Прогнозната поддръжка и управлението на активи се превърна във изключително важна дисциплина в съвременния бизнес свят. Запазването на активите и прогнозирането на възможните им бъдещи повреди днес е основен инструмент за всяка компания, която се гордее, че е конкурентоспособна и се стреми да се поддържа, особено защото позволява да се избегнат спирания на производството или да се направят разходи за поддръжка, които не се компенсират с нивата на производство, и които в дългосрочен план се превръщат в загуба на доход за въпросната компания.

оценка

Настоящата работа разглежда изследването на рамка, която поддържа статични и динамични натоварвания на процеса на накланяне на стоманената намотка, идващи от процеса на горещо валцуване. За структурния анализ на споменатото оборудване авторът е използвал метода на крайните елементи, оценявайки текущите кинематични и структурни характеристики на оборудването и различни допълнителни опции за поддръжка, така че да отговаря на текущите условия на експлоатация съгласно международните стандарти, които регулират сигурността и функционалността.

Обхват на изследването

Обхватът включва структурен анализ на рамка, която поддържа статични и динамични натоварвания от процеса на струговане на стоманени рулони от процеса на горещо валцуване. Методът на крайните елементи ще се използва за проучване на настоящата ситуация и оценка на предложенията за адаптиране на оборудването към международните стандарти по отношение на безопасността и функционалната функционалност.

Методология

Анализът на дадена конструкция има за цел да провери нейната надеждност, функционалност и осъществимост, да проучи критичните й зони и концентраторите на напрежение, да сравни първоначалните условия на проектиране с реалните работни условия, както и да провери използваните материали. Всичко това, за да се получат конкретни заключения за вземане на решения. За този раздел се прави препратка към стандарта ASME 30.20G Ed. 1999, в раздел 20-1.2.2 на страница, където е посочено: „Конструктивните повдигащи компоненти трябва да бъдат проектирани да издържат на напреженията, наложени от номиналното им натоварване плюс теглото. на конструкцията, с минимален конструктивен коефициент от три (3), въз основа на границата на еластичност на материала, стойностите, посочени в ANSI/AWS D14.1, не трябва да бъдат надвишавани за приложимите условия ".

Работа на системата и анализ на натоварването

При боравене с намотките от процеса на горещо валцуване е необходим завой от 90º, както може да се види на фотографската последователност на фигура Nº1.

На фигура №2 се визуализират въртенето и кинематиката на механизма. Наблюдава се хидравличен цилиндър в двете му горни позиции и работен път, за да се постигне въртенето на стола, натоварен с намотка и връщането му в ненатоварено състояние. Те са двойка хидравлични цилиндри, които извършват това действие. В системата вертикалните и хоризонталните компоненти на силата се генерират върху ос "А" на хидравличните цилиндри.

Отличава се също така, че центърът на масата на намотките, от най-малкия до най-големия, не съвпада с въртене „В“ на седлото, което генерира момент на огъване в конструкцията, който променя посоката, докато измерването на намотката започва завой. Тези стойности се виждат в таблица № 1 и на фигури 3, 4 и 5.

Ще се изучават позиции:

  • Поз1 за максимален вертикален компонент, генериран от хидравличния цилиндър, плюс по-малък компонент Fx и Mz (-).
  • Pos37 за максимален хоризонтален компонент, генериран от хидравличния цилиндър, плюс по-малък компонент Fy и Mz (+).
  • Pos46 за максимален огъващ момент, генериран от намотката непосредствено преди пускането й на конвейерната лента плюс Fx и Fy.

Тези условия на натоварване ще бъдат посочени в модела на крайните елементи и ще бъдат анализирани критичните точки. Винаги ще има състояние на статично натоварване от 22 + 8 тона върху рамката, идващо от теглото на намотката и центриращата структура на намотката. Изчислението съответства на вариация на всеки 2º от хода на бобината. Максималните стойности на всяка позиция са обобщени по-долу:

  • Позиция 1 (Максимален вертикален компонент): 43122,71 N.
  • Позиция 37 (Максимален хоризонтален компонент): 345 572,50 N.
  • Позиция 46 (Максимален момент на бобина): 676200,00 N.m.

На фигура Nº 3 може да се види как хоризонталният компонент на силата се увеличава до 72º на въртене и след това намалява до 90º. Фигура № 4 показва как вертикалният компонент действа в посока към Y (+) и след това се обръща, генерирайки променливо усилие от един цикъл, което кара ефектите от умората да бъдат изследвани по-късно. Фигура № 5 показва как огъващият момент променя посоката в съответствие с правилото отдясно, тъй като оста на центъра на масата на намотката не съвпада с оста на ос на стомана. Когато тези оси съвпадат, огъващият момент е нула и непосредствено след него променя посоката, причинявайки редуващи се усилия и следователно умора в един цикъл. Тези ефекти се повтарят 720 пъти на ден с период от две минути на цикъл. За работна година от 11 месеца и 4,5 работни дни в седмицата има приблизително 158400 цикъла/година при препоръчаната скорост.

Препратки

  • 1. Beer, Johnston & Dewolf Механика на материалите 3-то изд.
  • 2. Fereydoon Dadkhah, Jack Zecher (2008), Урок за софтуер на ANSYS Workbench с мултимедиен CD, издание 11.
  • 3. К. Дж. Бате (1995): „Процедури с крайни елементи“, Прентис Хол, 2-ро издание. Информация за кинематично изчисление: Съгласно чертежа 80045123018-00 SIDOR.

Автор: Александър Де Хесус Маркес Маркес
Машинен инженер
11 години опит в областта на проекти в петролната и металообработващата индустрия.
Управление на API, ASME, ANSI, AISI стандарти, PDVSA, COVENIN стандарти.
Познаване на стандартите NFPA, SAE, AWS.