Título

COMPUTER MODELLING FOR BETTER BUR PERFORMANCE

MODELAMENTO COMPUTACIONAL PARA MELHOR RENDIMENTO DE CILINDROS DE APOIO

Autoria

Hajduk, Daniel; Cornelio, Gilson Teixeira; Bernardes, Felipe Gustavo

DOI

10.5151/2594-5297-15732

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Resumo

The objective of the paper is to show the ways how to increase the backup rolls (BUR) performance by means of computer simulation of chamfer form, grinding of the BuRs and estimation of other relevant stresses causing contact fatigue spalling. A simplified spring-beam model was developed as a basic tool to obtain a contact load distribution between rolls. From the load distribution Hertzian stresses and other stress components are calculated for the roll campaign. Equivalent stress is evaluated and fatigue analysis performed. The edge relief (chamfer) is designed using 3-D finite element analysis. Knowing all important stresses it is possible to predict the danger of spalling on the backup barrel length and to predict the proper length of BuR campaign, considering all relevant loads on line.

 

O objetivo do artigo é mostrar alguns meios de se incrementar o desempenho de cilindros de apoio (BuR – Back-up Roll) por meio da simulação computacional da forma do caimento e retificação dos cilindros e da avaliação de outros esforços relevantes que possam causar o lascamento por fatiga do contato. Um modelo simplificado de feixe de molas foi desenvolvido como uma ferramenta básica para obter uma distribuição de carga do contato entre rolos. Dos esforços da distribuição de carga, com base nos estudos de Hertz, e outros componentes de carga são calculados para a campanha do cilindro. Os esforços equivalentes são avaliados e a análise da fatiga executada. O caimento da borda é projetado usando a análise de elementos finitos com um modelamento em 3-D. Sabendo os esforços principais, é possível prever o risco de lascamento ao longo da mesa e prever a vida do cilindro em uso, de forma otimizada.

Palavras-chave

Backup rolls; Spalling; Chamfer of BuRs; Roll grinding.

Cilindros de apoio; Lascamento; Caimento de borda; Retificação.