電機法蘭盤螺釘斷裂是什么原因？

 

測試表明,4枚未斷螺釘的有效工作長度僅1枚的長度達到40mm,其余3枚均經過切割而尺寸不足。其原因可能是該電動機法蘭盤的對偶件上的螺釘孔深度不足,以至于這些螺釘不經切割便無法安裝。按實際起嚙合作用的牙數估算,經切割的1~3號螺釘的螺紋承載嚙合面較4號螺釘減少2816%,這就必然使其實際載荷大大增大,成為螺紋斷裂的主要內因。

 

由Q235鋼制成的螺釘,其組織為鐵素體+珠光體,說明其未經熱處理,因此硬度低(經測定,3號和6號螺釘的硬度僅為92HRB左右),耐磨性較差,強度也不高。在使用過程中,超負荷使得嚙合部位發生塑性變形、破裂及微動磨損,導致螺紋嚙合面逐漸減小,最后失去承載作用。由于螺釘屬于內置式,所以現場維護時難以檢查和發現,未能及時采取補救措施。1~4號螺釘因磨損、變形乃至破裂而失效后,造成承載應力分布失衡;余下的5號和6號螺釘難以承受大大增加的拉伸和彎矩等載荷,最終在2004113 焊接接頭在300e下的疲勞裂紋擴展特性[英]. / Akihiko Ohta, et al. Journal of PressureVessel Technology, 2003,125:131.

 

對鍋爐和壓力容器用鋼的焊接接頭在高溫下的疲勞裂紋擴展特性作了試驗研究。采用帶縱向缺口的中心裂紋試樣在一特制的加熱爐中試驗,當熱應力降低到-1MPa時,焊接接頭在300e時的疲勞裂紋擴展特性和在室溫下時相似。焊接接頭中的拉伸殘余應力在焊后為+152MPa,經焊后熱處理后為+12MPa。焊接接頭在焊后狀態、焊后熱處理后以及相應母材的疲勞裂紋擴展門檻值分別為2.7MN#m-3/2,5.1MN#m-3/2和7.3MN#m-3/2。

 

2004114 預應變對管線鋼的斷裂韌性和疲勞裂紋擴展的影響[英]. / Naoto Hagiwara, et al. Journalof Pressure Vessel Technology,2001,123:355.

 

對帶有單軸拉伸(或壓縮)預應變的一些管線鋼進行了裂紋尖端張開位移(CTOD)和疲勞裂紋擴展試驗研究。結果表明,CTOD的臨界值會隨著預應變的增加而減少。因預應變導致的CTOD臨界值減少量與鋼的韌脆轉變溫度有關。一定數量的預應變會引起鋼的韌脆轉變溫度升高。壓縮預應變比拉伸預應變對降低CTOD臨界值和韌脆轉變溫度的影響大。而對于疲勞,只有高的壓縮預應變會加速疲勞裂紋的萌生與擴展,拉伸預應變對疲勞特性沒有明顯影響。

 

2004115 用局部近似法估算預應變與動載荷對結構鋼斷裂韌性的影響[英]. / Fumiyoshi Minaml, etal. Transactions of the ASME,2001,123:362.

 

鑒于近年來大地震的破壞,人們越來越關注防止鋼結構在地震載荷下的失穩斷裂。通過一次地震中的實驗,用局部近似法來估算預應變及動載荷對結構鋼斷裂韌性的影響。預應變和動載荷會導致相近的結果,屈服強度和拉伸強度升高而斷裂韌性降低。但是預應變和動載荷的聯合影響并不等于單個影響的相加。局部近似法的分析表明,在脆裂初期的臨界Weibull應力與預應變和動載荷無關。根據Weibull應力斷裂準則,預應變與動載荷對斷裂韌性的影響可通過原始材料的靜態韌性結果來預測。作為工程應用,作者提出一個簡化的方法來估算地震條件下的斷裂韌性。該方法使用一個參照溫度概念,預應變材料在服役溫度下的動態斷裂韌性由更低溫度(T-$TpD)下的原始材料的靜態韌性來代替。

 

$TpD即為相當于由預應變和動載荷導致的斷裂韌性的變化所對應的變化溫度,該值在地震條件下是一個與流變應力增量相關的函數。

 

運行中發生突發性斷裂。

 

螺釘斷裂后,電動機法蘭盤與減速器的連接固定作用失效,電動機的花鍵軸與減速器齒輪脫離,使減速器失去動力,引起鋼絲繩卷筒失控,其吊運的梁片以自由落體方式急速下落,產生巨大的沖擊力導致架橋機整體傾覆。