Κόπωση από συρματόσχοινο ανύψωσης γερανού: Αιτίες, πρόληψη και επιθεώρηση

Γιατί συμβαίνει η κόπωση του συρματόσχοινου του γερανού ανύψωσης ακόμη και χωρίς εμφανή υπερφόρτωση; Κατά την επαναλαμβανόμενη ανύψωση και το κατέβασμα, τα συρματόσχοινα κάμπτονται γύρω από τύμπανα και τροχαλίες υπό τάση, επιτρέποντας σε μικρά ελαττώματα να εξελιχθούν σε ρωγμές κόπωσης και τελικά να προκαλέσουν σπασμένα σύρματα. Η ανεπαρκής λίπανση, το ακατάλληλο μέγεθος τροχαλίας και η ανομοιόμορφη περιέλιξη μπορούν να επιταχύνουν αυτή τη διαδικασία. Η κατανόηση των αιτιών, των μέτρων πρόληψης και των μεθόδων δοκιμών είναι απαραίτητη για τη διαχείριση των κινδύνων κόπωσης και τη διατήρηση της ασφαλούς λειτουργίας του γερανού.

Τι είναι η θραύση κόπωσης συρματόσχοινου γερανού;

Η κόπωση του συρματόσχοινου του γερανού ανύψωσης αναπτύσσεται κατά την επαναλαμβανόμενη περιέλιξη και εκτύλιξη σε ένα τύμπανο ανύψωσης και σε τροχαλίες. Τα σύρματα εκτίθενται συνεχώς σε εναλλασσόμενες καταπονήσεις που προκαλούνται από εφελκυσμό, κάμψη και συμπίεση. Όταν η επαναλαμβανόμενη τάση υπερβαίνει την αντοχή στην κόπωση του υλικού του σύρματος, σχηματίζονται μικρές ρωγμές κόπωσης στην επιφάνεια του σύρματος. Καθώς συνεχίζονται οι κύκλοι λειτουργίας, οι ρωγμές μεγαλώνουν προς τα μέσα και τελικά προκαλούν θραύση του σύρματος.

Τα σπασίματα λόγω κόπωσης έχουν συνήθως σχετικά επίπεδες επιφάνειες θραύσης και συνήθως δεν εμφανίζουν εμφανή αυχενική διαμόρφωση ή πλαστική παραμόρφωση. Τα σπασμένα σύρματα συχνά συγκεντρώνονται στα σημεία όπου το σχοινί έρχεται σε επαφή και μεταφέρει φορτίο πάνω από μια τροχαλία ή τύμπανο, και τα σπασίματα μπορεί να εμφανίζονται με κανονική κατανομή. Αυτό διαφέρει από το πλαστικό σπάσιμο σε σχήμα κυπέλλου ενός σπασίματος λόγω υπερφόρτωσης και το αιχμηρό σπάσιμο λόγω λείανσης που σχετίζεται με τη φθορά.

Κύριες αιτίες σπασιμάτων λόγω κόπωσης σε συρματόσχοινο ανύψωσης γερανού

1. Εναλλασσόμενη τάση κάμψης

Κάθε φορά που το συρματόσχοινο περνάει πάνω από ένα τύμπανο σχοινιού γερανού ή τροχαλία γερανού, τα σύρματα υφίστανται μια άλλη κάμψη προς τα εμπρός ή προς τα πίσω. Η αντίστροφη κάμψη γενικά έχει μεγαλύτερη επίδραση στη διάρκεια ζωής του σχοινιού από την κάμψη προς την ίδια κατεύθυνση. Όταν η αναλογία της διαμέτρου του τυμπάνου ή της τροχαλίας προς τη διάμετρο του σχοινιού, D/d, είναι πολύ μικρή, η καμπυλότητα κάμψης αυξάνεται, η τοπική συγκέντρωση τάσης γίνεται πιο έντονη και η διάρκεια ζωής της κόπωσης μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Η συχνή ανύψωση και το χαμήλωμα επιτρέπουν τη συσσώρευση μικρών ρωγμών υπό κυκλική φόρτιση.

2. Εσωτερική φθορά τάστωσης

Όταν το σχοινί είναι φορτωμένο, συμβαίνουν μικρές σχετικές κινήσεις μεταξύ των κλώνων και μεταξύ των μεμονωμένων συρμάτων. Αυτό προκαλεί φθορά λόγω τριβής. Συγκεντρώσεις τάσης και μικρές κοιλότητες μπορούν να σχηματιστούν στην επιφάνεια του σύρματος, δημιουργώντας σημεία όπου μπορεί να ξεκινήσουν ρωγμές λόγω κόπωσης. Η έλλειψη λίπανσης ή το ξεραμένο γράσο επιταχύνει την εσωτερική φθορά και μειώνει τη διάρκεια ζωής του.

