ENGINEER TALKS Ep.04: Marine Cleat Sizing & Load Limits: Preventing Mooring Failures in 316SS Cleats

هنگامی که یک گیره دریایی تحت بار از کار می افتد، خود جزء به ندرت تنها علت است. در بیشتر موارد صحرایی، کلت خرابی ها خرابی های سیستم هستند - ناشی از تعامل بین مسیرهای بار مکانیکی، نصب عرشه سازه ها، انتخاب بست، روش های نصب و کیفیت مواد.

از تجربه ما در ساخت سخت افزار دریایی فولاد ضد زنگ 316 و ریخته گری سازه در اندی مارین، درک شکست های گیره مستلزم تجزیه و تحلیل چگونگی انتقال نیرو از خط اسکله از طریق اتصالات است. اتصال دهنده ها و در نهایت به ساختار عرشه کشتی.

با شناسایی این مکانیسم‌های خرابی، سازندگان قایق، مهندسان منبع یابی و تیم‌های تعمیر و نگهداری می‌توانند آن را ایجاد کنند تصمیمات بهتر در هنگام مشخصات سخت افزاری، نصب و نگهداری طولانی مدت.

1. بیرون کشیدن بست و شکست رزوه

1.1 مشاهده میدانی و مکانیسم

یکی از رایج‌ترین حالت‌های خرابی در تاسیسات گیره دریایی، جداسازی بست است که در آن نصب می‌شود. پیچ‌ها شل می‌شوند، ساختار عرشه را می‌کشند، یا در شرایط بارگذاری بالا آسیب رزوه‌ای را تجربه می‌کنند.

این اغلب در طول رویدادهای دینامیکی مانند موج طوفان، ضربه های موج ناگهانی یا چرخه های بارگذاری مکرر رخ می دهد.

از نظر مکانیکی، زمانی که نیروی کششی اعمال شده به گیره از ظرفیت بارگذاری سیستم بست فراتر رود، شکست رخ می دهد.

استحکام واقعی اتصال نه تنها به مواد پیچ، بلکه به درگیری با نخ نیز بستگی دارد طول، گشتاور نصب، ساختار عرشه، و قرار گرفتن در معرض محیطی.

با گذشت زمان، خوردگی شکاف در مناطقی که آب بندی ضعیفی دارند می تواند استحکام موثر فولاد ضد زنگ را کاهش دهد اتصال دهنده ها، به ویژه در محیط های مداوم آب شور.

1.2 راه حل های مهندسی پیشگیرانه

کنترل های نصب

• از طول درگیری نخ کافی، معمولاً 1.5 تا 2 برابر قطر بست هنگام اتصال به زیرلایه های فلزی اطمینان حاصل کنید.
• برای کاهش نفوذ آب، درزگیر دریایی مناسب را در زیر سر پیچ و سطوح واشر اعمال کنید.
• در حین نصب از مقادیر گشتاور مشخص شده پیروی کنید. سفت شدن بیش از حد می تواند بار پیش بار غیر ضروری را ایجاد کند و ظرفیت بار باقیمانده را کاهش دهد.

انتخاب جزء

• اتصال دهنده های A4-70 یا A4-80 (316 فولاد ضد زنگ) را برای کاربردهای باربر دریایی مشخص کنید.
• از پیچ‌های خودکار به‌عنوان بست‌های اصلی برای گیره‌های لنگر انداختن خودداری کنید. هر زمان که بارهای سازه ای درگیر باشد، اتصالات از طریق پیچ و مهره ترجیح داده می شوند.

2. خرابی رابط عرشه و پشتیبانی ناکافی پشتیبان

2.1 مشاهده میدانی و مکانیسم

گیره ای که از عرشه جدا می شود همراه با بخشی از لمینت فایبرگلاس معمولاً نشانه ای از شکست ساختار نصب به جای شکست بدنه گیره.

هنگامی که یک گیره تنها با واشرهای کوچک در زیر عرشه نصب می شود، بارها در یک محدوده محدود متمرکز می شوند. منطقه

در عرشه های هسته دار، مانند سازه های بالسا یا ساندویچی فوم، فشرده سازی بیش از حد می تواند به مواد هسته آسیب برساند. هنگامی که هسته یکپارچگی ساختاری خود را از دست می دهد، ورقه ورقه ممکن است خم شود و اجازه نفوذ آب و پیشرونده را بدهد. لایه لایه شدن

2.2 راه حل های مهندسی پیشگیرانه

کنترل های نصب

• برای عرشه های هسته دار، روش های تقویت هسته را در نظر بگیرید، مانند حذف مواد هسته آسیب دیده در اطراف محل نصب و جایگزینی آن با پرکننده اپوکسی با چگالی بالا.
• برای توزیع بارها در یک ناحیه ساختاری وسیع‌تر از صفحات پشتی استفاده کنید که فراتر از ردپای شکاف قرار دارند.

