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

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.

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.