2^a questão - Qual a condição específica para que ocorra “arraste” da peça pelos cilindros laminadores? Como garantir essa condição?

Passo 1

O enunciado pergunta qual é a condição para que o tarugo seja “mordido” e arrastado pelos rolos no processo de laminação (ou seja, não patine), e como podemos assegurar que isso ocorra. O conteúdo é o princípio de arraste por fricção na laminação e a chamada condição de mordedura (bite condition).

Passo 2

O arraste pela peça só ocorre se a força de atrito na zona de contato ultrapassar a componente de força que tende a separar o material dos rolos. Em cada ponto de contato o atrito máximo disponível é
Frm atrito = mu,N
onde mu é o coeficiente de atrito rolo–material e N a força normal de contato. Para haver mordedura, Frm atrito deve vencer a força que “puxa” a peça para fora, que geométricamente está associada ao ângulo de bite.

Passo 3

Definindo alpha como o meio-ângulo de entrada do tarugo no arco de contato, a componente que tende a separar a peça é proporcional a tanalpha. A condição de mordedura de Orowan fica
mu ;>=;tanalpha

Passo 4

Agora expressamos tanalpha em termos da redução de espessura De<a h = h0 - h1 e do raio do rolo R. Geometricamente, para pequenas reduções
alpha approx raizDe<a hR Longrightarrow tanalphaapprox alpha approx raizDe<a hR
Logo a condição prática de mordedura é
mu ;>=;raizDe<a hR Long<=ftrightarrow De<a h ;<=;mu^2,R

Passo 5

Para garantir essa condição em produção devemos
  1. Escolher um valor de redução por passe De<a h que satisfaça De<a h<=mu^2 R.
  2. Manter mu suficientemente alto (reduzir lubrificação, aumentar rugosidade controlada dos rolos ou usar revestimentos de maior atrito).
  3. Conter velocidade de rotação compatível para evitar arrancamento ou vibrações que reduzam o atrito eficaz.

Resposta

A condição de arraste (mordedura) é
boxedmu >= tanalpha,
que, usando alphaapproxraizDe<a h/R, vira
boxedmu >= raizDe<a hRLong<=ftrightarrow De<a h<=mu^2,R
Para assegurar isso basta limitar a redução por passe e manter o coeficiente de atrito (surface finish, lubrificação) de modo que mu seja alto o bastante.

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