Analisi della frattura del rullo del laminatoio per piastre

1. Caratteristiche di attrito e usura dei rulli

1) Meccanismo di usura

L'abrasione è il processo mediante il quale due oggetti su una superficie di attrito entrano in contatto tra loro e perdono gradualmente materiale a causa dell'azione meccanica dell'attrito.Ciò farà sì che la dimensione dell'oggetto diminuisca gradualmente in una direzione perpendicolare alla superficie di attrito.La superficie di contatto è soggetta a danni meccanici locali sotto stress elevato e la forma del danno è influenzata dai fattori ambientali circostanti.A seconda della causa del danno, il danno si divide in usura da adesione, usura da abrasione e usura da fatica.Per quanto riguarda l'usura da adesione, sebbene la superficie del cilindro di lavoro sia trattata termicamente, la pellicola superficiale verrà compressa e fessurata a causa del carico normale e del movimento tangenziale allo stesso tempo, causando il contatto diretto della nuova superficie e provocando adesione (saldatura a freddo ).Se il carico e la velocità sono elevati, la temperatura della superficie di attrito aumenterà, favorendo ulteriormente la rottura della pellicola superficiale e la formazione di adesione.Il ciclo di adesione-staccatura-riadesione, forma l'usura dell'adesione.Anche l'usura abrasiva è possibile e comune.Poiché la piastra è dura o presenta punti duri, impurità, ecc., durante il movimento tangenziale, i picchi di contorno più duri o i grani abrasivi sulla superficie del rullo ritagliano scanalature a forma di striscia come taglienti, provocando la caduta del materiale.Per i rulli di lavoro che producono attrito di mescola volvente e strisciante, sotto l'azione di sollecitazioni alternate, la superficie del materiale si affatica e il materiale cade, provocando usura per fatica.Il numero di cicli di sollecitazione che causano usura per fatica diminuisce man mano che la sollecitazione merita di aumentare, soprattutto all'aumentare della percentuale di attrito radente.

2) Analisi dell'usura

In determinate condizioni di attrito, il processo di usura è suddiviso in tre fasi, ovvero la fase di rodaggio, la fase di usura stabile e la fase di usura intensa.Il rodaggio è una fase di usura instabile.Ha una piccola percentuale durante l'intero tempo di lavoro ed un tasso di usura elevato, ma diminuisce con l'aumentare del tempo di lavoro.La fase di usura stabile ha il tempo più lungo ed è caratterizzata da un'usura più lenta e da un tasso di usura stabile.La fase di usura grave è un forte aumento del tasso di usura.Per il rullo ciò significa che la concentrazione dello stress è grave, il che provoca la facile rottura del rullo.Per la calandratura, il rodaggio a vuoto è di grande importanza per l'efficienza e la durata della macchina.Il rodaggio può rendere la superficie della macchina in condizioni di contatto elastico, che possono fornire un tasso di usura minimo e un valore di attrito stabile.La regola importante del rodaggio è che la rugosità stabile è indipendente dalla rugosità originale, ma dipende dalle condizioni di usura.Perché il lavoro della macchina non è una sorta di rodaggio a lungo termine.Il risultato del rodaggio è influenzato da fattori quali carico del materiale, velocità, proprietà meccaniche e fisiche, ma finché la pressione non supera il valore critico è sempre meglio mantenere il contatto elastico.

2. Cause dei tipi di frattura dei rulli

1) Frattura iniziale del rullo

La frattura iniziale del rullo è generalmente causata dalla pressione eccessiva del rullo superiore e da un fattore di sicurezza di resistenza insufficiente del rullo.

2) Rottura intermedia del rullo

Minore è il diametro della lamiera arrotolata, maggiore è la forza di contatto e la sollecitazione tangenziale.Pertanto, lo stress sul rullo è eccessivamente concentrato a causa dell'adesione e dell'usura abrasiva e il rullo potrebbe rompersi in qualsiasi momento.

3) Frattura tardiva del rullo

Se la progettazione e il funzionamento sono conformi alle specifiche, dopo che la sollecitazione da fatica del rullo ha raggiunto un certo numero di cicli, si formerà una concentrazione di sollecitazione, con conseguente frattura da fatica;e con l'aumento del sovraccarico e dello stress tangenziale, questa frattura accelererà.