ক্রেন ড্রামের ওয়েব-টু-শ্যাফট ওয়েল্ডে ফাটলের কারণ বিশ্লেষণ

এই ক্রেন ড্রাম ওয়েল্ড ফাটল বিশ্লেষণে এমন একটি ঘটনা পরীক্ষা করা হয়েছে যেখানে দীর্ঘদিন ধরে ব্যবহৃত একটি ক্রেনের ড্রাম ওয়েব প্লেট এবং ড্রাম শ্যাফটের মধ্যবর্তী ওয়েল্ডে ফাটল দেখা দেয়। যদিও দৃশ্যমান ক্ষতিটিকে একটি স্থানীয় ধাতব ক্লান্তিজনিত সমস্যা বলে মনে হয়, এর অন্তর্নিহিত কারণগুলোর মধ্যে কাঠামোগত নকশা, ওয়েল্ডিং পদ্ধতি, উপাদানের অবস্থা, পীড়ন স্থানান্তর, উৎপাদন ও সংযোজনের মান এবং পরিচালন পরিস্থিতি অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।

১. ক্রেন ড্রাম, ওয়েব প্লেট, হাব এবং শ্যাফটের মধ্যে সম্পর্ক

উত্তোলন যন্ত্রপাতিতে, ড্রাম হলো একটি প্রধান সঞ্চালন উপাদান যা তারের দড়ি পেঁচিয়ে ভার উত্তোলন বা টানতে ব্যবহৃত হয়। ড্রামের খোলসটি তারের দড়ি বহন করে, এবং সাধারণত খোলসটির দুই প্রান্তে ওয়েব প্লেট বসানো থাকে যা খোলসটিকে হাব বা শ্যাফটের সাথে সংযুক্ত করে।

একটি সাধারণ কাঠামোতে, হাবটি ওয়েব প্লেটের কেন্দ্রে ঝালাই করা থাকে। এরপর হাবটি একটি কী-এর মাধ্যমে ড্রাম শ্যাফটের সাথে যুক্ত থাকে এবং শ্যাফটটি বেয়ারিং দ্বারা সমর্থিত থাকে। এই ক্ষেত্রে, ওয়েব প্লেটটি সরাসরি ড্রাম শ্যাফটের সাথে ঝালাই করা থাকে এবং ড্রাম শ্যাফটটি একটি দীর্ঘ শ্যাফট।

সুতরাং ওয়েব প্লেটটি কেবল একটি সংযোগকারী প্লেট নয়। এটি ড্রাম শেল এবং ড্রাম শ্যাফটের মধ্যে টর্ক এবং রেডিয়াল বলও সঞ্চারিত করে। ড্রাম বিকল হওয়া সংক্রান্ত সাধারণ আলোচনায় প্রায়শই ফাটলকে প্রতিস্থাপনের একটি কারণ হিসেবে উল্লেখ করা হয়; এই কেস স্টাডিতে আরও বিশেষভাবে আলোচনা করা হয়েছে যে, ওয়েব প্লেট এবং শ্যাফটের মধ্যকার ওয়েল্ডের চারপাশে কেন ফাটল শুরু হতে পারে।

২. ড্রাম শ্যাফটের পাশের দিকে ফাটলটি কেন দেখা যায়

যান্ত্রিক দৃষ্টিকোণ থেকে, ড্রাম ওয়েব প্লেট হলো একটি পাতলা পাত যা টর্শন, বেন্ডিং, টেনশন-কমপ্রেশন এবং ইন-প্লেন শিয়ারের শিকার হয়। ড্রাম শ্যাফটের কাছাকাছি একই সময়ে বেশ কিছু প্রতিকূল পরিস্থিতি ঘটতে পারে: আকস্মিক প্রস্থচ্ছেদ পরিবর্তন, ওয়েল্ডের প্রভাব এবং চক্রীয় লোডিং।

