駆動ローラーの圧痕による塑性変形

Question

補足の方法がわからなくて、再質問にしました。
添付資料にコンベヤ断面とローラーの変形した写真を添付しました。
２列の駆動ローラーコンベヤにて、ＳＳ材の角パイプで製作した専用パレットにて
製品を搬送するラインです。
設計はパレットの梁６か所にて荷重を受ける予定でしたが、荷重が偏り、ローラーの変形が
起きているようです。ローラーのパイプ（ＳＴＫΦ１１４．３×３．５ｔ）のパイプの
許容応力の算出式を教えて下さい。

Answer

この条件では、おそらくローラー側の許容応力の計算や、それに基づく変更してもあまり意味はないですね。
現状が圧痕のレベルで破断や割れに至っていないなら、t3.5をt6にしておけば強度的にはいいんじゃないでしょうか。

ただＳＳ材の角パイプで製作した専用パレット、という事から、多分パレット側の底面はレベル出てませんよね。
総計5トンになる重量物を中心付近に積むと、当然パレット自体が変形するので、その関係もあって荷重が集中しているのだと思います。
その場合、極端に言えば最悪5トンの近くの重量が幅75に集中するわけで、パイプで受けるのは不可能です。
製品を搬送するラインとのことですが、経年からくる劣化や変形を考えると、パレットの設計見直しも視野に入れた方がいいかと。

もしパレットが見直しできない場合、またはそれでも再発する場合ですが、要は荷重が分散できればいいので、パイプを表面をゴム巻きの物にするというのは手かもしれません。既製品であるかは分かりませんが、適当なゴムシートを貼り付ければ何とかなります。

Answer

恐らくですが、安全率の問題でしょう
例えばキャスターの設計
https://www.nansin.co.jp/document/precaution/
４輪キャスターなら１輪当たりの荷重は１／４で良いのか？

多くの場合、荷重が４輪に均等に掛かる事の方が珍しい
３輪走行は当たり前、ヘタすりゃ２輪走行だってあり得る

本件で
＞設計はパレットの梁６か所にて荷重を受ける予定でしたが、
１本のローラに全荷重が集中する事は無くとも
２本のローラに全荷重が掛かるくらいの事は有り得るんじゃないかな？

Answer

許容応力の算出式：
理屈の上では、ミーゼス応力で判断することが適切なように思います。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9F%E3%83%BC%E3%82%BC%E3%82%B9%E5%BF%9C%E5%8A%9B

現実には、ＳＴＫΦ１１４．３×３．５ｔの板厚が不足なのか、硬度が不足なのかによって対処法について判断なさったら如何でしょうか。
ローラーが変形した部分の内径に変化がなければ、ローラーに使用したSTK材の硬度が不足しているために変形がおきていると判断できそうに思います。
ローラーが変形した部分の内径が縮小しているのであれば、t3.5の板厚が不足しているように思います。

状況に応じて、ローラーの板厚アップ、又は熱処理による表面硬度アップを行うことがよさそうに思います。

Answer

ローラーの偏芯が原因のように見えます。
許容応力　荷重とは関係ない原因のようです。

Answer

こんばんは
素人です。
でも、素人ながらおかしな設計と思われます。
左右外側の軸受けが、たぶん自在継ぎ手（？）で、自動調心軸受けでは当然のこと、荷重は固定の軸受けである中心部に掛かり、外側は自在継ぎ手で下方に逃げるでしょう。
この逃げによって、中央部軸受け側ローラー端局部に上部パレットに押しつけられ、最大の荷重がかかることになるのでは．．．．
と、素人ながら無いド頭でつっこみました。

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