regulares. Outras vezes pode ser conveniente montar pinos
novos usando os pinos com proteco de crmio duro parauma maior resistncia ao desgaste.
O desgaste irregular do pino muitas vezes resultado deuma
lubrificao inadequada ou insuficiente. Nestes casos, a
pelcula de leo entre as superfcies em contacto no
suficiente para prevenir o contacto metal com metal ou para
remover a sujidade das juntas da corrente. O resultado o
pino poder desgastar-se de forma similar mostrada na foto.
O desgaste acelerado devido a isto pode diminuir com um
mtodo de lubrificao melhor.
Uma anlise completa das condies indica normalmente o
mtodo mais prtico e eficaz para reduzir o desgaste do pino
e aumentar a vida til da corrente.
Desgaste do pino- devido a abraso, lubrificao inadequada
ou ineficaz
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O desgaste por aderncia ocorre devido a microssoldaduras
entre pontos das superfcies de contacto do pino/bucha.Quando as superfcies deslizam uma sobre a outra, durante
a articulao sobre os carretos, o ponto de soldadura
rompe-se como uma partcula de desgaste.
O objectivo principal da lubrificao (para correntes ou
qualquer outro dispositivo mecnico) o de prover uma
pelcula de leo eficaz entre as superfcies de contacto para
assim prevenir o contacto directo entre metais.
Os pinos das correntes podem ter este tipo de desgaste
quando a pelcula de leo no adequada para suportar a
carga ou se,por algum motivo, o deixa de fazer. Claro que
a intensidade do desgaste depende do grau e durao do
contacto entre metais.
O funcionamento por perodos muito curtos sob condies
severas, ou a velocidades muito altas podem causar umdesgaste incipiente ou moderado. Este tipo de desgaste
pode no ter um efeito aprecivel na vida da corrente e a
condio pode no agravar se forem tomadas precaues
para evitar que volte a ocorrer.
Formas mais severas de desgaste podem ser observadas
qundo as correntes com cargas muito pesadas funcionam
a velocidades muito altas ou muito baixas. A alta velocidade
o desgaste do pino pode ocorrer devido a um tempo insufi-
ciente entre os ciclos de carga para que se forme uma
pelcula adequada de leo. A baixa velocidade as elevadas
presses podem retirar o lubrificante das juntas e mantendo
a carga pesada evita que se volte a formar a pelcula entre
as superfcies de contacto. Alteraes na carga e/ou navelocidade muitas vezes permite que o lubrificante funcione
eficazmente reduzindo a tendncia para o desgaste dos
pinos. Nalguns casos podem ser usados melhores mtodos
de lubrificao.
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Desgaste do pino- devido a uma pelcula inadequada de leo
entre as superfcies de contacto
Intensidade do desgaste
Incipiente Moderado Forte Severo
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Noutras pginas, notmos que os pinos da corrente (dependendo
da situao) podem: desgastar, romper, desgastar por aderncia,corroer ou dobrar. Noutras circunstncias,muito pouco comuns,
um pino de corrente pode partir.
Se um pino parte, normalmente devido a uma sobrecarga
severa repentina e anormal. Obstrues acidentais podem ser
uma causa provvel. No caso dos pinos das ilustraes, foi
imposta uma carga severa de impacto a uma transmisso que
estava sobrecarregada causando o corte dos pinos.
O corte dos pinos caracteriza-se por uma superfcie de corte
redonda e razoavelmente lisa conforme mostrado nas fotos
direita. O corte ocorre nos pontos indicados no esquema acima.
J que o corte do pino se deve a condies anormais de carga,
a causa pode ser normalmente determinada. Podem ser tomadas
medidas preventivas para evitar que voltem a ocorrer.
Corte do pino- devido a sobrecarga repentina ou excessiva
Planos de corte
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A flexo do pino resulta normalmente de uma sobrecarga
repentina e suficiente para causar uma deformaopermanente mas no suficientemente pesada para cortar
o pino.
Esta condio verifica-se quando uma correntefuncionou
alm da sua capacidade.
Tambm se verifica em correntes transportadoras
excessivamente carregadas quando se adiciona uma
carga de choque repentina excedendo a capacidade
normal de trabalho. Em situaes como esta, podem ser
tomadas medidas correctivas para reduzir tanto a
severidade da carga como a possibilidade de sobrecargas.
Os pinos de correntes transportadoras expostas a
temperaturas elevadas podem deformar-se se existirem
cargas pesadas. Esta tendncia pode ser eliminada se
se evitar que a corrente esteja em contacto directo como calor. Normalmente so usadas proteces de
arrefecimento a gua ou correntes em liga resistente
ao calor.
