Search

Como as recuperadoras de minério são extremamente solicitadas no processo de mineração, a sua manutenção tem custo elevado. Um modo de falha frequente, de acordo com os dados da manutenção, é a ocorrência de trincas que podem levar à fratura. Este problema vem sendo resolvido pela manutenção, através da soldagem das partes danificadas. A causa raiz da falha, no entanto, não vem sendo atacada, o que ocasiona pouca efetividade na resolução do problema. O objetivo deste trabalho é estudar a velocidade de propagação de trincas em fadiga do aço ASTM A572, material comumente utilizado para fabricação de caçambas de recuperadoras de minério. Para desenvolvimento do estudo, foi realizado ensaio não destrutível (ultrassom) para identificação e determinação do valor de crescimento de uma trinca, após N ciclos de trabalho conhecido, de uma caçamba em serviço. Em segundo momento, foram realizados ensaios de fadiga em laboratório. Os corpos de prova ensaiados foram fabricados com material extraído da própria caçamba em serviço. A partir dos dados e resultados dos ensaios de laboratório, foi possível determinar as equações e gráficos correpondentes a variação do tamanho da trinca (a) em função de número de ciclos (N) e velocidade de propagação da trinca (da/dN) versus variação do fator de concentração de tensões (ΔK). Os resultados obtidos nos ensaios de campo da caçamba em serviço foram comparados com o resultados do corpo de prova em laboratório e a diferença entre eles é perfeitamente aceitável e justificável. Devido à boa aproximação dos resultados, os parâmetros característicos de fadiga (C) e (m) obtidos para o material em questão podem ser utilizados para previsões de vida de um componente e estabelecer dados confiáveis que podem suportar o planejamento da manutenção e planejamento de suprimentos de materiais e serviços As reclaimers are extremely used in the mining process, their maintenance costs are high. A frequent failure mode, according to maintenance data, is the occurrence of cracks that can lead to fracture. This problem has been solved by maintenance by welding the damaged parts. The root cause of the failure, however, has not been attacked, which has caused little effectiveness in solving the problem. The objective of this work is to study the fatigue crack propagation velocity of ASTM A572 steel, a material commonly used to manufacture buckets of reclaimers. For the development of the study, a non-destructible test (ultrasound) was performed to identify and determine the growth value of a crack, after N cycles of known work, of a bucket in operation. At second moment, fatigue tests were performed in the laboratory. The test specimens were made of material extracted from the bucket in service. From the data and results of the laboratory tests it was possible to determine the equations and graphs correpondent to the crack size (a) versus number of cycles (N) and crack propagation velocity (da / dN) versus factor strêss concentration (ΔK). The results obtained in the in-service bucket tests were compared with the laboratory test results and the difference between them is perfectly acceptable and justifiable. Due to the good approximation of the results, the characteristic fatigue parameters (C) and (m) obtained for the studied material can be used for life predictions of parts and components of machines and establish reliable data that can support planning of the maintenance and planning of supplies of materials and services.

O objetivo do presente trabalho estuda a velocidade de propagação de trincas de fadiga em aço ASTM-A36 ao ar e sob condições subaquáticas a diferentes profundidades. Os ensaios foram realizados em corpos de prova do tipo compacto de tração segundo a norma ASTM E647. Para tornar possível a realização dos experimentos foi fabricado um dispositivo adaptável à maquina INSTRON 8802 que permite realizar ensaios em condições subaquáticas a diferentes profundidades atravésda variação da pressão. Foi montado também um sistema de aquisição de sinais constituído por Clip-gage modificado, aparelho de adquisição da NATIONAL INSTRUMENTS (NI cDAQ-9172) e software LabVIEW. Desse modo, foi possível obter os dados a partir dos quais foram gerados os gráficos correspondentes de tamanho da trinca (a) em função de número de ciclos (N) e velocidade de propagação da trinca(da/dN) versus variação do fator de concentração de tensões (K) sob as mesmas condições de carregamento e diferentes meios , ou seja, lamina de água e pressão de 2 atm simulando 20m de profundidade. Como aspecto relevante observou-se que, quando é utilizado o modelo de Bergner, há variação na velocidade de propagação da trinca porfadiga para condições subaquáticas de lamina de água e 20m de profundidade. The objective of this work was to understand the behavior of the fatigue crack growth rate in ASTM A36 steel testing in air and underwater conditions for different depths. The tests were made in the specimen of compact tension in accordance with ASTM E647. To develop the research was made a device adaptable on INSTRON 8802 machine that allows tests in underwater conditions at different depths varying the pressure. It was assembled a acquisition signal system made of modified clip-gage,acquisition device from National Instruments (NI cDAQ-9172) and LabVIEW software. Then was possible to obtain data were used to generate graphics a-N and da/dN versus K using the same loading conditions in all tests and changing the environment (lamina of water and then a pressure of 2 atm to simulate a depth of 20m). Was observed that, when Bergner model is used, there are variations in fatigue crack propagation rate in underwater conditions of 0,3m and 20m water depth.