Dio 3: Dekonstrukcija podsistema prijenosa-učitavanja

U 2. dijelu smo utvrdili da je žljeb snopa žrtvena komponenta dizajnirana da zaštiti žičano uže. Sada analiziramo hardver koji podržava sam snop. Ovaj sklop-ležaj, osovina (pin) i njegovo brtvljenje-je tačka okretanja za 100% opterećenja. Njegov neuspjeh nije-pregovoran i katastrofalan.

1. Kritični parametar: ležaj (rotacijski interfejs)

Ležaj je komponenta dizajnirana da riješi jedan fizički problem:minimiziranje koeficijenta trenjaizmeđu rotirajuće osovine i stacionarne osovine. Izbor nije proizvoljan; to je kalkulacija.

Režim greške 1: Pogrešna primjena tipa ležaja.

Uzrok:Korištenje malog-nosivog ležaja (poput obične bronzane čahure) u velikom-opterećenju, velikom-sistemu za velike brzine, ili obrnuto-obrnuto. Čaure su jednostavne, ali imaju visoku stopu trenja i habanja. Valjkasti/kuglični ležajevi imaju nisko trenje, ali su složeni i mogu biti lomljivi pod ekstremnim udarnim opterećenjima.

rezultat:Zaplena. Visoko trenje neispravnog ili nepravilnog ležaja stvara ekstremnu toplinu. Ova toplota uzrokuje termičko širenje, zavarivanje osovine, ležaja i osovine u jednu, zaplijenjenu komponentu. Konopac će ondadragpreko smrznutog snopa, brzo abrazirajući, ili će se sama osovina pokušati rotirati, uništavajući svoju montažu.

Režim greške 2: Prekoračenje kapaciteta opterećenja.

Uzrok:Određivanje ležaja na osnovustatičkiopterećenje (težina objekta) bez izračunavanjadinamičanopterećenje (udari, vibracije i sile ubrzanja).

rezultat:Spalling and Collapse. Unutrašnji kotrljajni elementi ležaja (kuglice ili valjci) ili staza klizanja će se zamoriti, popucati i raspasti. Ovo unosi metalne fragmente u sklop, što ubrzava kvar. Rezultat je gubitak koncentričnosti, "kolebanje" osovine i eventualni kolaps putanje opterećenja.

Inženjerska specifikacija:Ležaj mora biti konstruisan za specifičan sistemopterećenje, brzinu i okruženje.

Ocjena opterećenja:LežajOcjena dinamičkog opterećenja (C)moraju biti izračunati kako bi se osigurao ciljni vijek trajanja L10 (broj okretaja 90% ležajeva će preživjeti). Za aplikacije s dizalicama, to je često potrebnokonusni valjkasti ležajeviilisferni valjkasti ležajevikoji može podnijeti velika radijalna opterećenjaiaksijalna (potisna) opterećenja koja unose ne-vertikalna podizanja.

Vrsta: Zapečaćeni-za-doživotni kuglični ležajevimože biti prihvatljivo za nisko-opterećenje, nisko-"prazne" snopove.Bronzane čahureprihvatljivi su samo za veoma malu-brzinu, veliko-opterećenje, povremenu upotrebu (npr., tačka{4}}bača) gdje je rotacija minimalna.

2. Kritični parametar: osovina/pin (put opterećenja)

Osovina (ili osovinica) je strukturna okosnica sklopa. Funkcioniše kao agreda izložena posmičnom naprezanju i momentima savijanja. Most je taj koji prenosi cijeli vektor opterećenja sa ležaja na konstrukciju dizalice ("obrazi" bloka).

Režim kvara: lom na smicanje ili zamor.

Uzrok 1 (smicanje):Opterećenje premašuje krajnju otpornost materijala na smicanje. Ovo je kvar "brute sile" uzrokovan premalim iglama ili katastrofalnim preopterećenjem.

