Aplicação da Mecânica de Fratura e Fadiga na Análise de Falha de um Eixo de Tambor de Transportador de Correia

Resumo

Este trabalho apresenta a análise da falha por fadiga do eixo do tambor de tensionamento de uma correia transportadora utilizada em uma planta de mineração. A investigação examinou a hipótese de carregamento excessivo por flexão resultante do tensionamento da correia, bem como a possível influência de intervenções prévias de reparo superficial envolvendo metalização. A análise foi conduzida com base em critérios de mecânica da fratura elastoplástica, caracterização das propriedades do material (aço SAE 4340) e estimativa das tensões atuantes na região da fratura. Os cálculos de tensão, momento fletor e resistência à fadiga indicaram que a carga de flexão imposta ao eixo, resultante do tensionamento aplicado pelas barras de tração, excedeu tanto os limites admissíveis estabelecidos na documentação técnica quanto o limite de resistência à fadiga estimado para o componente. Tensões efetivas de aproximadamente 270 MPa foram determinadas na região do entalhe, em comparação com valores de resistência à fadiga que variam de 223 a 274 MPa, dependendo do nível de confiabilidade adotado. Adicionalmente, a força aplicada às barras de tração foi aproximadamente 216% maior que o valor recomendado, caracterizando uma condição de sobrecarga crítica associada à falha.