Keletihan Tali Dawai Pengangkat Kren: Punca, Pencegahan dan Pemeriksaan

Why does crane hoist wire rope fatigue occur even without obvious overloading? During repeated lifting and lowering, wire ropes bend around drums and sheaves under tension, allowing small defects to develop into fatigue cracks and eventually cause broken wires. Inadequate lubrication, improper sheave sizing, and uneven spooling can accelerate this process. Understanding the causes, prevention measures, and testing methods is essential to managing fatigue risks and maintaining safe crane operation.

What Is Crane Hoist Wire Rope Fatigue Breakage?

Keletihan tali dawai pengangkat kren berlaku semasa penggulungan dan penguraian berulang pada dram dan berkas pengangkat. Wayar sentiasa terdedah kepada tegasan berselang-seli yang disebabkan oleh tegangan, lenturan dan mampatan. Apabila tegasan berulang melebihi rintangan lesu bahan dawai, retakan lesu kecil terbentuk pada permukaan dawai. Apabila kitaran operasi berterusan, retakan tumbuh ke dalam dan akhirnya menyebabkan wayar putus.

Pecahan akibat lesu biasanya mempunyai permukaan patah yang agak rata dan biasanya tidak menunjukkan lengkungan atau ubah bentuk plastik yang jelas. Wayar yang patah sering tertumpu di tempat tali bersentuhan dan membawa beban di atas sheave atau dram, dan pecahan tersebut mungkin kelihatan dalam taburan yang sekata. Ini berbeza daripada patahan plastik berbentuk cawan bagi pecahan beban lampau dan patahan kasar tajam yang berkaitan dengan haus.

Main Causes of Fatigue Breaks in Crane Hoist Wire Rope

1. Tegasan Lenturan Bergantian

Every time the wire rope passes over a gendang tali kren atau crane sheave, the wires experience another forward or reverse bend. Reverse bending generally has a greater effect on rope fatigue life than bending in the same direction. When the ratio of drum or sheave diameter to rope diameter, D/d, is too small, the bending curvature increases, local stress concentration becomes more severe, and fatigue life can be significantly shortened. Frequent lifting and lowering allow small cracks to accumulate under cyclic loading.

2. Haus Fretting Dalaman

Apabila tali dimuatkan, pergerakan relatif kecil berlaku antara untaian dan antara wayar individu. Ini menghasilkan haus fret. Kepekatan tegasan dan lubang kecil boleh terbentuk pada permukaan wayar, mewujudkan tapak di mana retakan lesu boleh bermula. Kekurangan pelinciran atau gris yang kering mempercepatkan haus dalaman dan mengurangkan jangka hayat lesu.

3. Beban Impak dan Tegasan Amplitud Berubah-ubah

Pengangkatan atau penurunan secara tiba-tiba, brek kecemasan, tarikan sisi dan hentaman brek boleh menghasilkan beban dinamik tambahan dalam tempoh yang singkat. Setiap permulaan dan pemberhentian mengubah ketegangan tali sebenar dan menghasilkan tegasan keletihan amplitud berubah-ubah, sekali gus mempercepatkan pertumbuhan retakan.

4. Masalah Keadaan Dram dan Sheave

Alur sheave yang haus atau tidak sekata, alur yang cacat, penggulungan tali yang lemah, lilitan bersilang atau tidak teratur, dan penghancuran dalam penggulungan berbilang lapisan semuanya boleh menyebabkan beban tali yang tidak sekata. Kepekatan tegasan tempatan yang terhasil boleh menyebabkan kerosakan lesu muncul lebih awal pada bahagian tali tertentu.

5. Interaksi Kakisan-Keletihan

Persekitaran luar atau lembap boleh menyebabkan karat dan lubang pada permukaan tali. Lubang kakisan itu sendiri boleh menjadi tapak permulaan retakan lesu. Apabila kakisan dan lesu kitaran bertindak bersama, kegagalan boleh mempercepatkan. Kakisan dalaman dan kerosakan lesu mungkin sukar dikenal pasti melalui pemeriksaan visual sahaja.

