As Condições de agarramento e arrastamento do produto

Índice

Introdução        2

1.        Laminação        3

1.2.        Condições de agarramento e arrastamento do produto        3

1.3.        Equipamento e funcionamento do laminador        5

1.4.        Classificação dos laminadores        6

1.4.1.        Quanto ao número de cilindros        6

1.4.2.        Quanto ao tipo de peça a produzir        7

1.4.2.1.        Laminagem de plana        8

1.4.2.2.        Laminagem perfilada        9

Conclusão        10

Referências bibliográficas        11

Índice de figuras

Figura 1: processo de laminação.        3

Figura 2: forças que aparecem no processo de laminação.        3

Figura 3: esquema de funcionamento de um laminador.        5

Figura 4: cilindros de laminação.        5

Figura 5: classificação segundo o número de cilindros        6

Figura 6: classificação segundo o tipo de peças.        7

Figura 7: Laminação de barras e perfis estruturais. (American Iron and Steel Institute.)        9

Introdução

Após a obtenção do metal sólido, geralmente através do processo de lingotamento contínuo, que, devido aos ganhos de produtividade proporcionados, suplantou o primitivo processo de lingotamento estacionário, o metal, já solidificado deve ser submetido aos processos de conformação mecânica, que tem por objetivo transformar o lingote, com microestrutura bruta resultante da solidificação, em produtos semi-elaborados, com microestrutura refinada por ciclos sucessivos de deformação plástica e recozimento para recristalização, e com dimensões mais próximas do produto final, como produtos planos ou perfilados.

1. Laminação

A laminação (figura 1) consiste em modificar a seção de uma barra de metal pela passagem entre dois cilindros, de modo que entre eles haja uma distância menor que a espessura inicial da barra. Os produtos são arrastados pelo cilindro sob o efeito de forças de atrito (figura 2), que se originam na superfície de contato dos cilindros e do metal laminado.

[pic 1]

Figura 1: processo de laminação.

1. Condições de agarramento e arrastamento do produto

A figura 2 mostra esquema de forças que aparecem no processo de laminação.

[pic 2]

Figura 2: forças que aparecem no processo de laminação.

Observamos na figura 2:

AC = AB sen φ

AD = AT cos φ

AT = força de atrito = μAB ∴ AD = μAB cos φ

Condição para o agarramento:

AD ≥ AC ∴ AB sen φ ≤ μAB cos φ

μ ≥ tg φ

φ ≤ arctg μ

Quando o produto é empurrado contra os cilindros, a força normal AB, exercida pelo cilindro sobre o produto, provoca uma componente horizontal AC, que se opõe ao arrastamento. A troca de atrito AT origina uma componente horizontal AD, dirigida no sentido do arrastamento. O produto será agarrado pelos cilindros quando AD for maior que AC, o que implica φ ≤ arctg μ, em que μ é o coeficiente de atrito.

Em resumo, o arrastamento da barra depende principalmente do coeficiente de atrito, do diâmetro dos cilindros e do tamanho da redução pretendida. A velocidade também exerce influência significativa por sua ação sobre o coeficiente de atrito. Se a velocidade de rotação dos cilindros for baixa, o agarramento será facilitado.

Na prática, o ângulo de contato φ para roletes lisos é inferior a 20°, e para roletes entalhados, inferior a 35°.

A relação entre o comprimento final da peça e o comprimento inicial é denominada coeficiente de alongamento.

[pic 3]

em que:

K = coeficiente de alongamento;

l = comprimento final;

L = comprimento inicial;

F = área da seção transversal da peça antes da laminação;

f = área da seção transversal da peça após a laminação.

Na prática, o valor de K varia de 1,1 a 1,6, e pode alcançar valores de até 2,5.

1. Equipamento e funcionamento do laminador

O esquema mostrado na figura 3 ilustra as partes fundamentais de um laminador.

[pic 4]

Figura 3: esquema de funcionamento de um laminador.

A parte fundamental do laminador é a caixa de trabalho ou gaiola, onde estão localizados os cilindros de laminação (figura 4):

[pic 5]

Figura 4: cilindros de laminação.

Os cilindros de laminação são fabricados de ferro fundido branco ou aços de boa resistência ao desgaste.

O perfil dos roletes de laminação varia de acordo com o produto que se quer obter. Assim, roletes lisos são usados para a fabricação de chapas, fitas, placas etc.; roletes com relevo são empregados para a construção de perfis, barras redondas etc.

Os cilindros constam da parte de trabalho, denominada corpo do rolete, dos colos, que são as partes onde atuarão os mancais de fixação dos cilindros na caixa e, finalmente, das pontas motoras, que é por onde os cilindros recebem a potência proveniente da caixa de engrenagens.