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Análise das causas comuns de falha da cadeia

As correntes são amplamente utilizadas em várias aplicações de condução e transporte. No entanto, o funcionamento contínuo a longo prazo pode levar a vários problemas. Abaixo estão as causas comuns de falha da corrente.
Causas de falha
Ilustração
Fratura de pinos - Fadiga por corrosão

  • Quando a carga é aplicada à corrente, esta acumula-se entre a "parte de trás" do pino e as paredes internas do elo ou casquilho.
  • Se o pino da corrente funcionar em condições com água, compostos ácido-base, ou situações em que a água gera ácido, e não tiver proteção, as áreas expostas do pino são susceptíveis de corrosão e picadas.
  • Como qualquer componente estrutural, o pino da corrente dobra-se ligeiramente sob carga. Neste caso, a superfície traseira do pino é esticada ou está sob tensão e, se o pino já estiver corroído, cada fosso torna-se um ponto de concentração de tensão.
Desgaste do pino - Abrasão, lubrificação insuficiente ou falha

  • A presença de materiais abrasivos ou de uma película de óleo ineficaz entre as superfícies dos rolamentos acelera o desgaste. O pino aqui apresentado funciona numa corrente de transmissão de energia exposta a areia e sujidade.
  • Estes materiais abrasivos penetram nos elos, provocando um desgaste rápido do pino e reduzindo significativamente a vida útil da corrente.
Arranhões nos pinos - Película de óleo insuficiente entre as superfícies da chumaceira

  • Se a película de óleo for insuficiente para suportar a carga ou se a lubrificação cessar por qualquer razão, o pino da corrente ficará áspero.
  • Naturalmente, a intensidade do desgaste depende do grau e da duração do contacto metal-metal. Mesmo um curto período de funcionamento sob condições de carga invulgarmente severas ou a velocidades muito elevadas pode causar um desgaste precoce ou moderado. Este tipo de desgaste pode não afetar significativamente a vida útil da corrente e, se forem tomadas medidas preventivas a tempo, a situação pode não se agravar.
  • O desgaste mais intenso pode ser observado quando as correntes de serviço pesado funcionam a velocidades muito altas ou muito baixas. A altas velocidades, o desgaste do pino pode ocorrer porque o tempo entre os ciclos de carga é insuficiente para formar uma película de óleo adequada. A velocidades muito baixas, a alta pressão do rolamento pode espremer o lubrificante e cargas pesadas contínuas podem impedir que o lubrificante se forme entre as superfícies do rolamento.
  • Certas variações de carga e velocidade permitem normalmente que o lubrificante funcione eficazmente, reduzindo a tendência para o desgaste dos pinos.
Cisalhamento de pinos - Sobrecarga súbita e grave

  • Se ocorrer uma separação de pinos, pode normalmente ser atribuída a uma sobrecarga súbita, anormal e grave. Um bloqueio inesperado é uma causa comum.
  • Como mostrado na ilustração, uma carga de impacto severa foi aplicada a uma corrente já muito carregada, causando o cisalhamento do pino. O cisalhamento do pino é caracterizado por uma secção transversal redonda e relativamente lisa. Uma vez que o cisalhamento do pino pode ser rastreado até condições de carga anormais, a causa pode ser normalmente identificada e medidas preventivas podem ser tomadas.
Flexão de pinos - Sobrecarga

  • A flexão do pino resulta normalmente de uma carga súbita aplicada suficientemente forte para causar deformação permanente, mas insuficiente para causar o corte do pino. Isto ocorre quando a corrente de acionamento funciona para além da sua capacidade de carga projectada.
  • Este fenómeno é observável em correntes transportadoras pesadas, em que um aumento súbito da carga de impacto excede a capacidade normal de trabalho da corrente. Normalmente, são tomadas medidas corretivas para reduzir a gravidade ou a probabilidade de sobrecarga.
Erosão de pinos e casquilhos - Água, materiais abrasivos e corrosivos

  • As superfícies de suporte dos elos da corrente podem corroer-se quando a corrente funciona na presença de água, materiais abrasivos e corrosivos. A extensão e a taxa de erosão dependem da gravidade das condições.
  • A erosão é um processo contínuo em que os contaminantes abrasivos e a água se combinam para lavar as partículas de aço da superfície do rolamento, reduzindo gradualmente a área da secção transversal do pino e do casquilho.
Fecho de juntas - Corrosão, desgaste ou enchimento de juntas

