Fatigue Strength Improvement of Steel Rollers in Conveyor Belts when Using Shot Peening

• Autorzy: Zając Grzegorz , Michnej Maciej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.4165

Warianty tytułu

PL

Poprawa wytrzymałości zmęczeniowej krążników stalowych przenośników taśmowych przy stosowaniu nagniatania dynamicznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Numerous factors influence the tribological wear of steel rollers used in conveyor belts. The difficulty in precise determination of these factors results from, among others, a complex and not completely explored wear mechanism. Corrosive and fatigue damages of conveyor belt rollers start mainly on the surface. The present article describes studies on the influence of processing technology of the roller surface by means of the shot peening method in the context of fatigue strength improvement. Compressive stresses formed due to shot peening reach the maximum value just below the roller surface. The values of compressive stresses reach about half of the proof stress of the steel from which they are made. In results of the carried out experimental model tests, it was found that it is possible to significantly improve the properties of the top surface layer of the roller surface, and especially to increase fatigue strength, fatigue corrosion resistance, resistance to cracking caused by stress corrosion, and the like.

PL

Na zużycie tribologiczne krążników stosowanych w przenośnikach taśmowych ma wpływ bardzo wiele czynników. Trudność w określeniu dokładnej liczby czynników wynika między innymi ze złożonego i nie do końca zbadanego mechanizmu zużywania. Uszkodzenia krążników przenośników taśmowych o charakterze korozyjnym i zmęczeniowym zaczynają się głównie na powierzchni płaszcza. W niniejszym artykule przedstawiono badania wpływu technologii obróbki powierzchni płaszczy krążników metodą nagniatania dynamicznego w kontekście poprawy wytrzymałości zmęczeniowej. Naprężenia własne ściskające wytworzone wskutek nagniatania dynamicznego osiągają maksymalną wartość tuż pod powierzchnią płaszcza krążnika. Wartości naprężeń własnych ściskających osiągają około połowę umownej granicy plastyczności stali, z której są one wykonane. W wyniku przeprowadzonych modelowych badań doświadczalnych stwierdzono możliwość znaczącej poprawy własności warstwy wierzchniej płaszczy krążników, a w szczególności podniesienie wytrzymałości zmęczeniowej, odporności na korozję zmęczeniową, odporności na pękanie w wyniku korozji naprężeniowej itp.

Słowa kluczowe

EN

conveyor belts; rollers; fatigue strength

PL

przenośniki taśmowe; krążniki; wytrzymałość zmęczeniowa

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 2
• Strony: 143--149
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Zając Grzegorz

• Cracow University of Technology, Institute of Rail Vehicles, Jana Pawła II 37 Avenue, 31-864 Cracow, Poland

autor

Michnej Maciej

• Cracow University of Technology, Institute of Rail Vehicles, Jana Pawła II 37 Avenue, 31-864 Cracow, Poland

Bibliografia

• 1. Hebda H.,Wachal A.: Trybologia, WNT, Warszawa 1980.
• 2. Katsuji T.: Papers on shot peening published in the world for the last thirteen years, The 7th INTERNATIONAL CONFERENCE ON SHOT PEENING, Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa, 1999.
• 3. Nakonieczny A.: Powierzchniowe obróbki wyrobów metalowych Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa, 2000.
• 4. Nachman G.: Shot peening – past, present and future, The 7th INTERNATIONAL CONFERENCE ON SHOT PEENING, Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa, 1999.
• 5. Nakonieczny A.: Dynamiczna powierzchniowa obróbka plastyczna kulowaniem, Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 2002.
• 6. Noury P., Eriksson K.: Failures of high strength stainless bridge roller bearings, Engineering Fracture Mechanics, vol. 180, July 2017, pp. 315–329.
• 7. Berto F., Campagnolo A., Chebat F., Cinera M., Santini M.: Fatigue strength of steel rollers with failure occurring at the weld root based on the local strain energy values, International Journal of Fatigue, vol. 82, part 3, January 2016, pp. 643–657.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).