6. Pemilihan atau Susunan Tali yang Tidak Mencukupi

Prestasi lesu bagi pembinaan tali titik-sentuhan secara amnya lebih rendah daripada pembinaan tali talian-sentuhan. Susunan reeving atau sheave yang lemah, termasuk lenturan terbalik yang berulang, boleh menyebabkan kelemahan lesu pada peringkat reka bentuk peralatan.

How to Prevent Fatigue Breaks in Crane Hoist Wire Rope

1. Pemilihan Peralatan Kawalan dan Nisbah D/d

Pilih diameter dram dan risalah mengikut keperluan yang berkenaan. Elakkan dram atau risalah bersaiz kecil yang mengenakan kelengkungan lenturan yang berlebihan. Bergantung pada keadaan operasi, pertimbangkan pembinaan tali bersentuhan talian dengan rintangan lesu yang baik, seperti jenis 6×36WS. Apabila menyusun sistem reeving, minimumkan keadaan lenturan terbalik jika boleh.

2. Gunakan Prosedur Pengangkatan yang Betul untuk Mengurangkan Keletihan Impak

Jangan mula atau berhenti secara mengejut, undurkan pemacu secara tiba-tiba untuk membrek, atau lakukan tarikan sisi. Gunakan beban secara perlahan dan sekata pada permulaan lif untuk mengurangkan impak dan tekanan berselang-seli. Kawal beban yang dinilai dengan ketat dan jangan beroperasi di bawah keadaan beban lampau.

3. Mengekalkan Sistem Pembimbing dan Penggulung Tali

Pastikan panduan tali dram dan peranti penggulung dalam keadaan baik untuk mengelakkan lilitan silang, penghancuran, dan tali tersepit. Kepingan hendaklah berputar bebas tanpa mengikat. Periksa, baiki, atau gantikan alur kepingan dengan kerap untuk mengelakkan haus sebelah pihak.

4. Gunakan Pelinciran dan Penyelenggaraan Piawai

Use a lubricant specifically intended for wire rope and ensure that it can penetrate toward the rope core and between the wires to reduce fretting friction. Reapply lubricant at appropriate intervals to prevent it from drying out or being lost, helping to slow combined fatigue and corrosion damage.

5. Menetapkan Prosedur Pemeriksaan dan Pembuangan Bergred

Pemeriksaan rutin harus memeriksa bilangan wayar yang putus dalam susunan tali, pengurangan diameter, ubah bentuk dan kakisan. Pemeriksaan berkala boleh menggunakan ujian tanpa musnah elektromagnet atau kaedah lain yang sesuai untuk mengenal pasti wayar dalaman yang putus. Gunakan kriteria pembuangan tali dawai yang berkenaan dan gantikan tali dengan segera apabila hadnya tercapai. Jangan terus menggunakan tali dengan kerosakan yang tidak boleh diterima.

6. Kawal Intensiti Operasi dan Simpan Rekod Servis

Bagi peralatan yang mempunyai kitaran pengangkatan yang kerap, pendekkan selang penggantian mengikut kesesuaian. Simpan rekod servis tali dawai, dokumentasikan bilangan kitaran operasi dan nilaikan penggunaan hayat lesu bersama-sama dengan keadaan kerja sebenar.

Kaedah untuk Menentukan Prestasi Keletihan Tali Wayar

Sumber itu memetik GB/T 38814-2020, Anduh Tali Dawai Keluli—Kaedah Ujian Kelesuan, untuk ujian keletihan sling tali dawai. Status semasa dan piawaian penggantian yang berkenaan hendaklah disahkan sebelum penerbitan.

1. Prinsip Ujian

Gunakan tegasan tegangan kitaran aksial sinusoidal pada spesimen tali dawai dan kekalkan amplitud tegasan dan frekuensi pembebanan yang ditentukan. Teruskan kitaran sehingga spesimen mencapai bilangan kitaran yang diperlukan atau tali mengalami wayar putus, untaian putus, keretakan pada hujung atau kegagalan lain yang ditakrifkan. Hasilnya digunakan untuk menilai ketahanan lesu.

