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Quão resistente é uma corrente industrial de roletes?
Uma corrente de roletes realmente suporta a carga especificada em sua ficha técnica?
E como os fabricantes verificam a resistência à tração de uma corrente antes de entregá-la ao cliente?
A resposta é ensaio de tração.
Para correntes industriais de transmissão, o ensaio de tração é um ensaio destrutivo importante usado para avaliar a capacidade de suporte de carga do conjunto da corrente.
Mas há um ponto essencial que todo engenheiro e comprador deve compreender:
Resistência à tração não é o mesmo que carga de trabalho admissível.
Neste vídeo, explicaremos como funciona o ensaio de tração de correntes de roletes, o que ocorre durante o ensaio, quais fatores afetam a resistência da corrente e como os compradores devem interpretar os dados do ensaio de tração.
Um ensaio de tração de corrente de roletes é um ensaio controlado no qual uma amostra de corrente é submetida gradualmente a uma força de tração até a falha.
O objetivo é determinar a força de tração máxima que a corrente pode suportar nas condições específicas do ensaio.
O ensaio é destrutivo.
Ou seja, a amostra da corrente é intencionalmente carregada até atingir seu ponto de falha.
O resultado pode então ser comparado com a resistência mínima à tração especificada para a norma aplicável da corrente.
A ISO 606:2015 abrange correntes de roletes e buchas de passo curto de precisão e inclui requisitos para dimensões, tolerâncias, medição de comprimento, pré-carga, resistência mínima à tração e resistência dinâmica mínima.
Uma corrente de roletes pode parecer simples, mas é um componente mecânico de transmissão de precisão.
Uma corrente de roletes típica contém:
· Placas internas
· Placas externas
· Pinos
· Buchas
· Roletes
· Elos de ligação
Durante a operação, esses componentes trabalham em conjunto para transmitir potência e força mecânica.
Se um componente crítico for muito fraco, toda a corrente pode falhar.
Portanto, o ensaio de tração fornece uma maneira importante de avaliar a integridade mecânica global da corrente montada.
Pode ajudar os fabricantes a identificar problemas relacionados a:
· Qualidade do material
· Tratamento térmico
· Espessura das chapas
· Resistência do pino
· Geometria do furo
· Precisão de fabricação
· Qualidade de montagem
· Consistência do processo
O processo básico é relativamente simples.
Primeiro, seleciona-se uma amostra nova e sem danos da corrente.
A corrente é instalada numa máquina de ensaio de tração.
As duas extremidades da corrente são ligadas a fixações adequadas.
A máquina, então, aplica gradualmente uma força de tração.
À medida que a força aumenta, a máquina de ensaio registra a relação entre:
Força e Alongamento
A carga continua a aumentar até que a corrente atinja o seu ponto de ruptura.
A força máxima associada à condição de ruptura torna-se a resistência à tração medida da amostra ensaiada.
O resultado é, em seguida, comparado com a resistência mínima exigida à tração.
A amostra de ensaio normalmente não é constituída apenas por um único elo da corrente.
A norma ISO 606:2015 especifica que a amostra para o ensaio de tração deve conter pelo menos cinco passos livres.
A força de tração é aplicada lentamente às extremidades da amostra da corrente utilizando fixações que permitem movimento apropriado no plano normal de articulação da corrente.
Por Que Isso é Importante?
Porque uma corrente é um conjunto de múltiplos componentes interligados.
Testar uma seção representativa fornece uma avaliação mais significativa da construção completa da corrente.
A velocidade de carregamento é importante.
Se a força for aplicada muito rapidamente, efeitos dinâmicos podem influenciar o resultado do ensaio.
O objetivo do ensaio de tração é avaliar a corrente sob uma condição controlada de carga de tração, em vez de gerar uma carga de impacto não controlada.
Portanto, a força de tração deve ser aumentada gradualmente conforme o método de ensaio aplicável.
A norma ISO 606 descreve especificamente a aplicação lenta da força de tração e define a falha com base no comportamento força-alongamento da amostra ensaiada.
Isso torna os resultados do ensaio mais repetíveis e comparáveis.
No início do ensaio, a corrente sofre deformação relativamente pequena.
À medida que a força de tração aumenta, a corrente estende-se gradualmente.
Os componentes internos começam a sofrer tensões mais elevadas.
