Қол шынжырлы көтергішке шамадан тыс жүктелген кезде шынжырдың үзілу ықтималдығы қандай?

Қол шынжырлы көтергішке шамадан тыс жүктелген кезде шынжырдың үзілу ықтималдығы қандай?

1. Қол шынжырлы көтергіштің шамадан тыс жүктелуі мен шынжырдың үзілуі арасындағы байланыс

1.1 Жұмыс принципіқол шынжырлы көтергішжәне тізбек күшін талдау
Қолмен шынжырлы көтергіш жиі қолданылатын қолмен көтеру жабдығы болып табылады. Оның жұмыс принципі - қол шынжырының дөңгелегін айналдыру үшін қолмен шынжырды тарту, осылайша көтеру шынжырының дөңгелегін айналдыру үшін жылжыту және соңында ауыр затты көтеру тізбегі арқылы көтеру. Қалыпты жұмыс жағдайында шынжыр көтеретін кернеу оның номиналды жүктемесіне сәйкес келеді, бірақ шамадан тыс жүктеме жағдайында шынжыр көтеретін кернеу айтарлықтай артады.
Қол шынжырлы көтергіштердің конструкциялық стандарттарына сәйкес оның тізбегінің беріктігі номиналды жүктеменің белгілі бір қауіпсіздік коэффициентіне сәйкес жобаланады. Мысалы, номиналды жүктемесі 1 тонна болатын қол шынжырлы көтергіш үшін оның тізбегінің қауіпсіздік коэффициенті әдетте 4 пен 6 арасында болады, бұл шынжырдың максималды рұқсат етілген керілуі номиналды жүктемеден 4-6 есе артық екенін білдіреді. Дегенмен, нақты пайдалануда, номиналды жүктемеден асқаннан кейін, тізбектің күші жобалық диапазоннан асып түседі.
Күшті талдаудан шынжыр ауыр заттарды көтерген кезде әрбір звено көтеретін кернеу біркелкі бөлінеді. Шамадан тыс жүктеме кезінде тізбектің кернеуі тез артады. Материалдық механика принципіне сәйкес, тізбек буынының кернеуі кернеуге пропорционал және тізбектің көлденең қимасының ауданына кері пропорционал. Тізбек буынының кернеуі материалдың аққыштық шегінен асқаннан кейін, тізбек буыны пластикалық деформацияға ұшырайды; егер ол материалдың созылу беріктігінен одан әрі асып кетсе, шынжырлы байланыс үзіледі.
Нақты пайдалану кезінде қол шынжырлы көтергіштердің шынжыр үзілу апаттары мезгіл-мезгіл орын алады. Тиісті статистикаға сәйкес, қолмен шынжырлы көтергіш апаттарында шамадан тыс жүктемеден туындаған тізбектің үзілуі 70% құрайды. Мысалы, құрылыс алаңында 5 тонналық салмақты көтеру үшін номиналды жүктемесі 3 тонна болатын қол шынжырлы көтергіш пайдаланылды. Нәтижесінде шынжыр көтеру кезінде кенет үзіліп, салмақ түсіп, жабдықтың зақымдануына және қызметкерлердің жарақат алуына себеп болды. Бұл апат қол шынжырлы көтергіш тізбектерінің қауіпсіздігіне шамадан тыс жүктелу қаупін толығымен көрсетеді.