২.১ আকস্মিক প্রস্থচ্ছেদ পরিবর্তনের ফলে পীড়ন কেন্দ্রীভবন

ড্রাম শ্যাফটের কাছাকাছি অংশে, কাঠামোটি অপেক্ষাকৃত পুরু শ্যাফট থেকে একটি পাতলা ওয়েব প্লেটে রূপান্তরিত হয়। অক্ষীয় অবস্থান নির্ধারণ এবং ঝালাইয়ের জন্য, প্রায়শই সংশ্লিষ্ট ওয়েব প্লেটের অবস্থানে একটি শ্যাফট শোল্ডার স্থাপন করা হয়। যদি এই রূপান্তরের ব্যাসার্ধ খুব ছোট হয় বা রূপান্তরটি মসৃণ না হয়, তবে পীড়ন কেন্দ্রীভবন ঘটতে পারে।

আন্ডারকাট এবং অসম্পূর্ণ পেনিট্রেশনের মতো ওয়েল্ডের ত্রুটিগুলোও ফাটল সৃষ্টির উৎস হতে পারে।

২.২ চক্রীয় পীড়ন এবং অভিঘাত লোডিং

যখন ড্রামটি কাজ করে, তখন তারের দড়ি পেঁচানোর ফলে সৃষ্ট টান বল ড্রামের খোলসের মধ্য দিয়ে ওয়েব প্লেটে এবং তারপর ড্রাম শ্যাফটে স্থানান্তরিত হয়। প্রতিটি পেঁচানো এবং তোলার ক্রিয়া এই অংশে বারবার ভার প্রয়োগ করে, যা স্থানীয় অভিঘাত ভারের সাথে মিলিত স্বল্প-চক্র ক্লান্তি হিসেবে কাজ করতে পারে।

২.৩ ঝালাইয়ের অবশিষ্ট পীড়ন

যখন ওয়েব প্লেট এবং ড্রাম শ্যাফট একসাথে ঝালাই করা হয়, তখন ঝালাই করা অংশে স্থানীয়ভাবে উচ্চ তাপমাত্রা এবং শীতলীকরণের ফলে সংকোচন ঘটে। ঝালাইয়ের পর যদি ঝালাই করা কাঠামোটিকে সম্পূর্ণরূপে অ্যানিলিং বা স্ট্রেস-রিলিভিং করা না হয়, তবে ঝালাইয়ের চারপাশে অবশিষ্ট টানজনিত পীড়ন থেকে যায়। যখন এই অবশিষ্ট টানজনিত পীড়নের সাথে কার্যরত ভার যুক্ত হয়, তখন ফাটল সৃষ্টির সম্ভাবনা বেড়ে যায়।

৩. ওয়েব প্লেট ফাটলের বিকাশ প্রক্রিয়া

ফাটলের বিকাশকে তিনটি পর্যায়ে দেখা যেতে পারে।

প্রথম পর্যায়টি হলো সূচনা। ওয়েল্ড রুট বা ট্রানজিশন রেডিয়াসে, ওয়েল্ডিং রেসিডুয়াল স্ট্রেস এবং ওয়ার্কিং স্ট্রেসের সম্মিলিত প্রভাবে আণুবীক্ষণিক ত্রুটিগুলো ফাটলের উৎস হয়ে উঠতে পারে।

দ্বিতীয় পর্যায়টি হলো প্রসারণ। প্রতিটি উত্তোলন প্রক্রিয়ার সময়, ভারটি একই স্থানান্তর পথ অনুসরণ করে এবং সর্বোচ্চ পীড়ন পুনরাবৃত্ত হয়। ফাটলটি ধীরে ধীরে পদার্থের কণা-সীমানা বরাবর প্রসারিত হয়। ভাঙা পৃষ্ঠে ব্যাসার্ধীয় বা খোলস-সদৃশ বৈশিষ্ট্য দেখা যেতে পারে।

তৃতীয় পর্যায়টি হলো ফাটল। যখন অবশিষ্ট কার্যকর অংশটি ভার বহনের জন্য আর যথেষ্ট থাকে না, তখন হঠাৎ ভঙ্গুর ফাটল ঘটতে পারে, যার সাথে ওয়েব প্লেট ছিঁড়ে যাওয়া বা ড্রাম শ্যাফট থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা থাকে।