Uzrok 2 (umor):Zatik izdržava milione ciklusa opterećenja (podizanje i spuštanje). Mikro{1}}napukline se formiraju na tačkama koncentracije naprezanja (npr. ramena, rupe za podmazivanje) i rastu sa svakim ciklusom sve dok klin ne pokvari pri opterećenjudaleko ispodsvoju originalnu snagu dizajna.

rezultat:Potpuno, trenutno odvajanje sklopa snopa od dizalice. Ovo je definicija katastrofalnog neuspjeha.

Inženjerska specifikacija:Osovina je komponenta visokog{0}}naprezanja koja ne može biti "robna" stavka.

Materijal:Mora biti legirani čelik visoke-čvrstoće, otporan na zamor- (npr.4140ili4340). Standardni, nisko{1}}ugljični čelik (npr. A36) je neadekvatan i opasan.

Dizajn:Prečnik osovinice je direktan proračun zasnovan na maksimalnom opterećenju i širini oslonaca (ploče obraza) za upravljanje naprezanjima na smicanje i savijanje.

Zadržavanje:Pin mora biti mehanički zaključan na mjestu. Jednostavno presovanje-naleganje nije dovoljno. Mora biti osiguran sa aretenciona ploča, klin ili osiguračkako bi se spriječilo "hodanje" (bočno pomicanje) koje bi odvojilo klin od njegovog strukturalnog oslonca.

3. Kritični parametar: podmazivanje i brtvljenje (Ekološki protokol)

Ležaj i osovina su precizno{0}}obrađeni podsistem. Ovaj podsistem je gotovo uvijek raspoređen u najgorem mogućem okruženju: prašini, pijesku, pijesku i vodi. Podmazivanje i zaptivanje su njegoveoperativni sistemifirewall.

Režim kvara: Kontaminacija i izgladnjivanje.

Uzrok:Neispravnost zaptivki. Jedno zrno pijeska ili kap vode ulazi u sklop ležaja. Pijesak postaje abrazivna pasta za mljevenje. Voda uzrokuje koroziju (rđu).

rezultat:Unutrašnja geometrija ležaja je uništena. Trenje se povećava, zagrijava se, a mast (mazivo) se razgrađuje ili izbacuje. Ovo "izgladnjivanje podmazivanja" vodi direktno do neuspjeha napadaja opisanog u parametru 1.

Inženjerska specifikacija:Životni vek sklopa 100% zavisi od njegovog integriteta zaptivanja.

Zaptivanje:Sklop mora imati robustan sistem zaptivanja. Ovo može varirati od jednostavnogusne brtvekompleksiratilabirintne brtveza ekstremna okruženja. Pečat nije naknadna misao; to je primarna komponenta dizajna.

podmazivanje:Sistem mora imati jasan protokol za ponovno{0}}podmazivanje (iglica "moguća podmazivanje- sa Zerk nastavkom) ili mora biti certificirana"zapečaćeno-za-život"jedinica (uobičajena u manjim snopovima). Ako je potrebno ponovno{1}}podmazivanje, specifikacija mora definirativrsta masti(npr. EP-2 litijumski kompleks) iservisni interval.

Zaključak: Skupština kao jedinstvena jedinica

Sklop{0}}prenosa opterećenja nije skup izmjenjivih dijelova. To je jedan, projektovani podsistem.

Thetip ležajadiktiradizajn osovine. Thematerijal osovinediktiranosivost. Theprotokol za pečaćenjediktirafunkcionalni vek trajanja sistema.

Kvar u bilo kojem od ova tri parametra kompromituje cijeli lanac prijenosa opterećenja, prebacujući sistem sa predvidljive komponente habanja-i-na nepredvidivu, katastrofalnu odgovornost.

U 4. dijelu:Dekonstruirat ćemo posljednju kariku u lancu:Strukturna integracija, analizirajući kako se blok, kuka ili tačka pričvršćivanja povezuju sa nadgradnjom dizalice i uobičajeni načini kvara na ovim-tačkama montaže sa visokim naprezanjem.