1.概述
在起重設(shè)備管理過程中,吊鉤是需要重點關(guān)注的部位。原因在于吊鉤是整臺起重機最重要的受力部位,為防止出現(xiàn)安全事故的發(fā)生,很多企業(yè)中對吊鉤一般是一年做一次檢側(cè)。但是日常起重設(shè)備管理過程中經(jīng)常要對吊鉤進行檢查,檢測不可能在每次檢查過程中都要進行,而是經(jīng)常采用放大鏡對吊鉤表面進行觀察,及時早期發(fā)現(xiàn)裂紋做出處理。吊鉤是一個形狀及受力復雜的零件,日常檢查過程中需要重點關(guān)注的部位在哪里正是我們在這里所需要討論的問題。
通常經(jīng)驗告訴我們吊鉤的危險斷面在圖1所示部位,該部位是鋼絲繩與吊鉤接觸受力的部位,應(yīng)該是應(yīng)力最大的部位。但是其他部位的受力情況又是什么樣子呢?吊鉤應(yīng)該重點對哪些部位進行檢查呢?我們知道,傳統(tǒng)材料力學的計算辦法對吊鉤這種形狀復雜的零件很難處理,受力分析無法進行,這也是絕大多數(shù)人對吊鉤的受力情況僅僅建立在經(jīng)驗告知的危險斷面上。那么,吊鉤受力情況就沒有辦法做出準確的分析么?
答案是否定的,隨粉科學技術(shù)的發(fā)展,在航空、汽車等先進制造業(yè)中,有限元分析的辦法早已經(jīng)用于產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)的全過程,該辦法可有效地解決傳統(tǒng)計算方法中很難解決的問題,經(jīng)過多年的應(yīng)用被公認為是切實可靠的。在此不對有限元法做過多的介紹,僅就吊鉤這個復雜的受力分析做出處理。
2.吊鉤受力分析
首先我們在pro/e當中建立一個標準5t三維吊鉤模型,然后將這個吊鉤模型導入通用的有限元分析軟件ALGOR當中,在吊鉤的受力部位懸掛一假定的鋼絲繩,對兩者進行網(wǎng)格化。對吊鉤的材料參數(shù)進行設(shè)定,在此給定DG20鋼的參數(shù)輸人到軟件中,然后對吊鉤進行約束和受力加載。按照St吊鉤的最大受力49kN給定。約束部位設(shè)定在吊鉤上部與其他零件連接的螺紋處,假定此部位固定不動,以便于求解吊鉤的復雜曲面受力情況。
運行軟件,對吊鉤的受力情況進行運算,得到如圖2、圖3、圖4中顯示吊鉤受到載荷后各部位應(yīng)力情況,受力的數(shù)值在每個圖的右上角顯示,隨顏色的變化遞增,通過對各角度截圖可以看到,傳統(tǒng)經(jīng)驗所認定的危險截面正是吊鉤應(yīng)力最大的部位,也正是我們檢查中需要重點檢查的部位,其他部位在受力圖中也可以很清晰的看到。這樣,我們?nèi)粘z查需要重點關(guān)注的部位就一目了然了。