3. Φορτία κρούσης και τάση μεταβλητού πλάτους

Η απότομη ανύψωση ή το κατέβασμα, το φρενάρισμα έκτακτης ανάγκης, το πλευρικό τράβηγμα και οι κρούσεις φρεναρίσματος μπορούν να δημιουργήσουν βραχυπρόθεσμα πρόσθετα δυναμικά φορτία. Κάθε εκκίνηση και στάση αλλάζει την πραγματική τάση του σχοινιού και παράγει τάση κόπωσης μεταβλητού πλάτους, επιταχύνοντας την ανάπτυξη ρωγμών.

4. Προβλήματα Κατάστασης Τυμπάνου και Τροχαλίας

Φθαρμένες ή ανομοιόμορφα φθαρμένες αυλακώσεις τροχαλίας, παραμορφωμένες αυλακώσεις, κακή περιέλιξη σχοινιού, διασταυρούμενες ή ακανόνιστες περιελίξεις και σύνθλιψη κατά την πολυστρωματική περιέλιξη μπορούν να δημιουργήσουν ανομοιόμορφη φόρτιση σχοινιού. Η προκύπτουσα τοπική συγκέντρωση τάσης μπορεί να προκαλέσει πρόωρη εμφάνιση ζημιών από κόπωση σε συγκεκριμένα τμήματα σχοινιού.

5. Αλληλεπίδραση Διάβρωσης-Κόπωσης

Τα εξωτερικά ή υγρά περιβάλλοντα μπορούν να προκαλέσουν σκουριά και σχηματισμό οπών στην επιφάνεια του σχοινιού. Μια οπή διάβρωσης μπορεί από μόνη της να γίνει σημείο έναρξης ρωγμών λόγω κόπωσης. Όταν η διάβρωση και η κυκλική κόπωση δρουν μαζί, η αστοχία μπορεί να επιταχυνθεί. Η εσωτερική διάβρωση και η ζημιά από κόπωση μπορεί να είναι δύσκολο να εντοπιστούν μόνο με οπτική επιθεώρηση.

6. Ανεπαρκής επιλογή ή διάταξη σχοινιού

Η απόδοση κόπωσης της κατασκευής σχοινιών σημειακής επαφής είναι γενικά χαμηλότερη από αυτή της κατασκευής γραμμικής επαφής. Η κακή διάταξη ράβδωσης ή τροχαλίας, συμπεριλαμβανομένης της επαναλαμβανόμενης αντίστροφης κάμψης, μπορεί να δημιουργήσει αδυναμία κόπωσης στο στάδιο του σχεδιασμού του εξοπλισμού.

Πώς να αποτρέψετε τα σπασίματα λόγω κόπωσης στο συρματόσχοινο ανύψωσης γερανού

1. Επιλογή Εξοπλισμού Ελέγχου και ο Λόγος D/d

Επιλέξτε τις διαμέτρους των τυμπάνων και των τροχαλιών σύμφωνα με τις ισχύουσες απαιτήσεις. Αποφύγετε τα τύμπανα ή τις τροχαλίες μικρού μεγέθους που επιβάλλουν υπερβολική καμπυλότητα κάμψης. Ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας, εξετάστε μια κατασκευή σχοινιού επαφής γραμμής με καλή αντοχή στην κόπωση, όπως ο τύπος 6×36WS. Κατά την τοποθέτηση του συστήματος τύλιξης, ελαχιστοποιήστε τις συνθήκες αντίστροφης κάμψης όπου είναι δυνατόν.

2. Χρησιμοποιήστε τις κατάλληλες διαδικασίες ανύψωσης για να μειώσετε την κόπωση από την πρόσκρουση

Μην κάνετε απότομες εκκινήσεις ή σταματήματα, μην αντιστρέφετε απότομα την κίνηση για φρενάρισμα ή μην εκτελείτε πλευρικά τραβήγματα. Εφαρμόστε το φορτίο αργά και ομοιόμορφα στην αρχή μιας ανύψωσης για να μειώσετε την πρόσκρουση και την εναλλασσόμενη καταπόνηση. Ελέγχετε αυστηρά το ονομαστικό φορτίο και μην λειτουργείτε υπό συνθήκες υπερφόρτωσης.

