周宇
摘 要:金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞斷裂的現(xiàn)象,極有可能對(duì)起重機(jī)械的使用期限造成影響,文章圍繞起重機(jī)械疲勞斷裂的可靠性,對(duì)起重機(jī)械的新進(jìn)展提出了幾點(diǎn)建議。
關(guān)鍵詞:起重機(jī)械;疲勞斷裂;可靠性
起重機(jī)械的作業(yè)原理是基于交變應(yīng)力的基礎(chǔ)上,在其運(yùn)行的同時(shí)難免會(huì)不停的循環(huán),在不停運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下起重機(jī)械額的疲勞期限便會(huì)達(dá)到極限,為此,起重機(jī)械主梁具有高應(yīng)力的部位便會(huì)出現(xiàn)疲勞斷裂的現(xiàn)象?,F(xiàn)階段在我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程中,關(guān)于起重機(jī)械的種類與數(shù)量較多,然而在產(chǎn)品的質(zhì)量方面與使用的安全上也存在一定的差異性,以上種種因素皆會(huì)造成起重機(jī)械疲勞斷裂的現(xiàn)象。若對(duì)使用時(shí)長較長的起重機(jī)械進(jìn)行無損檢測(cè),盡管可以避免疲勞現(xiàn)象的出現(xiàn),然而該檢測(cè)方法的費(fèi)用成本比較高,在經(jīng)濟(jì)性方面缺乏一定的考慮。為此,文章中針對(duì)起重機(jī)械疲勞斷裂的可靠性,對(duì)其進(jìn)展進(jìn)行了分析。
1 起重機(jī)械的疲勞斷裂現(xiàn)象
在起重機(jī)械的相關(guān)元件中,造成元件出現(xiàn)問題的重要因素之一便是疲勞斷裂,通常狀況下,當(dāng)起重機(jī)械中的初始元件低于本身的強(qiáng)度極限或是靜應(yīng)力時(shí),那么將不會(huì)出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象,然而元件長時(shí)間低于初始元件低于本身的強(qiáng)度極限或是靜應(yīng)力,那么在元件中將會(huì)出現(xiàn)疲勞斷裂的現(xiàn)象[1]。通常來說,起重機(jī)械的疲勞斷裂主要有以下三個(gè)環(huán)節(jié),即產(chǎn)生裂縫、裂縫擴(kuò)大、以及斷裂,與其他問題不同的是起重機(jī)械的斷裂不存在突發(fā)性,出現(xiàn)時(shí)一般沒有固定的預(yù)兆,為此,起重機(jī)械在使用安全方面具有一定的威脅。從相關(guān)的調(diào)查可以得知,造成疲勞斷裂的原因和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)存在很大關(guān)系,若其中應(yīng)力比較小,且經(jīng)過了長時(shí)間的循環(huán),那么該起重機(jī)械的使用時(shí)間會(huì)在原來的基礎(chǔ)上增加。
2 起重機(jī)械疲勞斷裂可靠性新進(jìn)展
在社會(huì)發(fā)展以及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展中,起重機(jī)械是非常必要的機(jī)械設(shè)備之一,受國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,在起重機(jī)械的使用方面,其規(guī)模也在逐漸的擴(kuò)大,關(guān)于其中機(jī)械制造、安裝、以及維修的公司也逐漸增多,然而由于一些相關(guān)的公司的技術(shù)人員、相關(guān)設(shè)備缺乏時(shí)代性觀念,設(shè)備沒有及時(shí)的更新,加之地區(qū)之間的差異性較大,由此為起重機(jī)械的使用安全以及有效運(yùn)行造成了一定的威脅。
針對(duì)起重機(jī)械的疲勞斷裂現(xiàn)象,是機(jī)械在不斷運(yùn)行過程中損傷累積的過程,一般起重機(jī)械在出現(xiàn)疲勞斷裂情況之前,沒有較為明顯的變形現(xiàn)象,為此,疲勞斷裂的現(xiàn)象在發(fā)生時(shí),具有一定的突然性,所以,由于其中機(jī)械的疲勞斷裂現(xiàn)象出現(xiàn)的故障具有一定的危害性,為此也會(huì)為起重機(jī)械的運(yùn)行帶來一定影響[2]。受我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,各行各業(yè)中對(duì)于其中機(jī)械的應(yīng)用也愈發(fā)普遍,在其中,起重機(jī)械出現(xiàn)故障的幾率在逐漸的增長,在工業(yè)事故中,起重機(jī)械的疲勞斷裂現(xiàn)象已經(jīng)達(dá)到了17%左右,因?yàn)槠鹬貦C(jī)械出現(xiàn)疲勞斷裂現(xiàn)象而導(dǎo)致的重大事故也較為常見,例如曾經(jīng)某煉鋼廠內(nèi)出現(xiàn)的鑄造起重機(jī)主梁斷裂故障,便是因?yàn)槠鹬貦C(jī)械的疲勞斷裂現(xiàn)象導(dǎo)致,這次事故中,鑄鋼廠的起重機(jī)不僅整體坍塌,同時(shí)也造成了人員傷亡,為人們的財(cái)產(chǎn)、生命安全、企業(yè)的名譽(yù)均帶了很大的威脅。
