电动单梁起重机的安全问题是如何发生的？

发表时间：2020/12/26 16:56:46  浏览次数：2198

电动单梁起重机具有结构简单，安装、维修快捷方便，操作简便易学安装价格相对便宜等优点，广泛应用于机加工、装配、修理及仓库等场合，越来越受到中小企业的青睐。

但是其安全性存在较多问题，本文就单梁起重机在断裂力学方法和疲劳强度理论两个方面对起重机的安全问题的基础评估理论做简单分析

一、断裂力学方法是研究带裂纹的材料、零件和构件中裂纹开如扩展的条件和扩展规律的力学分析方法。通过断裂力学分析，可以确定裂纹的容许尺寸、评定零件和构件的承载能力，估算其使用寿命，从而提出零件和构件的损伤容限设计方法。

传统的材料力学和结构力学都假设材料为不包含裂纹的连续体，并比较工作应力和许用应 力来判断张度。然而机械零件和构件，特别是大型铸件和锻件，难免有裂纹或类裂纹缺陷的存在。断裂力学在零件和裂纹的尺寸、载荷与材料力学性能三者之间建立了定量的关系，从而可以根据试样的断裂力学试验数据，推测带裂纹机械零件和构件的抗断裂能力。

机械设计中选择铸铁或钢材时，可借助断裂力学分析进行论证。例如，张度极限只有260 MPa的灰铸铁与钢比较，虽然强度比较低，但用于低应力循环载荷时，其疲劳抗力却比强度极限相近的软钢高。根据断裂力学观点.疲劳裂纹扩展速率(循环应力 每次循环所引起的裂纹扩展量)与应力强度因子的幅度有关。这个临度小于材料的临界值(称为应力强度因子幅度门槛值)时，疲劳裂纹不扩展，或扩展极缓慢。
    上述灰铸铁的应力强度因子幅度门槛值比软俐的门槛值高，所以抗疲劳性能好。球墨铸铁的门槛值常比一般结构钢的高。但如出现过载情况，则软钢仍优于灰铸铁，因此需要综合考虑静强度和疲劳强度。

    二、疲劳强度理论是指对承受循环应力的零件和构件。报据渡劳强度理论和竣劳实验数据，决定其合理的结构和尺寸的机械设计方法。机械零件和构件对疲劳破坏的抗力，称为零件和构件的疲劳强度。

疲劳强度由零件的局部应力状态和该处的材料性能确定，所以疲劳设计是以零件最弱区为依据的，通过改进零件的形状以降低峰值应力，成在最弱区的表面层采用强化工艺，就能显著地提高其疲劳强度。

在材料的疲劳现象未被认识之前，机械设计只考虑静强度，而不考虑应力变化对零件寿命的影响。这样设计出来的机械产品经常在运行一段时期后，经过一定次数的应力变化循环而产生疲劳。

致使突然发生脆性断裂，造成灾难性事故，应用疲劳强度设计能保证机械在给定的寿命内安全运行。

疲劳强度设计方法有常规疲劳强度设计、损伤容限设计和疲劳强度可靠性设计。