電動(dòng)單梁起重機(jī)的安全問(wèn)題是如何發(fā)生的？
發(fā)表時(shí)間：2020/12/26 16:56:46 瀏覽次數(shù)：2095
電動(dòng)單梁起重機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、維修快捷方便，操作簡(jiǎn)便易學(xué)安裝價(jià)格相對(duì)便宜等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)加工、裝配、修理及倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)合，越來(lái)越受到中小企業(yè)的青睞。
但是其安全性存在較多問(wèn)題，本文就單梁起重機(jī)在斷裂力學(xué)方法和疲勞強(qiáng)度理論兩個(gè)方面對(duì)起重機(jī)的安全問(wèn)題的基礎(chǔ)評(píng)估理論做簡(jiǎn)單分析
一、斷裂力學(xué)方法是研究帶裂紋的材料、零件和構(gòu)件中裂紋開如擴(kuò)展的條件和擴(kuò)展規(guī)律的力學(xué)分析方法。通過(guò)斷裂力學(xué)分析，可以確定裂紋的容許尺寸、評(píng)定零件和構(gòu)件的承載能力，估算其使用壽命，從而提出零件和構(gòu)件的損傷容限設(shè)計(jì)方法。
傳統(tǒng)的材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)都假設(shè)材料為不包含裂紋的連續(xù)體，并比較工作應(yīng)力和許用應(yīng) 力來(lái)判斷張度。然而機(jī)械零件和構(gòu)件，特別是大型鑄件和鍛件，難免有裂紋或類裂紋缺陷的存在。斷裂力學(xué)在零件和裂紋的尺寸、載荷與材料力學(xué)性能三者之間建立了定量的關(guān)系，從而可以根據(jù)試樣的斷裂力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，推測(cè)帶裂紋機(jī)械零件和構(gòu)件的抗斷裂能力。
機(jī)械設(shè)計(jì)中選擇鑄鐵或鋼材時(shí)，可借助斷裂力學(xué)分析進(jìn)行論證。例如，張度極限只有260 MPa的灰鑄鐵與鋼比較，雖然強(qiáng)度比較低，但用于低應(yīng)力循環(huán)載荷時(shí)，其疲勞抗力卻比強(qiáng)度極限相近的軟鋼高。根據(jù)斷裂力學(xué)觀點(diǎn).疲勞裂紋擴(kuò)展速率(循環(huán)應(yīng)力 每次循環(huán)所引起的裂紋擴(kuò)展量)與應(yīng)力強(qiáng)度因子的幅度有關(guān)。這個(gè)臨度小于材料的臨界值(稱為應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度門檻值)時(shí)，疲勞裂紋不擴(kuò)展，或擴(kuò)展極緩慢。
??? 上述灰鑄鐵的應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度門檻值比軟俐的門檻值高，所以抗疲勞性能好。球墨鑄鐵的門檻值常比一般結(jié)構(gòu)鋼的高。但如出現(xiàn)過(guò)載情況，則軟鋼仍優(yōu)于灰鑄鐵，因此需要綜合考慮靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。
??? 二、疲勞強(qiáng)度理論是指對(duì)承受循環(huán)應(yīng)力的零件和構(gòu)件。報(bào)據(jù)渡勞強(qiáng)度理論和竣勞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，決定其合理的結(jié)構(gòu)和尺寸的機(jī)械設(shè)計(jì)方法。機(jī)械零件和構(gòu)件對(duì)疲勞破壞的抗力，稱為零件和構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度。
疲勞強(qiáng)度由零件的局部應(yīng)力狀態(tài)和該處的材料性能確定，所以疲勞設(shè)計(jì)是以零件最弱區(qū)為依據(jù)的，通過(guò)改進(jìn)零件的形狀以降低峰值應(yīng)力，成在最弱區(qū)的表面層采用強(qiáng)化工藝，就能顯著地提高其疲勞強(qiáng)度。
在材料的疲勞現(xiàn)象未被認(rèn)識(shí)之前，機(jī)械設(shè)計(jì)只考慮靜強(qiáng)度，而不考慮應(yīng)力變化對(duì)零件壽命的影響。這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品經(jīng)常在運(yùn)行一段時(shí)期后，經(jīng)過(guò)一定次數(shù)的應(yīng)力變化循環(huán)而產(chǎn)生疲勞。
致使突然發(fā)生脆性斷裂，造成災(zāi)難性事故，應(yīng)用疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)能保證機(jī)械在給定的壽命內(nèi)安全運(yùn)行。
疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法有常規(guī)疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)、損傷容限設(shè)計(jì)和疲勞強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)。