3. rész: A terhelési-átviteli alrendszer felépítése

A 2. részben megállapítottuk, hogy a tárcsahorony a drótkötél védelmére tervezett áldozati alkatrész. Most elemezzük azt a hardvert, amely magát a tárcsát támogatja. Ez az összeállítás-a csapágy, a tengely (csap) és annak tömítése-a terhelés 100%-ának forgáspontja. A kudarca nem-eltárgyalható és katasztrofális.

1. Kritikus paraméter: A csapágy (a forgási interfész)

A csapágy egy olyan alkatrész, amelyet egyetlen fizikai probléma megoldására terveztek:a súrlódási együttható minimalizálásaa forgó tárcsa és az álló tengely között. A kiválasztás nem önkényes; ez egy számítás.

1. hibamód: A csapágytípus helytelen alkalmazása.

Ok:Kis-teher csapágy (például sima bronzpersely) használata nagy-terhelésű, nagy-sebességű rendszerben, vagy fordítva-. A perselyek egyszerűek, de nagy a súrlódási és kopási arányuk. A görgős/golyós csapágyak alacsony súrlódásúak, de összetettek és extrém ütési terhelés esetén törékennyé válhatnak.

Eredmény:Roham. A meghibásodott vagy nem megfelelő csapágy nagy súrlódása rendkívüli hőt generál. Ez a hő hőtágulást okoz, és a tárcsát, a csapágyat és a tengelyt egyetlen, beszorult alkatrészbe hegeszti. A kötél akkor leszhúzzaa befagyott tárcsán keresztül, gyorsan koptatva, vagy maga a tengely próbál meg elfordulni, tönkretéve a rögzítését.

2. hibamód: Terhelhetőség túllépése.

Ok:Csapágy megadása az alapjánstatikusterhelés (a tárgy súlya) kiszámítása nélküldinamikusterhelés (rázkódás, rezgés és gyorsulási erők).

Eredmény:Kitörés és összeomlás. A csapágy belső gördülő elemei (golyók vagy görgők) vagy a futópálya elfáradnak, megrepednek és szétesnek. Ez fémdarabokat visz be a szerelvénybe, ami felgyorsítja a meghibásodást. Az eredmény a koncentrikusság elvesztése, a tárcsa "ingadozása" és a terhelési út esetleges összeomlása.

A mérnöki specifikáció:A csapágyat a rendszerre jellemző módon kell megtervezniterhelés, sebesség és környezet.

Terhelhetőség:A csapágyéDinamikus terhelési besorolás (C)úgy kell kiszámítani, hogy a cél L10 élettartamot biztosítsák (a csapágyak 90%-a túléli a fordulatszámot). Daru alkalmazásoknál ez gyakran megkövetelikúpgörgős csapágyakvagygömbgörgős csapágyakamely képes elviselni a nagy radiális terheléstésa nem{0}}függőleges emelők által bevezetett axiális (tolóerő) terhelések.

Típus: Tömített-az-élettartam golyóscsapágyakhozelfogadható lehet kis-terhelésű, kis-terhelésű "üresjárati" tárcsákhoz.Bronz perselyekcsak nagyon alacsony-sebességnél, nagy-terhelésnél, szakaszos használatnál (pl. gém-pont) elfogadhatók, ahol minimális a forgás.

2. Kritikus paraméter: A tengely / csap (a terhelési út)

A tengely (vagy tárcsacsap) a szerelvény szerkezeti gerince. Úgy működik, mint anyírófeszültségnek és hajlító nyomatéknak kitett gerenda. Ez a híd az, amely a teljes terhelési vektort a csapágyból a daru szerkezetébe (a blokk "arcába") továbbítja.

Meghibásodási mód: nyírás vagy fáradásos törés.

1. ok (nyírás):A terhelés meghaladja az anyag végső nyírószilárdságát. Ez egy "nyers erő" hiba, amelyet egy alulméretezett csap vagy katasztrofális túlterhelés okoz.

