Falhas Em Correntes

7/26/2019 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

es

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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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