Osa 4: Rakenteellisen integroinnin rajapinnan purkaminen

Rakenteellinen rajapinta koostuu laitteistoista (hitsaukset, pultit, tapit) ja suunnitelluista teräslevyistä (poskilevyt, pehmusteen silmät, puomin -kärjet), jotka siirtävät kokonaiskuorman-staattisen painon sekä kaikki dynaamiset, isku- ja sivukuormat- nostokokoonpanosta koneen runkoon.

Tämän rajapinnan tehtävänä on jakaa keskittyneet pistekuormat laajalle rakennealueelle, mikä estää materiaalivaurion.

1. Kriittinen parametri: Liitäntäprotokolla (kiinnikkeet ja hitsit)

"Kiinnitys" ei ole yksittäinen piste, vaan protokolla kahden komponentin yhdistämisestä. Tämän protokollan epäonnistuminen on yleisin ja haurain vikatila.

Vikatila 1: Kiinnitys (pultti) Vika.

Aiheuttaa:Tämä on protokollavirhe.

Väärä arvosana:Vähävahvan "hyödykepultin" (esim. ASTM A307) käyttäminen korkean-leikkausvoiman sovelluksessa, joka määrittää korkean-lujuuden, lämpökäsitellyn{6}}pultin (esim. ASTM A490 tai Grade 10.9).

Väärä momentti:Alikiristys mahdollistaa pultin löystymisen tärinän vaikutuksesta, jolloin kuorma siirtyy leikkaukseen (johon sitä ei ole suunniteltu). Yli-kiristys venyttää pultin elastisuusrajan yli ja heikentää sitä pysyvästi ennen kuin siihen kohdistetaan mitään kuormitusta.

Tulos:Pultti särkyy (hauras leikkausvika) tai koko liitos "purkaa"{0}}vetoketjun ja irtoaa.

Vikatila 2: Hitsausvirhe.

Aiheuttaa:Hitsaus ei ole "metalliliimaa". Se on auudelleen-lähettäminenperusmetallista. Huonolaatuisessa-hitsauksessa on puutteita (huokoisuus, sulkeumat, tunkeutumisen puute), jotka ovat näkymättömiä paljaalla silmällä.

Tulos:Näistä puutteista tuleeväsymyksen alkamispaikat. Hitsaus halkeilee normaalissa syklisessä kuormituksessa ja etenee piilossa, kunnes se katkeaa välittömästi kuormituksessa, joka on huomattavasti suunnittelurajan alapuolella.

Tekniset tiedot:

Kiinnikkeet ovat ei--neuvoteltavia, vääntömomentti-kriittisiä osia. Niiden määrittely (laatu, halkaisija, vääntömomentti) on laskelma, ei valinta.

Kaikki tärkeät-kuormitushitsaukset (esim. tyynysilmukan kiinnittäminen puomiin)pakkomääritettävä 100 % -tuhoamattomalle testaukselle (NDT) (esim. magneettihiukkas- tai ultraäänitarkastus) nolla-virhesidoksen varmistamiseksi.

2. Kriittinen parametri: jännitysgeometria (kuorman "muoto")

Fysiikka sanelee, että voima keskittyy teräviin kulmiin ja geometrisiin siirtymiin. Tämä keskittyminen tai "stressin nousujohdin" on rakenteellisen eheyden geometrinen vihollinen.

Vikatila: Väsymyshalkeama Stress Riserissä.

Aiheuttaa:Huono komponenttisuunnittelu. Kantava-levy leikataan terävällä, 90 asteen sisäkulmalla. Pultin reikä on porattu liian lähelle reunaa. Nostokorvake (tyynysilmä) valmistetaan hitsaamalla litteää materiaalia takomisen sijaan.

Tulos:Kuorman voima, joka tulisi jakaa koko komponenttiin, keskittyy tähän yhteen terävään kohtaan. Tämä piste antaa periksi ja muodostuu mikro-halkeama. Jokainen latausjakso pakottaa tämän halkeaman etenemään ja "purkaa" komponentin. Epäonnistuminen on väistämätöntä ja sen funktiosyklit, ei vain lataa.