A carga é transferida através de:
Placa Externa → Pino → Bucha → Placa Interna
Ao mesmo tempo, a geometria das juntas determina como a carga é distribuída ao longo da corrente.
À medida que a força se aproxima da carga máxima, um dos componentes críticos atinge sua condição de falha.
Modos de falha possíveis incluem:
· Fratura da placa
· Falha do pino
· Falha da ligação articulada
· Deformação ao redor do furo do pino
· Falha associada à concentração local de tensão
O modo exato de falha depende do projeto da corrente, do material, do tratamento térmico, das dimensões e da qualidade da fabricação.
Um dos conceitos mais importantes em ensaios de tração é a definição de falha.
Segundo a norma ISO 606:2015, considera-se que a falha ocorre no ponto em que um aumento na extensão já não é acompanhado por um aumento na força.
Em outras palavras, a curva força-extensão atinge seu ponto máximo.
A força nesse ponto é comparada com a resistência mínima especificada à tração.
Isso é mais preciso do que simplesmente dizer:
“A corrente arrebentou.”
O ensaio avalia o comportamento mecânico da corrente até o ponto de falha.
Você pode ouvir diversos termos usados nas especificações de correntes:
· Resistência à Tração
· Resistência Mínima à Tração
· Carga de Ruptura
· Resistência Máxima à Tração
Esses termos estão intimamente relacionados no contexto de ensaios de tração destrutivos, mas os compradores devem sempre verificar a definição exata utilizada na norma relevante ou na ficha técnica do fabricante.
Para correntes de roletes padronizadas, resistência mínima à tração é particularmente importante.
A ISO 606 define a resistência mínima à tração como o valor que a amostra da corrente deve superar quando submetida a ensaio até a ruptura, conforme o procedimento especificado.
Essa provavelmente é a mensagem mais importante de todo o vídeo.
Suponha que uma corrente tenha uma resistência mínima à tração de 50 kN.
Isso não significa que a corrente possa operar com segurança continuamente sob uma carga de 50 kN.
Também não significa que a carga de trabalho recomendada seja de 50 kN.
A ISO 606 afirma explicitamente que a resistência mínima à tração é não uma carga de trabalho e destina-se principalmente como um valor comparativo entre correntes de diferentes construções.
A seleção real da corrente exige a consideração de condições operacionais, tais como:
· Carga de trabalho
· Velocidade
· Carga de choque
· Frequência de partida e parada
· Lubrificação
· Temperatura de operação
· Condição da roda dentada
· Alinhamento da corrente
· Ambiente de serviço
· Vida útil exigida
Para aplicações de engenharia, devem ser utilizados os dados de aplicação do fabricante e as normas de projeto aplicáveis para determinar a carga de trabalho adequada.
Outro erro comum é supor que uma corrente com maior resistência à tração sempre terá uma vida útil mais longa.
Isso não é necessariamente verdadeiro.
O ensaio de tração é, principalmente, uma avaliação estática e destrutiva da resistência.
Contudo, uma corrente industrial de roletes normalmente opera sob carregamento repetido.
Durante a operação, a corrente pode sofrer milhares, milhões ou até mais ciclos de carga.
Portanto, o desempenho à fadiga também é extremamente importante.
Uma corrente precisa não apenas de resistência última suficiente, mas também de boa resistência ao carregamento repetido, ao desgaste e à articulação.
A norma ISO 606:2015 inclui tanto requisitos mínimos de resistência à tração quanto requisitos mínimos de resistência dinâmica, refletindo a diferença entre desempenho estático à tração e desempenho dinâmico.
Há muitos fatores por trás do resultado final do ensaio.
Material
O tipo de aço afeta a resistência à tração, a tenacidade, a resistência à fadiga e a resposta ao tratamento térmico.
Espessura da chapa
A área da seção transversal da chapa da corrente tem influência direta na sua capacidade de suportar cargas.
Diâmetro do alfinete
O pino transfere carga entre os componentes da corrente e deve suportar altas tensões mecânicas.
Tratamento Térmico
O tratamento térmico pode afetar significativamente a dureza, a resistência, a tenacidade e a resistência ao desgaste.
Precisão do Furo
Os furos para os pinos nas chapas da corrente devem estar posicionados com precisão.
