Quais são as formas de quebra dos anéis de rolamento?

 

O problema mais comum em anéis de rolamento é a fratura, que pode ser analisada sob duas perspectivas: fratura por defeito e fratura por uso. A primeira pode ser analisada principalmente em relação a problemas na matéria-prima e no processo de fabricação, enquanto a fratura por uso é causada por fadiga e outros fatores.

 

Em primeiro lugar, podemos analisar as causas da fratura por defeito no anel do rolamento:

1. Quando defeitos como inclusão de matéria-prima, porosidade, segregação de elementos frágeis ou precipitação de carboneto líquido, reticulação, bandamento e homogeneidade e segregação indesejáveis ​​não são eliminados ou melhorados no processo de fabricação, eles causam concentração de tensão, enfraquecem a resistência básica da ponteira e se tornam a origem de trincas.

 

Solução: A medida preventiva consiste em aderir ao fornecimento pelo canal principal, tentar adquirir aço de qualidade estável e confiável, reforçar a inspeção do aço adquirido nos armazéns e verificar sua procedência.

 

Em segundo lugar, existem falhas no processo de moagem.

 

Solução: Reforçar o monitoramento do processo de retificação, e o anel de rolamento acabado não deve apresentar queimaduras ou trincas de retificação, especialmente na superfície de contato do anel interno para alterar o cone. Se a virola for decapada, deve ser totalmente inspecionada, e o produto da queimadura deve ser removido. Queimaduras severas que não puderem ser reparadas ou cujo reparo for inadequado devem ser descartadas, e virolas com queimaduras de retificação não devem ser utilizadas no processo de montagem.

 

3. Tratamento térmico inadequado

 

Método de tratamento: Para solucionar defeitos como pontos fracos em anéis de rolamento de médio e grande porte, a composição e o desempenho do óleo de têmpera devem ser determinados. Aqueles que não atendem aos requisitos devem ser substituídos antecipadamente por óleo de têmpera rápida para melhorar a capacidade de têmpera do meio e otimizar as condições de resfriamento. Processo de revenimento rigoroso: Para os modelos com maior número de fraturas, um segundo revenimento é realizado após o desbaste da virola. Isso não só estabiliza ainda mais a estrutura e as dimensões da virola, como também reduz a tensão de retificação e melhora o desempenho da camada metamórfica resultante.

 

Os anéis de rolamento frequentemente quebram durante o uso, e existem três formas principais: fratura por fadiga, fratura por sobrecarga e fratura térmica.

 

1. Fratura por fadiga

 

Sob carga alternada e carga de impacto, a tensão no anel do rolamento (especialmente no anel externo) excede continuamente o limite de resistência à fadiga do material, resultando em trincas de fadiga. Essas trincas se propagam até certo ponto, culminando na fratura no ponto de tensão máxima da peça. Isso geralmente ocorre na área de contato do anel externo, pois este normalmente se ajusta com folga ao furo da caixa do rolamento, e a caixa do rolamento é uma peça variável e elíptica, o que facilita a ocorrência de fraturas por fadiga sob carga alternada e carga de impacto.

 

2. Quebra por sobrecarga

 

Semelhante à fratura por fadiga, quando a tensão atuante no rolamento é maior que a resistência à tração do material, ocorrem trincas no anel interno. Isso geralmente se deve à instalação inadequada, como a inclinação do rolamento durante a instalação, resultando em carga excêntrica e, consequentemente, na fratura do rolamento por sobrecarga localizada. Além disso, impactos inadequados durante a instalação também podem causar trincas e desprendimento do rolamento, o que é classificado como trinca por sobrecarga. O caso mais comum é a instalação do rolamento com interferência, onde interferência excessiva também leva à trinca do anel interno (principalmente em rolamentos cilíndricos de quatro carreiras com ajuste por interferência). Quando a interferência é muito grande, a tensão no anel interno aumenta, especialmente em anéis com seção transversal fina (espessura da seção transversal < 12 mm), e interferência excessiva frequentemente resulta em trincas axiais no anel interno.

 

3. Fratura térmica

 

A fratura térmica deve-se principalmente ao atrito de deslizamento entre as peças que se encaixam na face final do anel do rolamento. Sob a ação da força axial, o atrito produz calor intenso, resultando em queimaduras e descoloração na face final. O atrito e o calor intenso levam ao surgimento de trincas na face final do anel do rolamento. Essas trincas são caracterizadas por serem perpendiculares à direção do atrito e têm um impacto ainda maior em anéis internos com seção transversal fina (espessura da seção transversal <12 mm), especialmente em rolamentos de rolos de laminadores de alta ou média velocidade para serviço pesado.

 

O estudo do fenômeno de fratura do anel deve considerar não apenas os defeitos gerados no material e no processo de produção, mas também estudar e analisar as dimensões estruturais das peças do rolamento, os métodos de processamento e medição, a tecnologia de processamento, as condições de serviço do rolamento e outros fatores.

 

1. Estrutura do rolamento e condições de serviço. Diferentes estruturas são adequadas para diferentes condições de serviço; a estrutura das peças do rolamento é diferente, e sua tecnologia de processamento também não é a mesma, o que afeta sua qualidade.

 

2. Fortalecer a pesquisa de processos, aprimorar a tecnologia de processamento, melhorar a qualidade do processamento e reduzir a possibilidade de defeitos no processamento.

 

3. Aprimorar os métodos de monitoramento do processo e promover a melhoria da qualidade do processamento.

 

Quando a tensão que atua sobre o anel do rolamento é maior que a resistência à tração do material ou o limite de resistência à fadiga do material, o anel se trinca, e a trinca eventualmente se propaga até certo ponto, resultando na separação completa de uma parte da peça, o que é chamado de trinca ou fratura.