Desenvolvimento de uma metodologia para previsão de trincas em engrenagens bi-helicoidais nas bobinadeiras dos laminadores Sendzimir sujeitas a danos acumulados por fadiga de contato

• Autor(a) principal: Douglas Matias Araújo Alvarenga
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-ASFFX6
• topic: Pitting; Laminador Sendzimir; Danos por fadiga de contato; Regra de miner; Engrenagem; Engrenagens; Desgaste mecânico; Engenharia mecânica

Laminadores do tipo Sendzimir são amplamente utilizados em siderúrgicas que produzem aços inoxidáveis. Para o funcionamento destes laminadores são utilizadas bobinadeiras de chapas (uma a esquerda e uma a direita do laminador). As bobinadeiras são acionadas através de um motor acoplado a um par de engrenagens cilíndricas bi-helicoidais que por sua vez está ligado a um mandril onde as chapas são enroladas em forma de bobinas. Foi desenvolvida neste trabalho uma metodologia para previsão de vida útil em engrenagens bi-helicoidais nas bobinadeiras de chapas dos laminadores Sendzimir sujeitas a danos acumulados por fadiga de contato. A metodologia proposta é baseada no acúmulo de danos por fadiga das engrenagens, onde foram introduzidos no modelo de previsão de vida todos os parâmetros considerados relevantes. A regra linear de acúmulo de danos de Miner é utilizada para quantificar o dano na engrenagem a cada volta que a mesma realiza. A idéia é que a metodologia sirva como ferramenta de controle que permita a previsão da manutenção/substituição da coroa do par de engrenagens cilíndricas bi-helicoidais avaliado considerando a existência de defeitos por fadiga de contato tipo pitting. A metodologia foi aplicada em um estudo de caso com avaliação experimental durante 40 dias, totalizando quase 1,5 E+06 de ciclos sobre os dentes da coroa da bobinadeira de chapas. Foi verificado que o regime de lubrificação atuante tem grande influência no dano final acumulado, e o regime é altamente influenciado pelo valor do torque na coroa e pela temperatura do óleo lubrificante. O aumento da velocidade do processo de bobinamento de 458 m/min para 600 m/min não ocasionou um impacto significante na vida à fadiga de acordo com a metodologia proposta. Observou-se que existem características da engrenagem que são alteradas após a entrada em operação das mesmas, sendo proposta ações para o ajuste destas características. A metodologia proposta não aborda carregamentos considerados anormais, tais como aqueles advindos de falhas na montagem das engrenagens.