Tekniset tiedot:

Ei teräviä kulmia.Kaikkien kuormitusta{0}}kantavien osien siirtymien on oltavasäteilevä(kaareva), jotta jännitys "virtaa" tasaisesti.

Takominen valmistuksen päälle:Kriittisten komponenttien, kuten koukkujen, kahleiden ja tyynyn silmukoiden, on oltavataottu, ei valmistettu. Takominen kohdistaa teräksen sisäisen raerakenteen komponentin muodon kanssa luoden jatkuvan kuormituksen, joka kestää luonnostaan ​​väsymistä. Valmistettu (hitsattu) komponentti on kokoelma osia, joissa on useita sisäänrakennettuja -jännitysnousuja jokaisessa hitsauksessa.

3. Kriittinen parametri: Kuormavektorin kohdistus ("Kääntö")

Koko järjestelmä on suunniteltu käsittelemään avetokuormitus(suora veto). Rakenteellinen rajapinta on heikoin altistuessaanaksiaalinen tai sivu{0}}kuormitus(veto sivuttain).

Vikatila: Aksiaalinen kuormitusmurtuma.

Aiheuttaa:Kuorma ei ole tasaista. Nosturi heiluu. Kuorma tökkii. Tämä esittelee ataivutusmomenttikomponentissa, joka on suunniteltu vain avetämälläpakottaa.

Tulos:Komponentti taipuu tai murtuu. Tämä on ensisijainen vikatila tavaroiden "silmäpultteille", joiden lujuus sivukuormaa vastaan ​​on lähes nolla. Koukulla tämä sivukuorma-voi rikkoa tai rikkoa turvasalvan, jolloin hihna pääsee karkaamaan. Pehmusteen silmässä se voi taivuttaa levyn auki.

Tekniset tiedot:

Järjestelmässä on oltava komponentti, joka on suunniteltuartikuloituja varmista, että kuormitusvektori pysyy linjassa.

Kääntyvät koukut / kääntösakkelit:Nämä ovat ensisijainen ratkaisu. Ne sisältävät laakerin (katso osa 3), joka mahdollistaa koukun tai sakkelin pyörimisen vapaasti varmistaen, että vaikka kuorma heilahtaisi, ensisijaiseen kiinnityskohtaan (puomiin, lohkoon) kohdistuva voima on aina puhdas, vetovoima.

Turvasalpa:Tämä komponentti on ymmärretty väärin. Se on apaikannuslaite, ei kuormitusta{0}}kantava laite. Sen ainoa tehtävä on estää löysän noston irtoaminen. Sitä ei käytetä eikä saa koskaan käyttää sivulta -kuormatun hihnan "saapumiseen".

Sarjan johtopäätös: Järjestelmä on yksi protokolla

Tämä 4-osainen dekonstruktio paljastaa yhden, kiistattoman totuuden: "ketju" on harhaanjohtava nimitys. Se on yksi integroitu järjestelmä.

TheKöysi (osa 1/2)on kulutustavara, jonka käyttöiän saneleeSheave Groove.

TheHihna (osa 2)on uhrautuva komponentti, jonka geometria ja kovuus suojaavat köyttä.

TheLaakeri/akseli (osa 3)on kuorman{0}}siirtoalijärjestelmä, jonka eheys määrää komponenttien selviytymisen.

TheRakenteellinen käyttöliittymä (osa 4)on staattinen ankkuri, jonka suunnittelu sanelee järjestelmän täydellisen eheyden.

100 000 dollarin nosturi (päärakenne) on yhdistetty 50 000 dollarin kuormaan useiden komponenttien avulla. Yksittäinen 1,00 dollarin -luokan pultti, yksittäinen puuttuva vääntömomenttimäärittely tai yksittäinen 90 asteen kulma suunnittelussa mitätöi koko kokoonpanon suunnittelun.

Järjestelmän eheyttä ei määrittele sen vahvin komponentti, vaan suunnittelun tarkkuusprotokollaajoka hallitsee sen heikointa käyttöliittymää.