  • Se as superfícies dos rolamentos estiverem muito corroídas ou desgastadas, ou se os espaços entre as peças da junta estiverem preenchidos com materiais propensos a endurecer, as juntas de ligação são susceptíveis de ficarem presas ou coladas.
  • Quando a corrente se articula na roda dentada, as peças da junta podem soltar-se. No caso de uma articulação rígida, pode ocorrer uma fratura por torção do pino ou uma rutura do orifício da placa lateral. As articulações da corrente podem também prender-se ou colar-se devido ao desgaste, se a corrente funcionar para além dos seus limites de velocidade.
  • Pode ser utilizado um revestimento protetor para evitar a ferrugem e a potencial gripagem quando a corrente está sujeita a um funcionamento intermitente ou a longos períodos de inatividade.
Fadiga da placa lateral nos pontos de inclinação - Carregamento cíclico

  • A falha por fadiga da placa lateral começa com fissuras muito pequenas nos bordos dos orifícios de passo. Os ciclos de carga repetidos propagam gradualmente as fissuras para o exterior até a chapa lateral ficar suficientemente enfraquecida para permitir a fratura completa.
  • A falha por fadiga é caracterizada por uma série de curvas concêntricas numa área com um aspeto de fratura frágil. Normalmente, é necessária uma análise exaustiva de todas as condições de funcionamento para encontrar uma solução eficaz.
Fadiga dos rolos - Corrosão, desgaste ou enchimento das juntas

  • Ocorre algum impacto quando a roda dentada entra em contacto com os dentes da roda dentada. Se as condições de funcionamento envolverem cargas pesadas e velocidades elevadas, o impacto do contacto com os dentes pode ser severo, gerando força suficiente para causar grande tensão na superfície do rolo. Os impactos repetidos podem provocar fissuras por fadiga. Eventualmente, o rolo pode fraturar devido à fadiga do metal.
  • A redução da carga e da velocidade permite muitas vezes ultrapassar a fadiga dos rolos.
Rolos ou casquilhos esmagados devido a carga elevada

  • Devido ao alongamento do passo, as correntes muito gastas podem deixar de assentar corretamente nas rodas dentadas. Alguns rolos (ou casquilhos) podem entrar em contacto com as pontas dos dentes da roda dentada, aplicando carga suficiente para esmagar os rolos ou casquilhos. Quando este tipo de contacto é observado, a corrente deve ser substituída para evitar danos excessivos na roda dentada.
  • Uma sobrecarga grave provocada por um encravamento inesperado pode também esmagar os rolos ou os casquilhos. Nestes casos, são normalmente tomadas medidas corretivas para evitar que o incidente se repita.
Desgaste do elo - Deslizamento entre a roda de tração e a corrente

  • Para elevadores de baldes e outras aplicações, são frequentemente utilizadas rodas de tração de baixo custo em vez de rodas dentadas. Uma tração adequada entre a corrente e a roda motriz é essencial para um funcionamento eficiente.
  • A ligação apresentada na ilustração é utilizada num elevador de alcatruzes que manuseia abrasivos duros. O desgaste severo exibido é causado pelo deslizamento durante os períodos de pico de carga. Neste caso, a tração era insuficiente para acionar eficazmente a corrente.
Desgaste anormal da corrente, da roda dentada ou da via - Desalinhamento

  • Padrões de desgaste invulgares nas correntes indicam normalmente um desalinhamento, que pode levar a danos graves na corrente. Os tipos mais comuns de desalinhamento são:
    • Veios não paralelos
    • Rodas dentadas não alinhadas entre si
    • Secções da via transportadora não alinhadas.
  • Em casos de desalinhamento, um lado da corrente é sobrecarregado e a corrente é forçada a torcer ou distorcer-se à medida que se move de uma roda dentada para outra. O carregamento desigual da corrente pode levar ao desgaste dos pinos, falha da placa lateral ou desgaste rápido.
  • A melhor medida preventiva contra danos na corrente causados por desalinhamento é inspecionar regularmente o sistema de transmissão e de transporte.
Alongamento da corrente (ou estiramento) - Sobrecarga de tração

  • Este tipo de alongamento envolve deformação plástica, em que o material da chapa lateral é carregado para além do seu ponto de cedência, mas não da sua resistência máxima. Como resultado, as placas laterais esticam permanentemente mas não fracturam. Se o alongamento do passo for severo, a corrente deixará de se engrenar corretamente com as rodas dentadas.
  • A sobrecarga de tração que leva ao alongamento da corrente pode ocorrer quando o equipamento é forçado a funcionar para além da sua capacidade de conceção, devido a bloqueios inesperados ou por razões semelhantes. Normalmente, são tomadas medidas corretivas para evitar mais sobrecargas. Por vezes, podem ser utilizados dispositivos de absorção de choque para evitar a transmissão da sobrecarga à corrente.