2. ok (fáradtság):A csap több millió terhelési ciklust bír ki (emelés és süllyesztés). Mikro-repedések keletkeznek a feszültségkoncentrációs pontokon (pl. vállak, kenési nyílások), és minden ciklussal növekednek, amíg a csap meghibásodik terhelésnélmessze lenteredeti tervezési erőssége.

Eredmény:A tárcsaszerelvény teljes, azonnali leválasztása a daruról. Ez a katasztrofális kudarc definíciója.

A mérnöki specifikáció:A tengely nagy{0}} igénybevételű alkatrész, amely nem lehet "árucikk".

Anyag:Nagy-szilárdságú, fáradásnak-álló ötvözött acélnak kell lennie (pl.4140vagy4340). A szabványos, alacsony széntartalmú acél (pl. A36) nem megfelelő és veszélyes.

Tervezés:A csap átmérője egy közvetlen számítás, amely a maximális terhelésen és a támasztékok (a pofalemezek) szélességén alapul a nyíró- és hajlítófeszültségek kezelésére.

Visszatartás:A csapot mechanikusan rögzíteni kell a helyén. Egy egyszerű prés{1}}illesztés nem elegendő. Biztosítani kell arögzítőlemez, sasszeg vagy biztosítógyűrűhogy megakadályozzák a "sétálást" (oldalirányú mozgást), amely leválasztja a csapot a szerkezeti támaszáról.

3. Kritikus paraméter: Kenés és tömítés (Környezetvédelmi Protokoll)

A csapágy és a tengely precíziós{0}}megmunkálású alrendszer. Ezt az alrendszert szinte mindig a lehető legrosszabb környezetben telepítik: por, kavics, homok és víz. A kenés és a tömítés azoperációs rendszeréstűzfal.

Hibamód: Szennyeződés és éhezés.

Ok:A tömítések meghibásodása. Egyetlen homokszem vagy vízcsepp kerül a csapágyegységbe. A homok csiszoló pasztává válik. A víz korróziót (rozsdát) okoz.

Eredmény:A csapágy belső geometriája megsemmisült. Kiugrik a súrlódás, felmelegszik, és a zsír (kenőanyag) lebomlik vagy kiürül. Ez a „kenési éhezés” közvetlenül az 1. paraméterben leírt rohamhibához vezet.

A mérnöki specifikáció:A szerelvény élettartama 100%-ban a tömítés integritásától függ.

Tömítés:A szerelvénynek robusztus tömítőrendszerrel kell rendelkeznie. Ez az egyszerűtől terjedhetajaktömítésekkomplexálnilabirintus pecsétekextrém környezetekhez. A pecsét nem utólagos gondolat; ez az elsődleges tervezési komponens.

Kenés:A rendszernek világos újrakenési protokollal{0}} kell rendelkeznie ("zsírozható"{1}}csap Zerk-idommal), vagy tanúsítottnak kell lennie."életre-lezárva-"egység (kisebb kévékben gyakori). Ha újra-kenés szükséges, a specifikációnak meg kell határoznia azsír típusa(pl. EP-2 lítium komplex) és aszervizintervallum.

Következtetés: A közgyűlés mint egyetlen egység

A teher-átviteli szerelvény nem cserélhető alkatrészek gyűjteménye. Ez egyetlen, tervezett alrendszer.

Acsapágy típusdiktálja atengely kialakítása. Atengely anyagadiktálja aterhelhetőség. Apecsételési protokolldiktálja aa rendszer funkcionális élettartama.

E három paraméter bármelyikének meghibásodása a teljes terhelésátviteli láncot veszélyezteti, és a rendszert a kiszámítható kopó{0}}és

A 4. részben:Dekonstruáljuk a lánc utolsó láncszemét: aStrukturális integrációelemzi, hogy a tárcsablokk, horog vagy rögzítési pont hogyan kapcsolódik a daru felépítményéhez, valamint a gyakori meghibásodási módokat ezeken a nagy{0}}feszültségű rögzítési pontokon.