電動單梁起重機的安全問題是如何發生的？

發表時間：2020/12/26 16:56:46  瀏覽次數：1461

電動單梁起重機具有結構簡單，安裝、維修快捷方便，操作簡便易學安裝價格相對便宜等優點，廣泛應用于機加工、裝配、修理及倉庫等場合，越來越受到中小企業的青睞。

但是其安全性存在較多問題，本文就單梁起重機在斷裂力學方法和疲勞強度理論兩個方面對起重機的安全問題的基礎評估理論做簡單分析

一、斷裂力學方法是研究帶裂紋的材料、零件和構件中裂紋開如擴展的條件和擴展規律的力學分析方法。通過斷裂力學分析，可以確定裂紋的容許尺寸、評定零件和構件的承載能力，估算其使用壽命，從而提出零件和構件的損傷容限設計方法。

傳統的材料力學和結構力學都假設材料為不包含裂紋的連續體，并比較工作應力和許用應 力來判斷張度。然而機械零件和構件，特別是大型鑄件和鍛件，難免有裂紋或類裂紋缺陷的存在。斷裂力學在零件和裂紋的尺寸、載荷與材料力學性能三者之間建立了定量的關系，從而可以根據試樣的斷裂力學試驗數據，推測帶裂紋機械零件和構件的抗斷裂能力。

機械設計中選擇鑄鐵或鋼材時，可借助斷裂力學分析進行論證。例如，張度極限只有260 MPa的灰鑄鐵與鋼比較，雖然強度比較低，但用于低應力循環載荷時，其疲勞抗力卻比強度極限相近的軟鋼高。根據斷裂力學觀點.疲勞裂紋擴展速率(循環應力 每次循環所引起的裂紋擴展量)與應力強度因子的幅度有關。這個臨度小于材料的臨界值(稱為應力強度因子幅度門檻值)時，疲勞裂紋不擴展，或擴展極緩慢。
??? 上述灰鑄鐵的應力強度因子幅度門檻值比軟俐的門檻值高，所以抗疲勞性能好。球墨鑄鐵的門檻值常比一般結構鋼的高。但如出現過載情況，則軟鋼仍優于灰鑄鐵，因此需要綜合考慮靜強度和疲勞強度。

??? 二、疲勞強度理論是指對承受循環應力的零件和構件。報據渡勞強度理論和竣勞實驗數據，決定其合理的結構和尺寸的機械設計方法。機械零件和構件對疲勞破壞的抗力，稱為零件和構件的疲勞強度。

疲勞強度由零件的局部應力狀態和該處的材料性能確定，所以疲勞設計是以零件最弱區為依據的，通過改進零件的形狀以降低峰值應力，成在最弱區的表面層采用強化工藝，就能顯著地提高其疲勞強度。

在材料的疲勞現象未被認識之前，機械設計只考慮靜強度，而不考慮應力變化對零件壽命的影響。這樣設計出來的機械產品經常在運行一段時期后，經過一定次數的應力變化循環而產生疲勞。

致使突然發生脆性斷裂，造成災難性事故，應用疲勞強度設計能保證機械在給定的壽命內安全運行。

疲勞強度設計方法有常規疲勞強度設計、損傷容限設計和疲勞強度可靠性設計。