Analyse de la rupture des rouleaux d'une machine à rouler les plaques

1. Caractéristiques de friction et d’usure des rouleaux

1) Mécanisme d'usure

L'abrasion est le processus par lequel deux objets sur une surface de friction entrent en contact l'un avec l'autre et perdent progressivement de la matière sous l'action mécanique du frottement.Cela entraînera une diminution progressive de la taille de l’objet dans une direction perpendiculaire à la surface de friction.La surface de contact est soumise à des dommages mécaniques locaux sous des contraintes élevées, et la forme des dommages est affectée par les facteurs environnementaux environnants.Selon la cause du dommage, les dommages sont divisés en usure par adhérence, usure abrasive et usure par fatigue.Concernant l'usure de l'adhérence, bien que la surface du rouleau de travail soit traitée thermiquement, le film de surface sera comprimé et fissuré en même temps en raison de la charge normale et du mouvement tangentiel, provoquant un contact direct avec la nouvelle surface et provoquant une adhérence (soudage à froid ).Si la charge et la vitesse sont importantes, la température de la surface de friction augmentera, ce qui favorisera davantage la rupture du film de surface et la formation d'adhérence.Le cycle d'adhésion-pelage-ré-adhésion forme une usure d'adhésion.Pour l’usure abrasive, c’est également possible et courant.Parce que la plaque est dure ou présente des points durs, des impuretés, etc., sous le mouvement tangentiel, les pics de contour plus durs ou les grains abrasifs à la surface du rouleau découpent des rainures en forme de bande comme une coupe, provoquant la chute du matériau.Pour les rouleaux de travail qui effectuent un frottement composé de roulement et de glissement, sous l'action de contraintes alternées, la surface du matériau est fatiguée et le matériau tombe, provoquant une usure par fatigue.Le nombre de cycles de contraintes provoquant une usure par fatigue diminue à mesure que la contrainte mérite d'augmenter, d'autant plus que la proportion de frottement de glissement augmente.

2) Analyse d'usure

Dans certaines conditions de frottement, le processus d'usure est divisé en trois phases, à savoir la phase de rodage, la phase d'usure stable et la phase d'usure sévère.Le rodage est une étape d’usure instable.Il présente un faible pourcentage pendant tout le temps de travail et un taux d'usure élevé, mais il diminue avec l'augmentation du temps de travail.La phase d'usure stable a la durée la plus longue, caractérisée par une usure plus lente et un taux d'usure stable.La phase d’usure sévère correspond à une forte augmentation du taux d’usure.Pour le rouleau, cela signifie que la concentration de contraintes est importante, ce qui provoque la rupture facile du rouleau.Pour le laminoir à tôles, le rodage au ralenti de la machine est d'une grande importance pour l'efficacité et la durée de vie de la machine.Le rodage peut rendre la surface de la machine dans des conditions de contact élastiques, ce qui peut fournir un taux d'usure minimum et une valeur de frottement stable.La règle importante du rodage est que la rugosité stable est indépendante de la rugosité d'origine, mais dépend des conditions d'usure.Car le travail de la machine n’est pas une sorte de rodage à long terme.Le résultat du rodage est affecté par des facteurs tels que la charge du matériau, la vitesse, les propriétés mécaniques et physiques, mais tant que la pression ne dépasse pas la valeur critique, il est de mieux en mieux de maintenir un contact élastique.

2. Causes des types de fractures des rouleaux

1) Fracture initiale du rouleau

La rupture initiale du rouleau est généralement provoquée par une pression excessive du rouleau supérieur et un facteur de sécurité de résistance insuffisant du rouleau.

2) Fracture intermédiaire du rouleau

Plus le diamètre de la tôle laminée est petit, plus la force de contact et la contrainte tangentielle sont importantes.Par conséquent, la contrainte sur le rouleau est excessivement concentrée en raison de l’adhérence et de l’usure abrasive, et le rouleau peut se briser à tout moment.

3) Fracture tardive du rouleau

Si la conception et le fonctionnement sont conformes aux spécifications, une fois que la contrainte de fatigue du rouleau atteint un certain nombre de cycles, une concentration de contraintes se formera, entraînant une rupture de fatigue ;et avec l'augmentation de la surcharge et de la contrainte tangentielle, cette fracture va s'accélérer.