為此,我們對(duì)起重機(jī)械疲勞斷裂現(xiàn)象的可靠性進(jìn)展進(jìn)行了分析,通過分析,我們可以預(yù)估起重機(jī)械剩余的使用期限,并且在此基礎(chǔ)上,全面預(yù)防疲勞斷裂現(xiàn)象的產(chǎn)生,通過分析,我們能夠?qū)ζ鹬貦C(jī)的合理設(shè)計(jì)、以及制造檢驗(yàn)等方面提出相應(yīng)的合理要求,對(duì)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行補(bǔ)充以及優(yōu)化完善。
我國在起重機(jī)械的使用中一些相關(guān)的研究人員已經(jīng)對(duì)起重機(jī)箱型梁的疲勞強(qiáng)度區(qū)別進(jìn)行了深入的探究,通過相關(guān)人員的研究,我們得知了其中機(jī)械的疲勞鍛煉曲線與起重機(jī)械剩余的使用期限計(jì)算公式。除此之外,相關(guān)的研究人員通過詳細(xì)的研究,也掌握了一般起重機(jī)械元件使用壽命的預(yù)估方式,將其和焊接箱形的主梁疲勞度進(jìn)行結(jié)合,以此分析了起重機(jī)械在實(shí)際焊接作業(yè)中的實(shí)用性能,對(duì)其中需要解決的問題進(jìn)行了全面的分析[3]。另外,研究人員通過對(duì)常服疲勞的試驗(yàn),總結(jié)了焊接箱型梁的疲勞強(qiáng)度各級(jí)曲線以及計(jì)算方程,在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上獲取了基于固定使用期限之下起重機(jī)械的疲勞強(qiáng)度分布規(guī)律,以此實(shí)施變幅實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn),可以獲得p、s、n曲線,并對(duì)其與常服試驗(yàn)之間的作用關(guān)系進(jìn)行分析,在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上我們可以對(duì)疲勞斷裂現(xiàn)象發(fā)生的原因進(jìn)行總結(jié)。另外一些研究人員基于斷裂力學(xué)的基本理論,推論了特殊荷載下起重機(jī)械疲勞斷裂紋出現(xiàn)擴(kuò)張以及使用期限的理論,通過起重機(jī)械中荷載分布的相關(guān)特點(diǎn),再結(jié)合時(shí)間循環(huán)的方法,利用計(jì)算機(jī)模擬的形式,對(duì)起重機(jī)械的疲勞壽命進(jìn)行了分析。一些其他的研究人員對(duì)工程機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行了行詳細(xì)的分析與研究,對(duì)疲勞荷載狀態(tài)下,結(jié)構(gòu)以及疲勞可靠度計(jì)算方法等進(jìn)行了研究。一些研究人員分析了焊接缺陷梁疲勞度計(jì)算方法,在此基礎(chǔ)上與橋式起重機(jī)的疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行結(jié)合,以此計(jì)算了起重機(jī)械疲勞可靠度。
3 結(jié)束語
綜上所述,現(xiàn)階段,受我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,起重機(jī)械在工業(yè)乃至各行各業(yè)中均得到了廣泛的應(yīng)用,然而,起重機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中也面臨了疲勞斷裂的現(xiàn)象,以此對(duì)起重機(jī)械的質(zhì)量以及使用安全造成了影響。文章中針對(duì)其中機(jī)械疲勞斷裂可靠性,對(duì)起重機(jī)械可靠性新進(jìn)展進(jìn)行了分析,并且通過文章中的分析,能夠發(fā)現(xiàn)起重機(jī)械在運(yùn)行過程中存在的不足,并且提高起重機(jī)械的運(yùn)行質(zhì)量,杜絕疲勞斷裂現(xiàn)象,以此推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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(作者單位:江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院宜興分院)