৪. ক্রেন ড্রামের ওয়েব ও শ্যাফটের ওয়েল্ডে ফাটল ধরার সাধারণ কারণসমূহ

৪.১ কাঠামোগত নকশার উপাদানসমূহ

ওয়েব প্লেট এবং হাব বা ড্রাম শ্যাফটের সংযোগস্থলে যদি যুক্তিসঙ্গত ব্যাসার্ধ ব্যবহার করা না হয়, তবে পীড়ন আকস্মিকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে। ওয়েব প্লেটের পুরুত্ব অপর্যাপ্ত হলে, ক্লান্তি সহনশীলতার সীমাও অপর্যাপ্ত হতে পারে। ঝালাইয়ের স্থান ভুলভাবে নির্বাচন করা হলে ঝুঁকি আরও বাড়তে পারে, বিশেষ করে যদি ঝালাইটি কম-পীড়নযুক্ত এলাকার পরিবর্তে উচ্চ-পীড়নযুক্ত অঞ্চলে করা হয়।

৪.২ ঝালাইয়ের গুণগত উপাদানসমূহ

সাধারণ ওয়েল্ডিং ত্রুটিগুলোর মধ্যে রয়েছে অসম্পূর্ণ অনুপ্রবেশ, স্ল্যাগ অন্তর্ভুক্তি, ছিদ্রযুক্ততা, আন্ডারকাট এবং ওয়েল্ড স্কার। ওয়েল্ডিংয়ের পরে যদি আলট্রাসনিক টেস্টিং বা রেডিওগ্রাফিক টেস্টিং-এর মতো নন-ডেসট্রাকটিভ টেস্টিং করা না হয়, তবে কাঠামোর মধ্যে লুকানো ত্রুটি দীর্ঘ সময় ধরে থেকে যেতে পারে।

অপ্টিমাইজড নয় এমন ওয়েল্ডিং প্যারামিটার এবং ওয়েল্ডিং-পরবর্তী অপর্যাপ্ত স্ট্রেস রিলিফও ঝুঁকি বাড়াতে পারে। বড় ড্রাম কাঠামোর ক্ষেত্রে, স্ট্রেস রিলিফের জন্য হিট ট্রিটমেন্ট করা কঠিন হতে পারে। ভাইব্রেশন স্ট্রেস রিলিফও সম্পূর্ণরূপে প্রয়োগ করা কঠিন হতে পারে এবং প্রকল্পের সময়সূচির প্রয়োজনীয়তার কারণে স্বাভাবিক এজিং বা অন্যান্য এজিং ট্রিটমেন্ট প্রভাবিত হতে পারে।

৪.৩ নকশা শর্তের বাইরে পরিচালন লোড

নির্ধারিত ভারের চেয়ে বেশি ভার দীর্ঘ সময় ধরে বহন করলে কাঠামোর ফাটলজনিত ঝুঁকি বেড়ে যেতে পারে। উত্তোলনের সময় ঘন ঘন চালু ও ব্রেক করার ফলে বড় ধরনের অভিঘাতজনিত ভার সৃষ্টি হতে পারে। যদি ড্রামের উপর তারের দড়িটি সঠিকভাবে সাজানো না থাকে, তাহলে ড্রামের উপর বলের বণ্টন অসম হয়ে যায় এবং স্থানীয় পীড়ন নকশার মানের চেয়ে অনেক বেশি হতে পারে।

৪.৪ উৎপাদন ও সংযোজন ত্রুটি

ওয়েব প্লেটের ভেতরের ছিদ্র এবং শ্যাফটের মধ্যে সংযোগ খুব বেশি আঁটসাঁট বা ঢিলে হলে, প্রাথমিক স্থানীয় পীড়ন অসম হয়ে যেতে পারে। যে সংযোজন পীড়ন সম্পূর্ণরূপে মুক্ত হয়নি, তা পরবর্তীতে পরিচালন পীড়নের সাথে মিলিত হতে পারে।

