Investigation of reasons and possibility of parameters elimination influencing cracking of leaf springs on continuous casting machine

Investigación de las razones y posibilidad de eliminación de los parámetros que influyen en el agrietamiento de los muelles de hoja en la máquina de colado continuo

A primera vista muy simple y durante varios cientos de años utilizando elemento elástico puede ser parte crítica en equipos complejos donde su fracaso invoca extraordinarias pérdidas elevadas. En el artículo se da un tratamiento para la solución de este problema por métodos experimentales y la propuesta resultante para su solución final.

INTRODUCCIÓN

Durante la producción de desbastes por colada continua el acero se distribuye a través de una serie de grietas en dirección vertical en forma de cobre enfriado por agua. El calor se conduce a través del cobre al agua y durante este proceso se produce la solidificación de la capa superficial de acero líquido. Para evitar que la capa solidificada se pegue a las placas de cobre, es necesario hacer vibrar el cristalizador a distintas velocidades de colada controladas por ordenador. El cristalizador se coloca en el mecanismo de vibración que asegura el movimiento de vibración.

El mecanismo de vibración está equipado con dos ballestas (Figura 1.) que transfieren fuerzas entre las partes móviles y fijas del mecanismo de vibración. Durante el funcionamiento se producen fallos prematuros de las ballestas. El número de daños en los muelles es diferente en dos máquinas de colada continua en funcionamiento. El ángulo de inclinación de las ballestas con respecto al plano horizontal es de 4,574° y 5,71°, respectivamente, y la desviación vertical máxima (2,95 mm en el centro de la ballesta - posición S) está asegurada por ejes excéntricos.

Durante la solución de este problema, las tensiones residuales en la ballesta rota se determinaron mediante el método de perforación. Las bandas extensométricas para el método de taladrado se pueden ver en la figura 2.

El nivel máximo de tensiones residuales (presión) no supera los 40 MPa.

Las mediciones de las tensiones en la ballesta con bandas extensométricas se realizaron en los extremos fijados de la ballesta y en la deformación vertical prescrita de la ballesta en la máquina de tracción. Para realizar las mediciones de las ballestas en la máquina de ensayos de tracción fue necesario utilizar un dispositivo de sujeción, ya que la ballesta no se encuentra en posición horizontal y el componente axial de la fuerza debe provocar el desplazamiento de la ballesta del pedestal de la máquina de tracción. En la figura 4 se muestra la fijación del dispositivo de sujeción junto con la ballesta.

Con respecto a la necesidad de utilizar diferentes cabezales y medidores para la medición de la presión y la tensión, la metodología de medición se desarrolló únicamente para las pruebas con fuerza de presión. Los autores han supuesto que el tipo de unión entre el muelle y el dispositivo de sujeción, así como el pretensado del muelle, tienen una gran influencia en la relación entre la deformación y la fuerza necesaria para crear la deflexión prescrita, por lo que estas suposiciones se probaron experimentalmente.