2. Тізбектің үзілу ықтималдығына әсер ететін факторлар

2.1 Шамадан тыс жүктеме дәрежесі
Шамадан тыс жүктеме дәрежесі қол шынжырлы көтергіштердің шынжыр үзілу ықтималдығына әсер ететін негізгі факторлардың бірі болып табылады. Материалдық механика және соған байланысты тәжірибелік мәліметтерге сәйкес, шынжырлы көтергіштің жүктемесі номиналды жүктеменің 10% асқанда, шынжырдың үзілу ықтималдығы айтарлықтай артады. Мысалы, номиналды жүктемесі 1 тонна шынжырлы көтергіш үшін, нақты жүктеме 1,1 тоннаға жеткенде, шынжырдың үзілу ықтималдығы шамамен 5% құрайды; және жүктеме номиналды жүктеменің 150% жеткенде, сыну ықтималдығы 30% -дан асады.
Ықтималдылықтың бұл артуы, негізінен, тізбекті жобалау кезінде белгілі бір қауіпсіздік факторы қарастырылғандықтан, бірақ шамадан тыс жүктеме бұл қауіпсіздік ауқымын тез бұзады. Мысал ретінде белгілі бір маркалы шынжырлы көтергіштерді алсақ, оның тізбегінің қауіпсіздік коэффициенті 5-ке тең, яғни ол теорияда номиналды жүктемеден 5 есе көп үзілмейді. Дегенмен, нақты сынақтарда жүктеме номиналды жүктемеден 2 есеге жеткенде, тізбектің үзілу ықтималдығы 20% -ға жақын. Бұл шамадан тыс жүктеме дәрежесі неғұрлым жоғары болса, тізбектің үзілу қаупі соғұрлым жоғары екенін көрсетеді.

2.2 Тізбек материалы және сапасы
Тізбек материалы мен сапасының сыну ықтималдығына әсерін елемеуге болмайды. Жоғары сапалы шынжырлар әдетте жоғары берік легирленген болаттан жасалады және олардың созылу күші мен аққыштық шегі қарапайым болаттан әлдеқайда жоғары. Мысалы, жоғары сапалы легирленген болаттан жасалған шынжырлардың созылу беріктігі 1200 МПа жетуі мүмкін, ал қарапайым болат шынжырлардың созылу беріктігі небәрі 800 МПа. Бұл бірдей шамадан тыс жүктеме жағдайында жоғары сапалы легирленген болаттан жасалған шынжырлардың үзілу ықтималдығы әлдеқайда төмен екенін білдіреді.
Сонымен қатар, тізбекті өндіру процесі де оның сапасына әсер етеді. Стандартты емес дәнекерлеу процесі бар тізбектің дәнекерлеу нүктесінің беріктігі қалыпты деңгейден айтарлықтай төмен болады. Тиісті зерттеулерге сәйкес, дәнекерлеу нүктесінің беріктігі жеткіліксіз тізбектің үзілу ықтималдығы 10% артық жүктеме кезінде білікті дәнекерлеу сапасы бар тізбекке қарағанда 15% жоғары болады. Сондықтан тізбек материалының сапасы мен өндіріс процесінің шамадан тыс жүктеме жағдайында оның қауіпсіздігі мен сенімділігін тікелей анықтайды.
Қорытындылай келе, шамадан тыс жүктеме дәрежесі және шынжырдың материалы мен сапасы қолмен шынжырлы көтергіштің шынжыр үзілу ықтималдығына әсер ететін екі маңызды аспект болып табылады. Шамадан тыс жүктеме тізбектің үзілу қаупін айтарлықтай арттырады, ал жоғары сапалы тізбек материалы мен өндіріс процесі бұл тәуекелді белгілі бір дәрежеде азайта алады. Сондықтан қол шынжырлы көтергішті пайдалану кезінде номиналды жүктемені қатаң сақтау және жоғары сапалы шынжырларды таңдау жабдықтың қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ететін негізгі шаралар болып табылады.