Uma geometria inadequada pode gerar concentração de tensões.
Precisão na fabricação
Variações dimensionais podem causar distribuição irregular de cargas.
Qualidade de Montagem
Uma montagem incorreta pode gerar tensões locais anormais.
Qualidade da superfície
Trincas, defeitos agudos ou rebarbas excessivas podem tornar-se pontos potenciais de início de falha.
Portanto, a resistência à tração de uma corrente de roletes é o resultado de todo um sistema de fabricação.
A placa da corrente é um dos principais componentes sujeitos a cargas em uma corrente de roletes.
Durante os ensaios de tração, as placas transferem força entre os pinos e os elos da corrente.
A placa deve, portanto, apresentar:
· Espessura correta
· Perfil correto
· Posição precisa do furo para o pino
· Material adequado
· Tratamento térmico apropriado
· Boa qualidade superficial
Uma chapa mal fabricada pode reduzir a resistência geral da corrente, mesmo que os outros componentes sejam fabricados corretamente.
É por isso que a estampagem de precisão e a inspeção dimensional são importantes na produção de correntes de roletes.
O pino da corrente é outro componente crítico.
O pino está sujeito a altas cargas mecânicas e movimentos repetidos.
Seu desempenho depende de:
· Material
· Diâmetro
· Dureza
· Condição superficial
· Tratamento térmico
· Precisão dimensional
Se o pino for muito macio, o desgaste pode aumentar.
Se o material ou o tratamento térmico forem inadequados, o pino pode falhar sob cargas elevadas.
Portanto, os ensaios de tração avaliam a corrente como um conjunto completo, em vez de se concentrarem apenas num único componente.
O tratamento térmico é uma parte importante da fabricação industrial de correntes.
O objetivo não é simplesmente tornar os componentes mais duros.
O fabricante precisa atingir um equilíbrio adequado entre:
Resistência + Tenacidade + Dureza + Resistência ao desgaste
Diferentes componentes da corrente podem exigir estratégias distintas de tratamento.
Por exemplo, pinos e buchas podem exigir excelente resistência ao desgaste, enquanto placas necessitam de uma combinação adequada de resistência e tenacidade.
O processo final de tratamento térmico deve, portanto, ser compatível com o material, o projeto do componente e os requisitos da aplicação.
Para clientes industriais, um relatório de ensaio de tração pode incluir informações como:
Produto: Corrente de Rolamento
Número da corrente: Por exemplo, 08B, 10B, 12B, 16B
Tipo de corrente: Simplex, Duplex, Triplex
Comprimento da amostra: Comprimento da corrente ensaiada
Norma de ensaio: Padrão Aplicável
Força de ensaio: Força de tração máxima medida
Valor mínimo exigido: Requisito da norma ou especificação
Modo de Falha: Local e tipo de falha
Equipamento de teste: Máquina de Teste de Tração
Data do teste: Data de produção ou inspeção
Essas informações tornam o resultado do ensaio mais útil para rastreabilidade da qualidade e avaliação técnica.
Há um ponto prático importante.
Uma vez que uma corrente tenha sido puxada até a ruptura, a amostra não pode ser devolvida ao serviço normal.
É por isso que os ensaios de tração são normalmente realizados em amostras de ensaio dedicadas, em vez de correntes de produção que serão posteriormente instaladas em máquinas.
Os requisitos do ensaio ISO 606 aplicam-se a correntes novas e sem danos, para determinar a conformidade com os requisitos mínimos especificados.
Uma corrente que já tenha sido submetida a sobrecarga ou danificada não deve ser considerada uma amostra válida para ensaio de tração.
Ensaios de tração e carregamento de prova não são exatamente iguais.
Teste de tração
A corrente é carregada até a falha.
O objetivo é determinar o desempenho destrutivo à tração.
Carregamento de prova
A corrente é submetida a uma carga específica para verificar se consegue suportá-la sem danos inaceitáveis.
A corrente não tem como finalidade ser destruída durante um processo normal de carregamento de prova.
Esses dois testes têm finalidades distintas de controle de qualidade.
Por essa razão, os compradores devem solicitar aos fornecedores que esclareçam se a carga cotada corresponde a:
Resistência mínima à tração, carga de prova ou carga de trabalho admissível.
