Estudo do desgaste de rodas de pontes rolantes utilizadas em siderurgia

Abstract

O atual cenário competitivo do mercado siderúrgico exige que os custos industriais sejam minimizados ao máximo a fim de garantir o retorno aos acionistas e, em última análise, até mesmo a sobrevivência das companhias em certos mercados. Neste contexto, o homem de manutenção passa a exercer papel fundamental no sentido de trabalhar para evitar perdas, sejam por paradas inesperadas de produção ou por estratégias incorretas de manutenção, buscando conhecer melhor seus equipamentos e introduzir melhorias no projeto de forma a reduzir custos de manutenção e aumentar sua confiabilidade. Este trabalho tem o objetivo de fazer um estudo teórico-prático com a finalidade de conhecer os mecanismos de desgaste envolvidos na interface roda-trilho de pontes rolantes utilizadas em siderurgia a fim de se implementar melhorias no projeto destas rodas e estender a sua vida útil, reduzindo assim custos de manutenção e os prejuízos causado por interrupções não programadas de produção. Inicialmente, é feita uma revisão bibliográfica sobre o tema, sobretudo quanto ao desgaste mecânico e a interface roda-trilho. Como um típico sistema de desgaste mecânico, a abordagem foi feita analisando a influência das condições de superfície, de material e geometria. Com a condição de material fixada (roda e trilho), definiu-se analisar experimentalmente a influência da condição de lubrificação e da geometria das rodas, produzindo ao todo quatro experimentos. As rodas foram dimensionadas e colocadas em operação sob as mesmas condições e o seu desgaste foi monitorado na mesma base de tempo. Os resultados apontaram que a lubrificação exerce influência predominante na vida da roda, estendendo consistentemente sua vida útil, enquanto que a alteração de geometria exerce influência secundária, porém ainda com alguma contribuição.

The current competitive steel market requires that manufacturing costs are minimized to the maximum to ensure the return to shareholders and, ultimately, even the survival of companies in certain markets. In this context, the maintenance man begins to exercise its role in order to work to avoid losses, whether by unexpected production stoppages or incorrect maintenance strategies, seeking to better understand their equipment and make improvements in design to reduce maintenance costs and increase its reliability. This work aims to make a theoretical study and a practical evaluation in order to understand the wear mechanisms involved in the wheel-rail interface of overhead cranes used in the steel making industry in order to implement improvements in the design of these wheels with a view of extending life and reduce maintenance costs as well as losses due to unscheduled production interruptions. We begin with a literature review on the subject, focusing on the mechanical wear and wheel-rail interface. As a typical system of mechanical wear, the approach was made by analyzing the influence of surface conditions, material and geometry. With the condition of fixed material (wheel and rail), it was decided to analyze experimentally the influence of the lubrication condition and geometry of the wheels, producing a total of four experiments. The wheels were measured and made to operate under the same conditions and wear was monitored at the same time base. The results indicated that lubrication has a predominant influence in the life of the wheels, consistently extending its useful life, while the change in geometry influences secondary, but still with some contribution.