Os pinos dobrados tm como resultado a perca de
uniformidade da corrente e o desalinhamento da
articulao. Estas condies podem aumentar o esforo
da corrente e aumentar a rapidez do desgaste dos
dentes dos carretos. Consequentemente, ao corrigir a
causa da flexo dos pinos aconselhvel substituir os
pinos dobrados ou toda a corrente.
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Flexo do pino- devido a sobrecarga
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A eroso nas superfcies de contacto da corrente pode
ocorrer quando a corrente maneja materiais abrasivos
ou corrosivos na presena de gua. O grau e rapidez
da eroso dependem da severidade das condies, e
muito poucas vezes alcanam o caso extremo que se
ilustra acima.
A eroso um processo contnuo onde as impurezas
abrasivas e a gua se combinam para, li teralmente,
lavar as partculas de ao das superfcies em contacto.
Esta aco erosiva reduz gradualmente as reas da
seco de corte dos pinos e das buchas, bem como a
sua capacidade de carga.
Alguns revestimentos de proteco podem ser eficazespara retardar o ataque corrosivo e desgaste por abraso.
Nalguns casos, os pinos e as buchas de ao inoxidvel
podem ser eficazes para combater a eroso. Algumas
vezes podeserpossvel reduzir o grau de acidez, para
alm de prover uma capa protectora nas partes da
articulao.
Uma avaliao a fundo de cada factor que contribui
para a eroso indicar a medida correctiva mais prtica
para aumentar a vida da corrente.
Eroso do pino e da bucha- devido a gua, materiais abrasivos
e corrosivos
ErosoPino
Bucha
Eroso Picadas
Seco de uma bucha
com eroso
Picadas por
corroso
Eroso
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11/2211
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Eroso do pino e da bucha- devido a materiais secos, fluidos e
abrasivos
As superfcies de desgaste na articulao tambm podem
sofrer eroso quando so manejados materiais secos queactuam como fluidos quando esto em contacto com a
corrente. Este tipo de desgaste comum em elevadores
que transportam cimento; se a zona inferior do elevador
for inundada de material chama-se eroso por cavitao
seca. A sua severidade depende da quantidade de material
e o tempo que permanece inundado.
A aparncia da superfcie desgastada usualmente muito
irregular e uma vez que os canais e cavidades de desgaste
estejam definidos o ritmo do desgaste tende a acelerar.
Nota: a Rexnord oferece correntes com articulaes seladas
que foram concebidas para aumentar a vida da corrente
quando h desgaste por eroso hmida ou seca nos pinos
da corrente.
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7/26/2019 Falhas Em Correntes
12/2212
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Aderncia da articulao- devido a corroso, desgaste ou
acumulao de materiais dentro da articulao
As articulaes so susceptveis aaderir(ou unir)se
as superfcies de contacto esto excessivamente
corrodas ou existe demasiado desgaste por aderncia,
ou se as folgas entre as partes da articulao esto
cheiascom material que tende a endurecer.
Em casos moderados os componentes da articulao
podem partir quando a corrente articula sobre o carreto.
No caso em que a articulao esteja gripada poderocorrer falha por toro do pino ou os furos das placas
laterais podem fracturar-se.
Um revestimento protector muito til para prevenir a
oxidao e uma possvel adeso quando as correntes
so submetidas a funcionamento intermitente ou quando
esto sem uso durante longos perodos. Nestes casos,
o funcionamento ocasional durante os perodos sem
uso reduzir substancialmente a probabilidade de
adeso. Em casos graves, prefervel que os pinos e
buchas sejam resistentes corroso.
Igualmente, um lubrificante retarda a penetrao na
articulao do material que tende a acumular e
endurecer. Algumas correntes maiores podem estar
equipadas com pinos que tenham copos de lubrificao
para lubrificao presso para que o material estranho
possa ser removido da articulao. Noutros casos, o
mtodo preferido para prolongar a vida da corrente pode
ser a remoo por meio duma limpeza a fundo e derelubrificao cuidadosa.
As articulaes tambm podem gripar devido a
aderncia por microssoldaduras entre as superfcies
de contacto quando as correntes funcionam alm do
seu limite de velocidade. As causas deste problema e
as medidas de preveno que podem ser tomadas so
discutidas na pgina 7.