Esses valores nunca devem ser considerados intercambiáveis.
Ao comparar dois fornecedores de correntes de roletes, não considere apenas o preço.
Em vez disso, compare toda a especificação técnica.
Pergunte:
1. Qual norma a corrente segue?
Por exemplo:
ISO, DIN, ANSI, BS ou outra especificação aplicável.
2. Qual é a resistência mínima à tração?
Verifique a especificação real para o tamanho da corrente.
3. Quais materiais são utilizados?
Pergunte sobre o material utilizado para as placas, pinos, buchas e rolos.
4. Como os componentes são tratados termicamente?
O tratamento térmico tem influência significativa nas propriedades mecânicas e no desempenho ao desgaste.
5. Como é realizada a medição da resistência à tração?
Confirme o método de ensaio e a norma aplicável.
6. O fornecedor pode fornecer documentação de ensaios?
Para aplicações críticas, relatórios de inspeção e rastreabilidade podem ser importantes.
7. A personalização OEM está disponível?
Para equipamentos especiais, podem ser necessárias dimensões personalizadas da corrente ou acessórios.
Tianjin Haorongshengye Electrical Equipment Co., Ltd. especializa-se em componentes industriais de transmissão, incluindo:
· Correntes de roletes
· Rodas dentadas
· Engrenagens
· Cremalescas
· Correias dentadas
· Polias dentadas
· Componentes de transmissão personalizados
Segundo o site oficial da empresa, a HaoRong aceita tanto produtos padrão como OEM e fornece componentes de transmissão personalizados com base em desenhos, amostras e requisitos técnicos dos clientes. A empresa afirma ainda que seu sistema de gestão da qualidade segue os requisitos da norma ISO 9001 e da certificação internacional CE.
Para clientes internacionais, o fornecimento profissional de correntes não se limita apenas à entrega de uma corrente.
Trata-se de fornecer a combinação adequada de:
Especificação + Material + Fabricação + Testes + Controle de Qualidade + Suporte à Aplicação
Um fluxo de trabalho típico de controle de qualidade pode ser resumido como:
Inspeção de Matéria-Prima
↓
Component Manufacturing
↓
Tratamento Térmico
↓
Inspeção Dimensional
↓
Montagem da corrente
↓
Pré-carga / Processo de Verificação
↓
Teste de tração
↓
Análise de falhas
↓
Inspeção final de qualidade
↓
Embalagem e Envio
Cada etapa contribui para a confiabilidade do produto final.
Um ensaio de tração pode responder diversas perguntas importantes.
A corrente é mecanicamente resistente o suficiente para atender ao seu requisito mínimo especificado de tração?
O processo de fabricação é estável?
Os materiais e o tratamento térmico são consistentes?
Onde a corrente falha?
Existe um modo anormal de falha?
O lote de produção atende à especificação exigida?
No entanto, o ensaio de tração isoladamente não nos revela tudo sobre a vida útil da corrente.
Para o projeto real de equipamentos, os engenheiros também precisam considerar desgaste, fadiga, lubrificação, velocidade, engrenamento com a roda dentada, alinhamento, ambiente e condições operacionais.
Uma corrente de roletes pode parecer um componente mecânico simples.
Mas seu desempenho à tração depende de um sistema de engenharia completo.
Por trás de um valor de resistência à tração estão:
Seleção de materiais.
Projeto da chapa da corrente.
Qualidade do pino e da bucha.
Tratamento térmico.
Fabricação de Precisão.
Precisão de montagem.
Procedimentos de ensaio.
Controle de Qualidade.
E, mais importante ainda:
A resistência mínima à tração não é a mesma que a carga de trabalho admissível.
Ao selecionar uma corrente industrial de roletes, os engenheiros devem avaliar toda a aplicação, em vez de escolher uma corrente com base apenas na sua força de ruptura.
Uma corrente confiável começa com materiais confiáveis.
Materiais confiáveis exigem uma fabricação controlada.
E a fabricação controlada exige testes profissionais.
Na Tianjin Haorongshengye, concentramo-nos em componentes de transmissão industrial e soluções OEM para clientes em todo o mundo.
Se você está procurando correntes industriais de roletes, rodas dentadas ou componentes de transmissão personalizados, entre em contato com a HaoRong para consultoria técnica e soluções OEM.
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