تحلیل تنش محورجعبه دنده هدایت شمش کارخانه فولاد سازی درشرکت گروه ملی صنعتی ایران

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اندیمشک، اندیمشک، ایران

2 کارشناس ارشد، شرکت گروه ملی صنعتی فولاد ایران، اهواز، ایران

چکیده

در این پژوهش شکست محور جعبه دنده هدایت شمش کارخانه فولاد سازی در شرکت گروه ملی صنعتی فولاد ایران مورد مطالعه قرار گرفت. این محور توان را از الکترو موتور دریافت کرده و خود درون یک محور توخالی دیگری قرار دارد. محور توان را جهت به چرخش درآوردن غلتک انتقال شمش به وسیله چرخدنده مارپیج به محور دیگری که به غتلک متصل میباشد، منتقل می‌کند. غلتک باعث می‌گردد که این سیستم از قسمتهای مهم خط تولید شمش به شمار آید. این محور به دفعات زیاد دچار خرابی و شکست می گردد و هر بار زمان تلف شده جهت تعویض این محور ضرر هنگفتی به کارخانه وارد می‌گرداند. به دلیل نبود اطلاعات اولیه از جنس و نقشه محور پس از شکست، اقدام به اندازه گیری وکوانتو متری جهت تشخیص نوع آلیاژ محور و ساخت قطعه می گردد که این قطعات دارای عمر کاری کوتاهی بوده و پس از تحت بار قرار گرفتن، دچار شکستگی می‌شوند. برای یافتن علل شکست، محور در نرم ‌افزار سالید ورکز مدل ‌سازی گردید و جهت تحلیل تنش، به نرم افزار انسیس انتقال گردید. پس از اعمال شرایط مرزی و بارگذاری، نقاطی که مستعد شکست بودند شناسایی شدند. همچنین شرایط و عیوبی که ممکن بود منجر به شکست شوند مورد تحلیل قرار گرفتند. در انتها جهت تخمین عمر خستگی این محور از مدل ‌های خستگی استفاده شد و جهت بهبود عمر قطعه پیشنهادات و راه کارهایی نیز ارائه گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] باهری علیرضا، خدری عیسی، تجزیه و تحلیل شکست در شافت گیربکس های سنگین خط نورد گرم میلگرد، دومین کنفرانس سراسری توسعه محوری مهندسی عمران، معماری، برق و مکانیک ایران. 1394.
[2] مرادی مجتبی، صبور محمد حسین، خسروجردی محسن، مطالعه و آنالیز شکست خستگی محور 130 واگن های باری، ششمین کنفرانس سالانه دانشجویی مهندسی مکانیک، تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر. 1387.
[3] ابراهیمی علیرضا، محبوبی بهرنگ، شعرای نجاتی حسین، بررسی علت شکست میل لنگ پمپ جابجایی مثبتP-1401 شرکت ایرانول، دومین کنفرانس تخصصی پایش وضعیت و عیب یابی، تهران، دانشگاه صنعتی شریف. 1386.
[4] Hui Zhao L., Xing Q., Wang J., Li S., Zheng S., Failure and root cause analysis of vehicle drive shaft, Engineering Failure Analysis, Vol. 99, No. 3, pp. 225-234, 2019.
[5] Liu Y., Lian Z., Xia C., Qian L., Liu S., Fracture failure analysis and research on drive shaft of positive displacement motor, Engineering Failure Analysis,Vol. 106, No. 13, pp. 104-145, 2019.
[6] Vukelic G., Pastorcic D., Vizentin G., Failure analysis of a crane gear shaft, 25th International Conference on Fracture and Structural Integrity,Procedia Structural Integrity 18, 406–412. 2019.
[7] Santosh D., Hariom D., Chandrababu S.,  Failure analysis of a carbon steel roller shaft of continuous pad steam machine, Case Studies in Engineering Failure Analysis,Vol. 9, No. 3, pp. 118-128, 2019.
[8] Bhaumik S K, Rangaraju R, Parameswara M A, Venkataswamy, M A, Fatigue Failure of a Hollow Power Transmission Shaft, Engineering Failure Analysis, Vol. 9, No. 4, pp. 457–467, 2002.
[9] Smith K. N, Watson P, Topper, T. H, A Stress–Strain Function for the Fatigue of Metals, Journal of Materials, Vol. 5, pp. 767-778, 1970.
[10] Socie, D. F. and Morrow, J. D. Review of contemporary approaches to fatigue damage analysis. In: Risk and Failure Analysis for Improved Performance and Reliability (Edited by J. J. Burke & V.Weiss), Plenum Publication Corp., New York, NY, pp. 141–194. 1980.
[11] Fatemi, A, Socie, D. F, A Critical Plane to Multiaxial Fatigue Damage Including Out-Of-phase Loading, Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, Vol. 11, No. 3, pp. 149-165, 1988.
[12] Liu K.C., A Method Based on Virtual Strain-Energy Parameters for Multiaxial Fatigue, Advances in Multiaxial Fatigue, ASTM STP 1191, D. L. McDowell and R. Ellis Eds., American Society for Testing and Materials, Philadelphia, pp. 67-84.1993.