Acumulao de
material na
ligao entre abucha e o pino
Quebra torcional
Pino
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7/26/2019 Falhas Em Correntes
13/2213
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Fadiga nos furos das placas- devido a cargas cclicas severas
Ocorre fadiga nas placas laterais quando a frequncia ea magnitude do ciclo de esforos aplicados devido carga provocam que o material da placa lateral alcanceo limite da sua vida de fadiga antes que a corrente estejagasta.A falha devido fadiga do material normalmente comeacom uma pequenssima fenda na orla do furo da placa.Com a repetio das cargas cclicas, a fenda progridegradualmente at que a placa lateral est suficientementedebilitada para permitir a fractura completa.Consequentemente, a fractura devido a fadigacaracteriza-se por uma srie de marcas concntricascurvilneas numa rea que tem a aparncia de uma
fractura frgil.s vezes possvel reduzir a magnitude da carga nacorrente; porm, necessria uma anlise maisprofunda de todas as condies operacionais paraencontrar uma soluo eficaz.
Fractura por fadiga
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7/26/2019 Falhas Em Correntes
14/2214
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Fadiga do pino- devido a sobrecargas severas
As quebras por fadiga dos pinos so resultado de cargasque excedem a capacidade de carga da corrente oudevido a um contacto incorrecto com os carretos, como o caso de uma corrente que salta os dentes.
A aplicao de uma s carga alta pode causar uma fendana superfcie do pino, a qual progride como fenda defadiga atravs da sua seco durante o funcionamentoa cargas normais.A fadiga dos pinos pode ser evitada eliminando a causadestas sobrecargas extremas.
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15/2215
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Fadiga da bucha- devido a sobrecargas severas
As quebras por fadiga das buchas ocorrem em resultadode sobrecargas.A fenda origina-se num ponto na superfcie interior dabucha e evolui longitudinalmente ou circunferencialmenteat que se parte totalmente.As quebras podem ser evitadas eliminando assobrecargas, aumentando o tamanho dos carretos emudando os carretos que estejam demasiado gastos outenham um dimetro inferior muito grande (cava do dente).
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16/2216
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Fadiga do rolo- devido a cargas de impacto severas
Ocorrem impactos de certa magnitude quando os rolos dacorrente fazem contacto com os dentes do carreto.Se as condies de funcionamento envolvem cargaspesadas e altas velocidades, o choque durante o contactopode ser grave. s vezes o impacto to forte que produzesforos elevados na superfcie dos rolos. Sob estesimpactos repetidos os esforos podem provocar fendas de
fadiga. Finalmente, os rolos podem partir devido a fadigado metal.A fadiga dos rolos pode ser evitada reduzindo acarga e/ou a velocidade.
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17/2217
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Rolos ou buchas esmagados- devido a elevadas concentraes
de carga
Devido ao alongamento do passo, uma corrente muito
gasta no engrena correctamente no seu carreto. Como
mostra a figura acima, alguns dos rolos (ou buchas)
podem estar em contacto com a ponta dos dentes. Isto
pode impor grandes cargas, o suficiente para moer os
rolos ou buchas. Quando se observar este tipo de
contacto, deve-se substituir acorrente para evitar que o
carreto se danifique.
Tambm pode ocorrer contacto inadequado quando
uma corrente nova funciona com carretos gastos. Os
rolos podem ser modos da mesma forma. Se se deseja
uma vida til longa, devem-se substituir os carretos muito
gastos ao mesmo tempo que se substitui a corrente.
Os rolos tambm podem ser modos se pedras ou outros
materiais duros se acumulam ou ficam presos na
cavidade entre os dentes da engrenagem. Quando a
corrente funciona prximo de lodo, pedras, etc., podem
ser usados carretos com os dentes chanfrados por
forma a proteger o rolo de uma presso excessiva e
consequentes danos. Estes chanfros esto localizados
abaixo e de cada lado das cavas dos dentes e fornecem
um modo de escape de partculas estranhas que podem
ser expulsas pelo rolo quando engrena no carreto.Umasobrecarga excessiva, devido a um encravamento
acidental, tambm pode moer os rolos ou as buchas.
Nestes casos, podem ser tomadas medidas de precauo
para evitar que volte a ocorrer o mesmo acidente.
Carreto com chanfros
para escoamento
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18/2218
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Desgaste dos elos- devido a escorregamento entre o carreto de
traco e a corrente
Para elevadores de alcatruzes e outras aplicaes,
podem ser usadas rodas de traco de baixo custo
em vez de carretos. Porm, deve existir uma fora
de traco adequada entre a corrente e a roda
mandante para um funcionamento eficaz.
