Verificação de resistência da cadeia de rolo
O gerador de correntes de rolo recorre à seguinte teoria para informar aos usuários se a corrente selecionada funciona corretamente nas condições especificadas.
O fator estático de segurança de ruptura da cadeia é calculado para cargas constantes a partir da fórmula a seguir:
em que:
S Smin | Fator de segurança estática mínimo suportado [-] | |
F U | Resistência máxima à tração da cadeia [N] | |
F Tmax | Tensão máxima no intervalo da cadeia especificado [N] |
O fator dinâmico de segurança de ruptura da cadeia é calculado para picos de carga a partir da fórmula a seguir:
em que:
S Dmin | Fator de segurança dinâmica mínimo suportado [-] | |
F U | Resistência máxima à tração da cadeia [N] | |
F Tmax | Tensão máxima no intervalo da cadeia especificado [N] | |
Y | Fator de impacto [-] |
Potência do projeto e potência da cadeia
A potência da cadeia P R está relacionada com a potência do projeto P D . A potência da cadeia deve ser maior que a potência do projeto.
P D < P R
em que:
A potência da cadeia é calculada a partir de equações empíricas de potência exclusivas para cada cadeia. Estas equações são mencionadas nas normas nacionais de cadeias de aço ou nas pesquisas da ACA (American Chain Association, Associação Norte-americana de Correntes). Estas equações podem dar como resultado capacidades de potência diferentes às publicadas pelos fabricantes de cadeias para suas próprias cadeias.
Por norma geral, as equações de potência das cadeias fornecem a capacidade de potência válida para transmissões por cadeia que funcionam em condições normais específicas. Se sua transmissão por cadeia funciona em condições anormais, o gerador ajusta automaticamente os fatores de potência conforme necessário.
Mais detalhes sobre fatores de classificação de potência podem ser encontrados no capítulo Conceitos básicos de cálculo. São calculados a partir do uso habitual e de condições normais de funcionamento.
A capacidade de potência das transmissões por cadeia em condições normais de funcionamento está limitada pela:
- Fadiga das placas de reforço P R1
- Fadiga de impacto do rolo e da bucha P R2
- Corrosão entre o pino e a bucha P R3
Exemplos de equações de potência da cadeia
P RN = min (P R1 ; P R2 ; P R3 )
em que:
P D = P f 1 f 2 f 5 f 6 f 7
P RN = min (P R1 ; P R2 ; P R3 )
Pressão na área de contato da corrente
Durante a vida útil da transmissão por cadeia, a carga flutuante de tração atua nas superfícies de contato entre os pinos e as buchas. Isto provoca uma pressão específica na área de contato do grupo de rolamentos. Para verificar a resistência corretamente, é utilizada a equação a seguir:
A quantidade de pressão real na área de contato do grupo de rolamentos é calculada a partir da tensão máxima no intervalo da cadeia utilizando a fórmula:
A pressão admissível na área de contato da corrente é determinada por
p 0 = p B0 . ϕ
em que:
Análise da expectativa de vida útil
O programa verifica a expectativa de vida útil para
- um determinado alongamento da cadeia t h
- o impacto da fadiga das placas de reforço t hL
- a fadiga do impacto da bucha e do rolo t hR
A verificação de resistência é superada se a vida útil requerida é igual ou inferior à expectativa de vida útil.
Expectativa de vida útil para um dado alongamento da cadeia
Devido ao desgaste, a cadeia é estendida progressivamente durante sua vida útil. Quando o alongamento da cadeia atinge o 3%, a expectativa de vida útil é calculada a partir da seguinte equação empírica
em que:
A transmissão por cadeia com três ou mais rodas dentadas é substituída por transmissões de cadeia virtuais formadas por apenas duas rodas dentadas. A vida útil resultante é calculada da maneira a seguir. A pressão na área de contato do grupo de rolamentos depende especificamente do intervalo especificado em cada transmissão por cadeia virtual.
em que:
A expectativa de vida útil para alongamentos que não sejam de 3% é calculada a partir da fórmula
em que:
** Fator de desgaste f** C
O fator de desgaste considera a qualidade da lubrificação e seu impacto no avanço do desgaste da cadeia. O valor do fator de desgaste é determinado no gráfico a seguir em relação ao valor do fator de lubrificação f4 e a pressão na área de contato pB.
Fator de tamanho específico da corrente f m
O fator de tamanho da cadeia considera o tamanho da cadeia e o modo como este afeta o avanço do desgaste. O tamanho do fator é calculado a partir da tabela a seguir.
Passo [mm] | 4 | 5 | 6 | 6,35 | 8 | 9,525 | 12,7 | 15,875 | 19,05 | 25,4 | 31,75 | 38,1 | 44,45 | 50,8 | 63,5 | 76,2 |
f m [-] | 1,64 | 1,57 | 1,54 | 1,53 | 1,49 | 1,48 | 1,44 | 1,39 | 1,34 | 1,27 | 1,23 | 1,19 | 1,15 | 1,11 | 1,03 | 0,96 |
Fator de velocidade da cadeia f k
O fator de velocidade da cadeia considera a velocidade da cadeia v [m/s] para um número específico de dentes da menor roda dentada z s [-]. Se a menor roda dentada da transmissão tem 19 dentes ou mais, o fator sempre é um. Se a menor roda dentada tem menos de 19 dentes, o fator de velocidade é obtida a partir do seguinte gráfico.
Expectativa de vida útil devido à fadiga das placas de reforço
A expectativa de vida útil sem falha por fadiga das placas de reforço é calculada a partir da fórmula empírica a seguir
em que:
Fator de dentes f Z
O fator de dentes considera a modificação da vida útil provocada pelo tamanho da menor roda dentada da transmissão por cadeia. O tamanho do fator é definido a partir do seguinte gráfico.
Fator de tamanho específico da cadeia f Y
Este fator considera o tamanho da cadeia em relação aos picos de sobrecarga. O tamanho do fator é definido a partir do seguinte gráfico.
Expectativa de vida útil devido à fadiga do impacto da bucha e do rolo
A expectativa de vida útil sem falhas por fadiga do impacto da bucha e do rolo é definida a partir da seguinte equação empírica:
em que: