電動單梁起重機的安全問題是如何發(fā)生的？
發(fā)表時間：2020/12/26 16:56:46 瀏覽次數(shù)：2094
電動單梁起重機具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維修快捷方便，操作簡便易學(xué)安裝價格相對便宜等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于機加工、裝配、修理及倉庫等場合，越來越受到中小企業(yè)的青睞。
但是其安全性存在較多問題，本文就單梁起重機在斷裂力學(xué)方法和疲勞強度理論兩個方面對起重機的安全問題的基礎(chǔ)評估理論做簡單分析
一、斷裂力學(xué)方法是研究帶裂紋的材料、零件和構(gòu)件中裂紋開如擴展的條件和擴展規(guī)律的力學(xué)分析方法。通過斷裂力學(xué)分析，可以確定裂紋的容許尺寸、評定零件和構(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) 力來判斷張度。然而機械零件和構(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)試驗數(shù)據(jù)，推測帶裂紋機械零件和構(gòu)件的抗斷裂能力。
機械設(shè)計中選擇鑄鐵或鋼材時，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，雖然強度比較低，但用于低應(yīng)力循環(huán)載荷時，其疲勞抗力卻比強度極限相近的軟鋼高。根據(jù)斷裂力學(xué)觀點.疲勞裂紋擴展速率(循環(huán)應(yīng)力 每次循環(huán)所引起的裂紋擴展量)與應(yīng)力強度因子的幅度有關(guān)。這個臨度小于材料的臨界值(稱為應(yīng)力強度因子幅度門檻值)時，疲勞裂紋不擴展，或擴展極緩慢。
??? 上述灰鑄鐵的應(yīng)力強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)過載情況，則軟鋼仍優(yōu)于灰鑄鐵，因此需要綜合考慮靜強度和疲勞強度。
??? 二、疲勞強度理論是指對承受循環(huán)應(yīng)力的零件和構(gòu)件。報據(jù)渡勞強度理論和竣勞實驗數(shù)據(jù)，決定其合理的結(jié)構(gòu)和尺寸的機械設(shè)計方法。機械零件和構(gòu)件對疲勞破壞的抗力，稱為零件和構(gòu)件的疲勞強度。
疲勞強度由零件的局部應(yīng)力狀態(tài)和該處的材料性能確定，所以疲勞設(shè)計是以零件最弱區(qū)為依據(jù)的，通過改進(jìn)零件的形狀以降低峰值應(yīng)力，成在最弱區(qū)的表面層采用強化工藝，就能顯著地提高其疲勞強度。
在材料的疲勞現(xiàn)象未被認(rèn)識之前，機械設(shè)計只考慮靜強度，而不考慮應(yīng)力變化對零件壽命的影響。這樣設(shè)計出來的機械產(chǎn)品經(jīng)常在運行一段時期后，經(jīng)過一定次數(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)用疲勞強度設(shè)計能保證機械在給定的壽命內(nèi)安全運行。
疲勞強度設(shè)計方法有常規(guī)疲勞強度設(shè)計、損傷容限設(shè)計和疲勞強度可靠性設(shè)計。