Ngăn ngừa mỏi vật liệu cho cần cẩu đúc: Các thành phần cấu trúc chính

Phòng ngừa mỏi vật liệu cho cần cẩu đúc là điều thiết yếu trên các dây chuyền sản xuất luyện kim dùng trong nấu chảy, cán, rèn, nạp lò và các quy trình gia công nóng khác. Với sự ra đời liên tục của các công nghệ và thiết bị nấu chảy hiện đại, yêu cầu về tốc độ nâng, vận hành và mức độ làm việc của cần cẩu đúc ngày càng cao. Khi cấp độ tải trọng tổng thể của cần cẩu tăng lên, việc ngăn ngừa hư hỏng do mỏi ở các bộ phận kết cấu chính trở nên cực kỳ quan trọng đối với hoạt động an toàn và đáng tin cậy.

Sự cố cần cẩu đúc do lỗi thiết kế hoặc sản xuất có thể làm giảm hiệu quả và sản lượng sản xuất, làm ngừng hoạt động toàn bộ dây chuyền sản xuất, hoặc trong trường hợp nghiêm trọng, làm hư hỏng thiết bị mặt đất và gây thương tích nghiêm trọng hoặc tử vong.

Nguyên nhân gây ra hỏng hóc do mỏi ở các cấu kiện kết cấu chính

Ứng suất thay đổi lặp đi lặp lại có thể gây ra vết nứt tại điểm tập trung ứng suất sau một số chu kỳ nhất định. Trong điều kiện thích hợp, vết nứt lan rộng và cuối cùng gây ra gãy đột ngột. Quá trình này được gọi là hỏng do mỏi, và số chu kỳ ứng suất trước khi hỏng được gọi là tuổi thọ mỏi.

Tất cả các bộ phận cấu trúc trong thiết bị cơ khí đều có thể bị hỏng do mỏi. Thống kê cho thấy mỏi kim loại gây ra hơn 801 tấn tai nạn gãy vỡ trong các sản phẩm cơ khí. Các bộ phận cấu trúc chính của cần cẩu đúc luyện kim chịu tải trọng chu kỳ hoặc ngẫu nhiên thay đổi, khiến mỏi trở thành nguyên nhân chính gây hỏng hóc.

Phòng ngừa và kiểm soát sự hư hỏng do mỏi trong các cấu kiện kết cấu chính

Thiết kế hợp lý các thành phần cấu trúc chính

a. Chọn tiết diện phù hợp cho các cấu kiện kết cấu chính theo cấp tải của cần cẩu được quy định trong hợp đồng để đáp ứng các yêu cầu về độ bền và độ cứng. Cần cẩu có cấp tải A6 trở lên cần được kiểm tra độ bền mỏi.

b. Đường truyền tải trọng trong các cấu kiện chịu lực cần phải đơn giản, rõ ràng và liên tục.

c. Tránh thay đổi tiết diện đột ngột ở những vùng chịu ứng suất cao, vì điều này có thể dẫn đến hỏng hóc do mỏi.

d. Thiết kế các cơ cấu và cấu kiện kết cấu để tránh các kết cấu không xác định về mặt tĩnh học khi có thể, ưu tiên các thiết kế xác định về mặt tĩnh học.

e. Hãy đặc biệt chú ý đến các mối nối giữa tấm dày và tấm mỏng, các phần đầu dầm chính, bố trí các lỗ mở tiếp cận và bán kính góc lượn (R) của các tấm uốn cong.

Lựa chọn mối hàn phù hợp và chất lượng hàn

a. Các loại mối hàn phải tuân thủ các tiêu chuẩn hiện hành. Thiết kế cần chú trọng đến các mối nối giáp mép tấm, bao gồm cả các mối nối dày-mỏng, các dạng rãnh trên tấm dày, các mối nối hình trụ theo chu vi và theo chiều dọc, và các ký hiệu hàn tại các điểm nối.

b. Khả năng chịu mỏi có liên quan mật thiết đến loại và chất lượng mối hàn. Các mối hàn phải đáp ứng các tiêu chuẩn liên quan vì nhiều hư hỏng do mỏi kết cấu bắt nguồn từ các mối hàn.

c. Que hàn, dây hàn và chất trợ dung phải tương thích với vật liệu cần hàn.

Lựa chọn vật liệu phù hợp cho các cấu kiện kết cấu chính

a. Vật liệu cơ bản cho các cấu kiện kết cấu chính phải tuân thủ các tiêu chuẩn hiện hành và có chứng nhận vật liệu hợp lệ.

b. Đối với dầm hộp không ray, phần trên của bản bụng chính phải sử dụng thép hình chữ T. Khả năng chịu nén của nó phải đáp ứng các yêu cầu về ứng suất nén cục bộ trong Điều 5.4.1.2 của tiêu chuẩn thiết kế (theo GB/T 3811). Nếu không có thép hình chữ T, hãy nối bản bụng chính với mặt bích chịu nén bằng các mối hàn rãnh chữ K liên tục hai mặt xuyên suốt hoàn toàn.

c. Các bộ phận truyền tải trọng lượng quan trọng cần được cắt sao cho hướng lực chính của chúng tuân theo hướng cán của tấm.

e. Chọn bán kính uốn tấm R để duy trì đường truyền tải trọng trơn tru và tránh những thay đổi đột ngột trong dòng ứng suất.

Điều kiện vận hành an toàn của cần cẩu đúc

Việc vận hành an toàn cần cẩu đúc phụ thuộc vào thiết kế, chất lượng sản xuất, quy trình vận hành, bảo trì và điều kiện làm việc thực tế.

Ngoài ra, cần vận hành cần cẩu đúc theo đúng quy định quốc gia và hợp đồng, sử dụng đúng quy trình và bảo trì thường xuyên.

Sử dụng cần cẩu đúc thường xuyên hoặc cường độ cao

Cấp độ làm việc của cần cẩu đúc phụ thuộc chặt chẽ vào tần suất vận hành và điều kiện tải trọng. Vận hành lâu dài, tần suất cao dưới tải trọng nặng có thể làm hư hỏng kết cấu và cơ cấu, khiến cần cẩu đạt đến tuổi thọ thiết kế sớm hơn dự kiến.

Những yếu tố quan trọng cần xem xét đối với các nhà thiết kế cần cẩu đúc

Trong quá trình chuẩn bị hợp đồng và thảo luận kỹ thuật, người sử dụng cần cung cấp các điều kiện vận hành thực tế, tần suất vận hành và quy trình nấu chảy của cần cẩu đúc. Sau đó, các nhà thiết kế có thể đề xuất sự kết hợp cấp độ tải phù hợp hoặc quy định rõ trong hợp đồng theo tiêu chuẩn GB/T 3811.

Zora Zhao

Chuyên gia về Cầu trục/Cầu trục/Cẩu trục/Giải pháp phụ tùng cầu trục

Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong ngành xuất khẩu cần cẩu ra nước ngoài, đã giúp hơn 10.000 khách hàng giải đáp các thắc mắc và thắc mắc trước khi bán hàng, nếu bạn có bất kỳ nhu cầu nào liên quan, vui lòng liên hệ với tôi!

WhatsApp: +86 189 3735 0200

E-mail: zorazhao@dgcrane.com