O elo mostrado direita foi usado num elevador
que transportava um material duro e abrasivo. O
desgaste excessivo mostrado neste elo foi
causado por escorregamento da roda durante
perodos de carga excessiva. Durante este tempo
as foras de traco no eram suficientes para
movimentar a corrente eficazmente.Pode-se esperar que estas sobrecargas causem
escorregamento entre a corrente e as rodas de
traco. Frequentemente, o escorregamento da
corrente num elevador de alcatruzes pode ser
corrigido atravs de uma alimentao uniforme e
regulada. Deve-se ter o cuidado de manter o
ajuste apropriado do tensor e evitar sobrecarregar
a corrente com muita tenso. Muitas vezes, a
melhor maneira de corrigir o escorregamento
alterando as rodas de traco por carretos j que
estes do um melhor contacto com a corrente.
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19/2219
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Desgaste dos elos- devido a abraso e grandes cargas
descendentes
O tipo de desgaste ilustrado geralmente observado em
correntes usadas em transportadores compridos esobrecarregados onde a corrente desliza enquanto
transporta materiais abrasivos.
Sob estas condies, espera-se que ocorra desgaste do
elo; porm, podem ser tomadas medidas que aumentaro
a vida da corrente reduzindo a rapidez do desgaste.
Por exemplo, os carris do transportador podem ser
lubrificados para reduzir a frico. Ou, quando os carris
se gastam e ficam speros, a melhor forma de aumentar
a vida da corrente substituir os carris. A distribuio de
carga sobre uma maior rea pode ser muito eficaz para
diminuir o desgaste. Algumas correntes esto disponveis
com sapatas de desgaste para este propsito (ver a
corrente direita). As correntes tambm podem ser
fornecidas com placas laterais endurecidas por induonas superfcies de escorregamento. Se o espao permitir,
a melhor alternativa distribuir a carga entre duas ou
mais fiadas de corrente.
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7/26/2019 Falhas Em Correntes
20/2220
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Desgaste anormal da corrente, carretos e perfis- devido a
desalinhamento
Padres de desgaste invulgares na corrente podem indicar
desalinhamento que pode causar danos graves na corrente.
Os tipos mais comuns de desalinhamento so:
- veios no paralelos
- carretos desalinhados entre si- seces de perfis de guia no alinhados.
Sob algumas condies de desalinhamento, um lado da
placa lateral sobrecarregado; noutras condies, a
corrente obrigada a torcer-se ou dobrar-se quando se
move de um carreto para o outro.
Esta carga no equilibrada pode causar desgaste do pino
por aderncia (microssoldaduras), rotura das placas
laterais e um desgaste prematuro. A fotografia acima
mostra este tipo de desgaste causado por desalinhamento.
Pode-se notar o aumento da severidade da aderncia no
sentido daextremidade dos pinos onde era maior a sobrecarga.
O desalinhamento tambm pode causar raspaduras entreas placas laterais ou entre as placas e os dentes dos
carretos, como mostrado no elo interior da fotografia
acima. Este tipo de aco causa desgaste lateral,
aumenta as foras de frico e, nalguns casos, a perca
do ajuste adequado entre os componentes da corrente.
Perfis desalinhados causam um desgaste desigual da
corrente. A curvatura (convexidade) resultante induz a
tendncia para que a corrente siga junto a um lado do
perfil (ou canal). Isto pode aumentar as cargas de frico
e causar danos nos perfis e nas extremidades dos pinos.
Desgaste lateral
Aderncia
Raspadura
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21/2221
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Alongamento (esticamento) da corrente- devido a tenses de
sobrecarga
Este tipo de alongamento deve-se a deformaes plsticasquando o material das placas laterais sofreram cargas queexcedem o limite elstico, porm sem exceder o pontomximo de resistncia rotura. Por conseguinte, as placaslaterais esticam permanentemente mas sem partir.Se o alongamento do passo excessivo, a corrente no
engrenar devidamente no carreto. Muitas vezes, tambm,outras cargas excessivas causaro danos adicionais comobuchas fracturadas, rolos modos, pinos dobrados, ou aperca de ajuste entre as partes, o que pode resultar emfalha prematura.O alongamento devido a cargas excessivas resulta quandoo equipamento forado a funcionar alm da suacapacidade, como quando existem bloqueios acidentaisou outras causas similares. O efeito deste tipo desobrecargas ilustrado acima.Podem ser tomadas medidas correctivas para evitar quese repita este tipo de sobrecarga. s vezes pode ser usadoum dispositivo que absorva impactos, para que estas cargasexcessivas no sejam transmitidas corrente.
rea de alongamento
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Anlise de danosem correntes