৪.৫ ক্ষয় এবং পরিবেশগত কারণসমূহ

ড্রামটি দীর্ঘ সময় ধরে আর্দ্র বা ক্ষয়কারী পরিবেশে থাকলে, ঝালাই করা অংশে ক্ষয় হওয়ার প্রবণতা বেড়ে যায়। ক্ষয়প্রাপ্ত স্থানগুলোতেই সাধারণত ক্ষুদ্র ফাটলের সূত্রপাত ঘটে।

৫. পরিদর্শন, মেরামত ও প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থা

বিদ্যমান যন্ত্রপাতির ক্ষেত্রে, ওয়েব প্লেট এবং ড্রাম শ্যাফটের মধ্যকার ওয়েল্ডের চারপাশে নিয়মিতভাবে ম্যাগনেটিক পার্টিকেল টেস্টিং বা আলট্রাসনিক টেস্টিং করা যেতে পারে। যদি ফাটল পাওয়া যায়, তবে সময়মতো ওয়েব প্লেটটি ওয়েল্ডিং করে মেরামত বা প্রতিস্থাপন করা উচিত এবং কেন্দ্রবিচ্যুত লোডিং এড়ানোর জন্য ওয়্যার রোপের বিন্যাস পরীক্ষা করা উচিত।

নতুন ক্রেন ড্রামের নকশা বা উৎপাদনের ক্ষেত্রে, ট্রানজিশন রেডিয়াস অপ্টিমাইজ করা উচিত এবং সর্বোচ্চ পীড়ন এলাকা যথাসম্ভব এড়িয়ে ওয়েল্ডিং-এর অবস্থান নির্ধারণ করা উচিত। ওয়েল্ডিং পদ্ধতি কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। অবশিষ্ট পীড়ন কমাতে মাল্টি-পাস ওয়েল্ডিং এবং সিমেট্রিক্যাল ওয়েল্ডিং ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং বাস্তব পরিস্থিতি অনুযায়ী ভাইব্রেশন এজিং বা ন্যাচারাল এজিং প্রয়োগ করা যেতে পারে।

পরিচালন ব্যবস্থাপনার জন্য, দীর্ঘমেয়াদী অতিরিক্ত ভার এবং ঘন ঘন চালু ও বন্ধ করা পরিহার করা উচিত। তারের দড়ির বিন্যাস প্রযোজ্য নিয়মাবলী অনুসরণ করবে এবং জীর্ণ তারের দড়ি নিয়মিত প্রতিস্থাপন করা উচিত।

ক্রেন ড্রামের ওয়েল্ডে ফাটল সাধারণত কোনো একটি নির্দিষ্ট কারণে ঘটে না। কাঠামো, ওয়েল্ডিং, লোড, অ্যাসেম্বলি এবং পরিবেশের ধাপে ধাপে পর্যালোচনা ফাটলের উৎস স্পষ্ট করতে এবং প্রকৃত সাইটের অবস্থার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রতিকারমূলক ব্যবস্থা বেছে নিতে সাহায্য করে।

সিন্ডি

হোয়াটসঅ্যাপ: +86 191 3738 6654

ইমেইল: cindywang@hndfcrane.com

আমি সিন্ডি, ক্রেন শিল্পে 10 বছরের কাজের অভিজ্ঞতা এবং প্রচুর পেশাদার জ্ঞান সঞ্চয় করেছি। আমি 500+ গ্রাহকদের জন্য সন্তোষজনক ক্রেন বেছে নিয়েছি। ক্রেন সম্পর্কে আপনার কোন প্রয়োজন বা প্রশ্ন থাকলে, অনুগ্রহ করে নির্দ্বিধায় আমার সাথে যোগাযোগ করুন, আমি আপনাকে সমস্যা সমাধানে সহায়তা করার জন্য আমার দক্ষতা এবং বাস্তব অভিজ্ঞতা ব্যবহার করব!