3. Нақты пайдаланудағы сыну ықтималдығын бағалау

3.1 Жазатайым оқиғаларға негізделген статистикалық талдау
Тиісті жазатайым оқиғалардың статистикасына сәйкес, шамадан тыс жүктеме шынжырлы көтергіш тізбектің сынуы апаттарының 70% құрайды. Мысалы, құрылыс алаңында 5 тонналық салмақты көтеру үшін номиналды жүктемесі 3 тонна шынжырлы көтергіш пайдаланылды. Нәтижесінде шынжыр көтеру кезінде кенет үзіліп, салмақ түсіп, жабдықтың бұзылуына және қызметкерлердің жарақат алуына себеп болды. Әрі қарай талдау шынжырлы көтергіштің жүктемесі номиналды жүктеменің 10% асқанда, шынжырдың үзілу ықтималдығы айтарлықтай өсетінін, ал жүктеме номиналды жүктеменің 150% -ына жеткенде, сыну ықтималдығы 30% -дан жоғары болатынын анықтады.
Салалық статистикаға сәйкес, шынжырлы көтергіштерді нақты пайдалану кезінде, әсіресе кейбір шағын кәсіпорындарда және құрылыс алаңдарында шамадан тыс жүктеме жиі кездеседі. Қатаң басқару мен қадағалаудың жоқтығынан шынжырлы жүк көтергіштердің шамадан тыс жүктелуі жиі орын алады. Толық емес статистикалық мәліметтерге сәйкес, соңғы бес жылда шамадан тыс жүктемеден туындаған шынжырлы көтергіштердің шынжыр сынуының 120 апаты болды, бұл шынжырлы көтергіштердің жалпы апаттарының 68% құрайды. Бұл апаттар үлкен экономикалық шығын әкеліп қана қоймай, көптеген адам шығынына әкелді.
3.2 Теориялық есептеу және модельдеу
Теориялық есептеу тұрғысынан қол шынжырлы көтергіш тізбектерінің үзілу ықтималдығын материалдық механика және ықтималдық статистикасы арқылы бағалауға болады. Материалдық механика принципіне сәйкес, шынжырдың үзілу ықтималдығы оның ұшыраған кернеуімен және материалдың созылу беріктігімен тығыз байланысты. Тізбектің кернеуі материалдың аққыштық шегінен асып кеткенде, тізбек пластикалық деформацияға ұшырайды; егер ол материалдың созылу беріктігін одан әрі асып кетсе, тізбек үзіледі.
Мысал ретінде белгілі бір маркалы қол шынжырлы көтергішін алсақ, оның тізбегінің қауіпсіздік коэффициенті 5-ке тең, яғни ол теорияда номиналды жүктемеден 5 есе көп үзілмейді. Дегенмен, нақты сынақтарда жүктеме номиналды жүктемеден 2 есеге жеткенде, тізбектің үзілу ықтималдығы 20% -ға жақын. Модельдеу эксперименттері арқылы зерттеушілер шамадан тыс жүктеме дәрежесі 10% болғанда, тізбектің үзілу ықтималдығы шамамен 5% болатынын анықтады; және шамадан тыс жүктеме дәрежесі 50% жеткенде, сыну ықтималдығы 25% -ға дейін күрт көтеріледі.
Сонымен қатар, шекті элементтерді талдау арқылы әртүрлі шамадан тыс жүктеме жағдайында қол шынжырлы көтергіш тізбектерінің кернеу жағдайларын модельдеу арқылы тізбектің үзілу ықтималдығын дәлірек болжауға болады. Модельдеу нәтижелері тізбектің үзілу ықтималдығы тек артық жүктеме дәрежесіне байланысты емес, сонымен қатар тізбектің бастапқы ақаулары және материалдың шаршау қасиеттері сияқты факторлармен тығыз байланысты екенін көрсетеді. Мысалы, егер тізбекте кішкене бастапқы жарықшақ болса, оның үзілу ықтималдығы ақаусыз тізбекке қарағанда бірнеше есе жоғары болады.
Қорытындылай келе, қол шынжырлы көтергішке шамадан тыс жүктелген кезде шынжырдың үзілу ықтималдығын апат жағдайларының статистикасы мен теориялық есептеу мен модельдеуді біріктіру арқылы жан-жақты бағалауға болады. Бұл зерттеу нәтижелері қолмен шынжырлы көтергіштерді қауіпсіз пайдалану үшін маңызды анықтама береді.