2. Keperluan Peralatan Ujian

Ketepatan daya mesin ujian keletihan harus dikawal kepada ±0.5%. Bentuk gelombang pemuatan harus sinusoidal, dan frekuensi ujian secara amnya harus dikawal pada 0.1–2 Hz untuk mengurangkan pengaruh resonans.

3. Penyediaan Spesimen

Potong spesimen mengikut panjang yang diperlukan dan pasangkan hujungnya menggunakan kaedah yang boleh dipercayai seperti swaging atau socketing. Kelengkapan hujung tidak boleh rosak sebelum waktunya, supaya kegagalan lesu berlaku pada badan tali dan bukannya pada bahagian cengkaman.

4. Prosedur Ujian

• Periksa spesimen dan catatkan keadaan awalnya.
• Pasangkan spesimen dan tetapkan beban kitaran maksimum dan minimum.
• Mulakan pemuatan lesu kitaran dan teruskan ujian.
• Hentikan ujian apabila bilangan kitaran yang ditentukan tercapai atau apabila wayar putus, untaian putus, keretakan hujung atau kegagalan lain yang ditentukan berlaku.
• Selepas ujian lesu, sahkan baki kapasiti galas beban menggunakan kaedah ujian daya putus yang berkenaan.
• Keluarkan laporan ujian lesu yang lengkap yang merekodkan mod kegagalan, bilangan kitaran dan daya putus baki.

5. Penilaian Keputusan

Selepas ujian, periksa spesimen untuk kerosakan akibat lesu. Bagi sling dengan kaedah pemasangan hujung yang berbeza, tentukan sama ada daya putus baki memenuhi nilai minimum yang berkenaan yang dinyatakan oleh piawaian yang berkaitan. Sumber tersebut memberikan nilai rujukan sekurang-kurangnya 80% bagi daya putus minimum untuk sling swaged dan sekurang-kurangnya 90% untuk sling soket tuang. Had ini mesti disemak terhadap edisi standard, kaedah pemasangan hujung dan jenis spesimen yang berkenaan.

Ujian kelelahan tegangan paksi harus dibezakan daripada keletihan lenturan yang disebabkan oleh penggulungan berulang di atas dram dan kelikir. Ujian ini mensimulasikan keadaan operasi yang berbeza dan tidak boleh dianggap boleh ditukar ganti tanpa asas teknikal yang sesuai.

Kesimpulan

Keletihan tali dawai pengangkat kren merupakan risiko keselamatan yang terkumpul secara beransur-ansur. Kegagalan selalunya tidak berlaku tanpa amaran; ia berpunca daripada kerosakan yang terkumpul melalui kitaran operasi berulang. Mengawal risiko memerlukan operasi yang betul, susunan peralatan yang sesuai, pelinciran, penyelenggaraan dan pemeriksaan berperingkat. Pada peringkat pembelian dan pemeriksaan masuk, prestasi kelelahan tali juga harus dinilai berdasarkan keperluan yang berkenaan.

Tali, dram, berkas, sistem penggulung dan kawalan brek hendaklah diperiksa sebagai satu sistem. Mengawal pemilihan peralatan, beban impak, keadaan lenturan, pelinciran, kakisan dan pengurusan pembuangan bersama-sama boleh mengurangkan risiko kerosakan lesu pada tali dawai pengangkat.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

e-mel: cindywang@hndfcrane.com

Saya Cindy, dengan 10 tahun pengalaman bekerja dalam industri kren dan mengumpul banyak pengetahuan profesional. Saya telah memilih kren yang memuaskan untuk 500+ pelanggan. Jika anda mempunyai sebarang keperluan atau soalan tentang kren, sila hubungi saya, saya akan menggunakan kepakaran dan pengalaman praktikal saya untuk membantu anda menyelesaikan masalah!