3. del: Razgradnja podsistema za-prenos obremenitve

V 2. delu smo ugotovili, da je utor za kolut žrtvena komponenta, namenjena zaščiti žične vrvi. Sedaj analiziramo strojno opremo, ki podpira samo vrvenico. Ta sklop-ležaj, os (sornik) in njegovo tesnilo-je vrtišče za 100 % obremenitve. O njegovem neuspehu se ni -pogajati in je katastrofalen.

1. Kritični parameter: ležaj (rotacijski vmesnik)

Ležaj je komponenta, zasnovana za reševanje posameznega fizikalnega problema:zmanjšanje koeficienta trenjamed vrtečo se vrvenico in mirujočo osjo. Izbira ni poljubna; to je izračun.

Način okvare 1: napačna uporaba vrste ležaja.

vzrok:Uporaba nizko-obremenitvenega ležaja (kot je navadna bronasta puša) v visoko-obremenjenem, visoko{2}}hitrostnem sistemu ali-obratno. Puše so preproste, vendar imajo visoko stopnjo trenja in obrabe. Valjčni/kroglični ležaji imajo nizko trenje, vendar so zapleteni in so lahko krhki pri ekstremnih udarnih obremenitvah.

rezultat:zaseg. Visoko trenje okvarjenega ali neustreznega ležaja povzroča izjemno vročino. Ta toplota povzroči toplotno raztezanje, pri čemer se vrvenica, ležaj in os zvarijo v eno samo zgoščeno komponento. Vrv bo potempovlecitečez zmrznjeno vrvico, ki se hitro odrgni, ali pa se bo sama os poskušala zavrteti in uničiti njeno pritrditev.

Način okvare 2: Prekoračitev nosilnosti.

vzrok:Določitev ležaja na podlagistatičnaobremenitev (teža predmeta) brez izračunadinamičnoobremenitev (udarci, vibracije in sile pospeška).

rezultat:Ločenje in zrušitev. Notranji kotalni elementi ležaja (kroglice ali valji) ali tekalna steza se bodo utrudili, počili in razpadli. To vnaša kovinske drobce v sklop, kar pospeši odpoved. Posledica je izguba koncentričnosti, "zibanje" vrvenice in morebitno zlom poti bremena.

Inženirska specifikacija:Ležaj mora biti zasnovan za specifičnost sistemaobremenitev, hitrost in okolje.

Stopnja obremenitve:LežajevDinamična obremenitev (C)mora biti izračunan tako, da zagotavlja ciljno življenjsko dobo L10 (število vrtljajev bo preživelo 90 % ležajev). Za uporabo žerjavov je to pogosto potrebnostožčasti valjčni ležajiozsferični valjčni ležajiki prenese velike radialne obremenitveinaksialne (potisne) obremenitve, ki jih povzročajo ne-navpični dvigi.

Tip: Zatesnjeni-za-življenjske kroglične ležajeje lahko sprejemljivo za nizko-obremenitev, nizko-delovne "prostorne" vrvenice.Bronaste pušeso sprejemljivi samo za zelo nizko-hitrost, visoko-obremenitev, občasno uporabo (npr. na-točki ogrodja), kjer je vrtenje minimalno.

2. Kritični parameter: os / zatič (pot tovora)

Os (ali sornik) je strukturna hrbtenica sklopa. Deluje kot anosilec, izpostavljen strižnim napetostim in upogibnim momentom. To je most, ki prenaša celoten vektor obremenitve iz ležaja v konstrukcijo žerjava ("lice" bloka).

Način okvare: strižni ali utrujeni zlom.

Vzrok 1 (strig):Obremenitev presega končno strižno trdnost materiala. To je napaka zaradi "surove sile", ki jo povzroči premajhen zatič ali katastrofalna preobremenitev.

Vzrok 2 (utrujenost):Zatič prenese milijone ciklov obremenitve (dvigovanje in spuščanje). Mikro-razpoke nastanejo na točkah koncentracije napetosti (npr. ramena, luknje za mazanje) in rastejo z vsakim ciklom, dokler zatič ne odpove ob obremenitvidaleč spodajsvojo prvotno oblikovno moč.

rezultat:Popolna, takojšnja odklop sklopa vrvenice od žerjava. To je definicija katastrofalne okvare.

Inženirska specifikacija:Os je visoko{0}}obremenjena komponenta, ki ne more biti "blago".

Material:Biti mora iz visoko{0}}trdnega,-odpornega legiranega jekla (npr.4140oz4340). Standardno nizko{1}}ogljično jeklo (npr. A36) je neustrezno in nevarno.

Oblikovanje:Premer zatiča je neposreden izračun, ki temelji na največji obremenitvi in ​​širini podpor (ploščice za ličnice) za obvladovanje strižnih in upogibnih napetosti.

Zadrževanje:Zatič mora biti mehansko zaklenjen. Preprosto stiskanje-je premalo. Zavarovati ga je treba z azadrževalno ploščo, razcepko ali varovalni obročda preprečite "hojo" (bočno premikanje), ki bi zatič iztrgalo iz njegove strukturne podpore.

3. Kritični parameter: mazanje in tesnjenje (Okoljski protokol)

Ležaj in os sta natančno-strojno obdelan podsistem. Ta podsistem je skoraj vedno nameščen v najslabšem možnem okolju: prah, pesek, pesek in voda. Mazanje in tesnjenje sta njegovaoperacijski sisteminpožarni zid.

Način napake: kontaminacija in stradanje.

vzrok:Okvara tesnil. Eno zrno peska ali kapljica vode vstopi v ležajni sklop. Pesek postane abrazivna brusilna pasta. Voda povzroča korozijo (rje).

rezultat:Notranja geometrija ležaja je uničena. Trenje se poveča, toplota se poveča in mast (mazivo) se razgradi ali izloči. To "pomanjkanje mazanja" vodi neposredno do zaslepitve, opisane v parametru 1.

Inženirska specifikacija:Življenjska doba sklopa je 100 % odvisna od njegove celovitosti tesnjenja.

Tesnjenje:Sklop mora imeti robusten tesnilni sistem. To se lahko giblje od preprostihtesnila za ustnicezakompliciratilabirintna tesnilaza ekstremna okolja. Pečat ni naknadna misel; je primarna komponenta oblikovanja.

Mazanje:Sistem mora imeti jasen protokol za ponovno-mazanje (zatič, ki ga je mogoče-mastiti, z nastavkom Zerk) ali mora biti certificiran"zapečaten-za-življenje"enota (običajna v manjših snopih). Če je potrebno ponovno-mazanje, mora specifikacija opredelitivrsta masti(npr. litijev kompleks EP-2) inservisni interval.

Zaključek: Sklop kot ena enota

Sklop-prenosa obremenitve ni zbirka zamenljivih delov. Je en sam, zasnovan podsistem.

Thevrsta ležajanarekujezasnova osi. Thematerial osinarekujenosilnost. Thepečatni protokolnarekujefunkcionalna življenjska doba sistema.

Napaka v katerem koli od teh treh parametrov ogrozi celotno verigo prenosa obremenitve, sistem premakne iz predvidljive komponente obrabe-in-na nepredvidljivo, katastrofalno odgovornost.

V 4. delu:Konstruirali bomo zadnji člen v verigi:Strukturna integracija, analiziranje, kako se blok koluta, kavelj ali pritrdilna točka povezujejo z nadgradnjo žerjava in običajne načine odpovedi na teh visoko{0}}napetih pritrdilnih točkah.