4. Тізбектің үзілуін болдырмау шаралары

4.1 Қол шынжырлы көтергіштерді дұрыс пайдалану
Қолмен шынжырлы көтергіштерді дұрыс пайдалану шынжырдың үзілуін болдырмаудың негізгі буыны болып табылады. Ең алдымен, операторлар жабдықтың номиналды жүктемесіне сәйкес қатаң түрде жұмыс істеуі керек және шамадан тыс жүктеуге қатаң тыйым салынады. Статистикаға сәйкес, шамадан тыс жүктеме қолмен шынжырлы көтергіштердің шынжыр үзілуінің негізгі себептерінің бірі болып табылады, 70% құрайды. Сондықтан, қолданар алдында жабдықтың номиналды жүктемесі мен нақты жүктемесі екеуінің сәйкестігіне көз жеткізу үшін мұқият тексерілуі керек.
Бұған қоса, жұмыс кезінде қол шынжырлы көтергіштің тізбегі қиғаш тартылуды болдырмас үшін тігінен ілулі тұрғанына көз жеткізіңіз. Қиғаш тартылу шынжырдағы күшті арттырады, бұл шынжырды көтеру процесінде оңай шайқауға, тіпті деформацияға және тозуға әкеледі. Мысалы, құрылыс алаңында оператор қол шынжырлы көтергішті қиғаш тартты, нәтижесінде шынжырда біркелкі емес күш пайда болды, ақырында шынжыр көтеру процесінде үзіліп, жабдықтың зақымдануына және жеке жарақатына әкелді.
Тізбекті тартқан кезде тартылып, тартылып кетпес үшін күшті бір қалыпты ұстау керек. Кенеттен және күшті тарту шынжырдың кептелуіне немесе үзілуіне әкелуі мүмкін, әсіресе шамадан тыс жүктеме жағдайында қауіп айтарлықтай артады. Сондықтан операторлар кәсіби дайындықтан өтіп, қол шынжырлы көтергіштің үздіксіз жұмысын қамтамасыз ету үшін дұрыс жұмыс әдістерін меңгеруі керек.

4.2 Үнемі тексеру және техникалық қызмет көрсету
Тұрақты тексеру және техникалық қызмет көрсету қол шынжырлы көтергіш тізбегінің қауіпсіз жұмысын қамтамасыз етудің маңызды кепілі болып табылады. Біріншіден, шынжырдың әрбір буынының тозғанын, деформацияланғанын немесе жарылғанын қоса алғанда, толық тексеру керек. Тиісті зерттеулерге сәйкес, тізбектің тозуы оның созылу беріктігін айтарлықтай төмендетеді. Тізбектің тозуы оның диаметрінің 10% жеткенде, оның созылу беріктігі шамамен 20% төмендейді. Сондықтан шынжырлардың тозуын жүйелі түрде тексеру және қатты тозған шынжырларды уақтылы ауыстыру шынжыр үзілуін болдырмаудың маңызды шаралары болып табылады.
Бұл ретте қол шынжырлы көтергіштің басқа бөліктерін, мысалы, ілмектерді, жұлдызшаларды және т.б. тексеру керек. Ілмектегі деформация немесе жарықтар салмақтың сырғып кетуіне әкелуі мүмкін, ал тісті доңғалақтың тозуы шынжырдың қалыпты жұмысына әсер етіп, шынжырға түсетін күшті арттырады. Тізбекті және жұлдызшаны үнемі майлау үйкелісті азайтып, шынжырдың қызмет ету мерзімін ұзартуы мүмкін. Зерттеулер тұрақты майланатын тізбектердің қызмет ету мерзімін 30% -дан астам ұзартуға болатынын көрсетті.
Бұдан басқа, ықтимал проблемаларды анықтау және дер кезінде шаралар қабылдау үшін әрбір тексерудің нәтижелерін жазып алу үшін тұрақты тексеру жүйесі құрылуы керек. Мысалы, компания тұрақты тексеру жүйесін құрды, ай сайын қол шынжырлы көтергішке кешенді тексеру жүргізді, қатты тозған шынжырларды дер кезінде ауыстырды және шынжыр үзілу оқиғаларын тиімді түрде азайтты.
Қорытындылай келе, шынжырлы көтергішті дұрыс пайдалану және жүйелі түрде тексеру және техникалық қызмет көрсету арқылы шынжырдың үзілу қаупін тиімді азайтуға және жабдықтың қауіпсіз жұмысын қамтамасыз етуге болады.