3. Συντήρηση του συστήματος οδήγησης και περιτύλιξης σχοινιού

Διατηρείτε τον οδηγό σχοινιού τυμπάνου και τη συσκευή περιέλιξης σε καλή κατάσταση για να αποτρέψετε διασταυρούμενες περιελίξεις, σύνθλιψη και τύλιγμα του σχοινιού. Οι τροχαλίες πρέπει να περιστρέφονται ελεύθερα χωρίς να μπλέκονται. Επιθεωρείτε, επισκευάζετε ή αντικαθιστάτε τακτικά τις αυλακώσεις της τροχαλίας για να αποτρέψετε τη μονόπλευρη φθορά.

4. Εφαρμόστε τυποποιημένη λίπανση και συντήρηση

Χρησιμοποιήστε ένα λιπαντικό ειδικά σχεδιασμένο για συρματόσχοινα και βεβαιωθείτε ότι μπορεί να διεισδύσει προς τον πυρήνα του σχοινιού και ανάμεσα στα σύρματα για να μειώσετε την τριβή κατά την τριβή. Εφαρμόστε ξανά λιπαντικό σε κατάλληλα χρονικά διαστήματα για να αποτρέψετε το στέγνωμα ή την απώλειά του, συμβάλλοντας στην επιβράδυνση της συνδυασμένης κόπωσης και των ζημιών από τη διάβρωση.

5. Καθιέρωση Διαβαθμισμένων Διαδικασιών Επιθεώρησης και Απόρριψης

Οι τακτικές επιθεωρήσεις θα πρέπει να ελέγχουν τον αριθμό των σπασμένων συρμάτων σε μια στρώση σχοινιών, τη μείωση της διαμέτρου, την παραμόρφωση και τη διάβρωση. Οι περιοδικές επιθεωρήσεις μπορούν να χρησιμοποιήσουν ηλεκτρομαγνητικές μη καταστροφικές δοκιμές ή άλλες κατάλληλες μεθόδους για τον εντοπισμό κρυφών εσωτερικών σπασιμάτων συρμάτων. Εφαρμόστε τα ισχύοντα κριτήρια απόρριψης συρματόσχοινου και αντικαταστήστε το σχοινί αμέσως μόλις επιτευχθεί ένα όριο. Μην συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε ένα σχοινί με απαράδεκτη ζημιά.

6. Ελέγξτε την Ένταση Λειτουργίας και Κρατήστε Αρχείο Σέρβις

Για εξοπλισμό με συχνούς κύκλους ανύψωσης, μειώστε το διάστημα αντικατάστασης ανάλογα με την περίπτωση. Κρατήστε αρχείο σέρβις συρματόσχοινου, καταγράψτε τον αριθμό των κύκλων λειτουργίας και αξιολογήστε την κατανάλωση κόπωσης-ζωής μαζί με τις πραγματικές συνθήκες εργασίας.

Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της απόδοσης κόπωσης συρματόσχοινου

Η πηγή αναφέρει το GB/T 38814-2020, Αορτήρες από χαλύβδινα συρματόσχοινα - Μέθοδος δοκιμής κόπωσης, για τη δοκιμή κόπωσης των ιμάντων από συρματόσχοινο. Η τρέχουσα κατάσταση και το ισχύον πρότυπο αντικατάστασης θα πρέπει να επαληθευτούν πριν από τη δημοσίευση.

1. Αρχή δοκιμής

Εφαρμόστε μια ημιτονοειδή αξονική κυκλική τάση εφελκυσμού σε ένα δείγμα συρματόσχοινου και διατηρήστε το καθορισμένο πλάτος τάσης και συχνότητα φόρτισης. Συνεχίστε τον κύκλο μέχρι το δείγμα να φτάσει στον απαιτούμενο αριθμό κύκλων ή μέχρι το σχοινί να εμφανίσει σπασμένα σύρματα, σπασμένο κλώνο, ρωγμή στο άκρο ή άλλη καθορισμένη αστοχία. Το αποτέλεσμα χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση της αντοχής σε κόπωση.

2. Απαιτήσεις Εξοπλισμού Δοκιμών

Η ακρίβεια δύναμης της μηχανής δοκιμής κόπωσης θα πρέπει να ελέγχεται σε ±0,5%. Η κυματομορφή φόρτισης θα πρέπει να είναι ημιτονοειδής και η συχνότητα δοκιμής θα πρέπει γενικά να ελέγχεται στα 0,1–2 Hz για να μειωθεί η επίδραση του συντονισμού.

3. Προετοιμασία Δείγματος

Κόψτε το δείγμα στο απαιτούμενο μήκος και ασφαλίστε τα άκρα του χρησιμοποιώντας μια αξιόπιστη μέθοδο, όπως σφήνωση ή τοποθέτηση υποδοχών. Τα ακραία εξαρτήματα δεν πρέπει να αστοχήσουν πρόωρα, έτσι ώστε η αστοχία λόγω κόπωσης να συμβεί στο σώμα του σχοινιού και όχι στο τμήμα πιασίματος.