5. Түйіндеме
Тізбекті жүк көтергіштің шамадан тыс жүктелуі мен шынжырдың үзілуі арасындағы байланысты терең зерттеу, нақты апат жағдайларымен, теориялық есептеулермен және модельдеумен және алдын алу шаралары бойынша пікірталастар арқылы келесі қорытындыларды жасауға болады:
5.1 Шамадан тыс жүктеме тізбектің үзілуінің негізгі себебі болып табылады
Тізбекті жүк көтергіштердегі тізбектің үзілуінің негізгі себебі, 70%-ға дейін шамадан тыс жүктеме болып табылады. Тізбекті көтергіштің жүктемесі номиналды жүктемеден 10% асқанда, шынжырдың үзілу ықтималдығы айтарлықтай артады; және жүктеме номиналды жүктеменің 150% жеткенде, тізбектің үзілу ықтималдығы 30% -дан асады. Бұл шамадан тыс жүктеме дәрежесі неғұрлым жоғары болса, тізбектің үзілу қаупі соғұрлым жоғары екенін көрсетеді.
5.2 Тізбек материалының және сапасының маңыздылығы
Тізбектің материалы мен сапасы сыну ықтималдығына айтарлықтай әсер етеді. Сапалы шынжырлар әдетте жоғары берік легирленген болаттан жасалады, оның созылу беріктігі 1200 МПа дейін, ал қарапайым болат шынжырлардың созылу беріктігі небәрі 800 МПа. Сонымен қатар, дәнекерлеудің стандартты емес технологиясы бар тізбектер үшін 10% артық жүктеме кезінде сыну ықтималдығы білікті дәнекерлеу сапасы бар тізбектерге қарағанда 15% жоғары болады. Сондықтан жоғары сапалы тізбекті материалдарды таңдау және өндіріс процесінің стандарттарға сәйкес келуін қамтамасыз ету тізбектің үзілу қаупін азайтудың маңызды құралы болып табылады.
5.3 Нақты пайдалану кезінде бұзылу ықтималдығын бағалау
Нақты жазатайым оқиғалардың ішінен соңғы бес жылда шамадан тыс жүктеме салдарынан тізбектің үзілуінен болған 120 апат болды, бұл шынжырлы көтергіштердің жалпы апаттарының 68% құрайды. Теориялық есептеу және модельдеу арқылы шамадан тыс жүктеме дәрежесі 10% болғанда, тізбектің үзілу ықтималдығы шамамен 5% құрайды; шамадан тыс жүктеме дәрежесі 50% жеткенде, сыну ықтималдығы 25% -ға дейін күрт артады. Сонымен қатар, соңғы элементтерді талдау шынжырдың үзілу ықтималдығы тек артық жүктеме дәрежесіне байланысты емес, сонымен қатар тізбектің бастапқы ақаулары және материалдың шаршау қасиеттері сияқты факторлармен тығыз байланысты екенін көрсетеді.
5.4 Алдын алу шараларының тиімділігі
Қол шынжырлы көтергіштерді дұрыс пайдалану және жүйелі түрде тексеру және техникалық қызмет көрсету шынжыр үзілуін болдырмаудың негізгі шаралары болып табылады. Операторлар жабдықтың номиналды жүктемесіне сәйкес қатаң түрде жұмыс істеуі керек, ал шамадан тыс жүктеуге қатаң тыйым салынады. Сонымен қатар, шынжырдың тігінен ілініп тұрғанына көз жеткізіңіз, қиғаш тартылудан аулақ болыңыз, күшті бір қалыпты ұстаңыз және күшпен тарту мен тартпаңыз. Тізбектің тозуын жүйелі түрде тексеріп отыру және қатты тозған тізбекті уақытында ауыстыру шынжырдың үзілу қаупін айтарлықтай азайтады. Сонымен қатар, шынжыр мен жұлдызшаны үнемі майлау тізбектің қызмет ету мерзімін ұзартуға және үзілу ықтималдығын азайтуға мүмкіндік береді.

Қорытындылай келе, қол шынжырлы көтергішке шамадан тыс жүктелген кезде тізбектің үзілу ықтималдығы шамадан тыс жүктеме дәрежесіне, шынжыр материалына және сапасына тығыз байланысты. Жұмыс процедураларын қатаң сақтау, жоғары сапалы тізбектерді таңдау және жүйелі тексеру және техникалық қызмет көрсету арқылы қол шынжырлы көтергіштің қауіпсіз жұмысын қамтамасыз ету үшін тізбектің үзілу қаупін тиімді азайтуға болады.