4. Διαδικασία δοκιμής

• Επιθεωρήστε το δείγμα και καταγράψτε την αρχική του κατάσταση.
• Ασφαλίστε το δείγμα και ρυθμίστε τα μέγιστα και ελάχιστα κυκλικά φορτία.
• Ξεκινήστε την κυκλική φόρτιση κόπωσης και συνεχίστε τη δοκιμή.
• Διακόψτε τη δοκιμή όταν επιτευχθεί ο καθορισμένος αριθμός κύκλων ή όταν παρουσιαστεί σπασμένο καλώδιο, σπασμένο κλώνο, ρωγμή στο άκρο ή άλλη καθορισμένη αστοχία.
• Μετά τη δοκιμή κόπωσης, επαληθεύστε την υπολειπόμενη φέρουσα ικανότητα χρησιμοποιώντας την ισχύουσα μέθοδο δοκιμής δύναμης θραύσης.
• Έκδοση πλήρους έκθεσης δοκιμής κόπωσης που καταγράφει τον τρόπο αστοχίας, τον αριθμό των κύκλων και την υπολειπόμενη δύναμη θραύσης.

5. Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων

Μετά τη δοκιμή, επιθεωρήστε το δείγμα για θραύσεις λόγω κόπωσης. Για ιμάντες με διαφορετικές μεθόδους τελικής τοποθέτησης, προσδιορίστε εάν η υπολειπόμενη δύναμη θραύσης πληροί την ισχύουσα ελάχιστη τιμή που καθορίζεται από το σχετικό πρότυπο. Η πηγή δίνει τιμές αναφοράς τουλάχιστον 80% της ελάχιστης δύναμης θραύσης για ιμάντες με κοίλο έλασμα και τουλάχιστον 90% για ιμάντες με χυτευμένη υποδοχή. Αυτά τα όρια πρέπει να ελέγχονται σε σχέση με την ισχύουσα έκδοση προτύπου, τη μέθοδο τελικής τοποθέτησης και τον τύπο του δείγματος.

Οι δοκιμές αξονικής εφελκυστικής κόπωσης θα πρέπει να διακρίνονται από την κόπωση κάμψης που προκαλείται από επαναλαμβανόμενες περιελίξεις σε τύμπανα και τροχαλίες. Αυτές οι δοκιμές προσομοιώνουν διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας και δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζονται ως εναλλάξιμες χωρίς κατάλληλη τεχνική βάση.

Σύναψη

Η κόπωση του συρματόσχοινου ανύψωσης γερανού αποτελεί έναν σταδιακά συσσωρευόμενο κίνδυνο για την ασφάλεια. Οι βλάβες συχνά δεν συμβαίνουν χωρίς προειδοποίηση. Αποτελούν αποτέλεσμα ζημιών που συσσωρεύονται κατά τη διάρκεια επαναλαμβανόμενων κύκλων λειτουργίας. Ο έλεγχος του κινδύνου απαιτεί σωστή λειτουργία, κατάλληλη διάταξη εξοπλισμού, λίπανση, συντήρηση και βαθμιδωτή επιθεώρηση. Στα στάδια αγοράς και επιθεώρησης εισόδου, η απόδοση κόπωσης του συρματόσχοινου θα πρέπει επίσης να αξιολογείται σε σχέση με τις ισχύουσες απαιτήσεις.

Το σχοινί, το τύμπανο, οι τροχαλίες, το σύστημα περιέλιξης και τα χειριστήρια πέδησης θα πρέπει να επιθεωρούνται ως ένα ενιαίο σύστημα. Ο έλεγχος της επιλογής εξοπλισμού, της φόρτισης από κρούση, των συνθηκών κάμψης, της λίπανσης, της διάβρωσης και της διαχείρισης της απόρριψης από κοινού μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο θραύσης λόγω κόπωσης στο συρματόσχοινο ανύψωσης.

Η Σίντι

WhatsApp: +86 191 3738 6654

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ: cindywang@hndfcrane.com

Είμαι η Cindy, με 10ετή εργασιακή εμπειρία στη βιομηχανία γερανών και συσσωρευμένη πληθώρα επαγγελματικών γνώσεων. Έχω επιλέξει τους ικανοποιητικούς γερανούς για 500+ πελάτες. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ανάγκες ή ερωτήσεις σχετικά με τους γερανούς, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μου, θα χρησιμοποιήσω την τεχνογνωσία και την πρακτική εμπειρία μου για να σας βοηθήσω να λύσετε το πρόβλημα!