انتخاب جزء

• در صورت لزوم از صفحات پشتی کامپوزیت G10 یا صفحات پشتی فولاد ضد زنگ درجه 316 دریایی استفاده کنید.
• ضخامت صفحه پشتی را بر اساس اندازه گیره، بار مورد انتظار و ساختار عرشه انتخاب کنید.
• لبه های صفحه پشتی پخ برای کاهش تمرکز تنش موضعی بر روی سطوح فایبرگلاس.

3. بار خارج از محور و بارگذاری لحظه ای بیش از حد

3.1 مشاهده میدانی و مکانیسم

گیره های دریایی معمولاً برای تحمل بارهای منتقل شده به سطح عرشه طراحی می شوند.

یکی از دلایل رایج اضافه بار، مسیریابی نادرست خط است، مانند خطوط اسکله که به سمت بالا به دیوار اسکله بالا می روند یا کشیدن به طرفین بدون تراز مناسب سر.

هنگامی که یک خط با زاویه به سمت بالا یا به طرفین کشیده می شود، ارتفاع شاخ گیره یک بازوی اهرمی ایجاد می کند.

این قسمتی از بار را به ممان خمشی تبدیل می‌کند و باعث افزایش تنش کششی روی پیچ‌ها و عرشه می‌شود. رابط.

افزایش واقعی به هندسه گیره، فاصله پیچ و مهره و جهت بارگذاری بستگی دارد.

3.2 راه حل های مهندسی پیشگیرانه

کنترل های نصب و چیدمان

• برای هدایت خطوط ورودی و کاهش زوایای کشش شدید، از فیبرلیدها، گیره ها یا اتصالات هاس استفاده کنید.
• در صورت امکان، پایه گیره را با جهت اولیه بارگذاری مورد انتظار تراز کنید.

انتخاب جزء

• برای کاربردهایی با بارگذاری عمودی اجتناب ناپذیر، گیره های با مشخصات کم را در نظر بگیرید که فاصله بین نقطه بارگیری و سطح عرشه را کاهش می دهد.
• برای کشتی‌های بزرگتر یا بارهای بالاتر، گیره‌های پایه مستطیلی چهار پیچ معمولاً در مقایسه با طرح‌های دو پیچی کوچک‌تر مقاومت بهتری در برابر ممان‌های واژگونی ارائه می‌کنند.

4. عیوب ریخته گری داخلی و شکست ساختاری

4.1 مشاهده میدانی و مکانیسم

برخی از گیره ها در اثر شکستگی ناگهانی بدون تغییر شکل آشکار یا خوردگی خارجی شکست می خورند.

بررسی سطح شکست ممکن است ساختار داخلی ناهموار و متخلخل را نشان دهد که نشان دهنده ریخته گری احتمالی است عیوب مانند تخلخل گاز یا حفره های انقباض.

در ریخته‌گری سرمایه‌گذاری، عواملی مانند طراحی قالب، سیستم‌های دروازه‌ای، کیفیت مذاب و کنترل فرآیند تأثیر می‌گذارند یکپارچگی مواد داخلی

اگرچه پولیش می تواند ظاهر خارجی بی عیب و نقصی ایجاد کند، نقص داخلی ممکن است اثربخشی را کاهش دهد منطقه باربر و ایجاد نقاط تمرکز تنش.

4.2 راه حل های مهندسی پیشگیرانه

تولید و کنترل کیفیت

• تامین کنندگان را با فرآیندهای ریخته گری سرمایه گذاری کنترل شده، از جمله طراحی مناسب دروازه، مدیریت کیفیت مذاب، و روش های بازرسی انتخاب کنید.
• از روش‌های آزمایش غیر مخرب مناسب، مانند بازرسی نافذ رنگ برای عیوب سطحی یا بازرسی رادیوگرافی برای اجزای حیاتی استفاده کنید.

تأیید مواد

• اطمینان حاصل کنید که قطعات از فولاد ضد زنگ 316 دریایی تایید شده (CF8M) به جای جایگزین‌های مقاوم در برابر خوردگی کمتر تولید می‌شوند.
• برای تأیید اینکه محتوای کروم، نیکل و مولیبدن مطابق با مشخصات مورد نیاز است، از آزمایش ترکیب شیمیایی استفاده کنید.

گیره برای استفاده های سنگین طراحی شده است. فولاد ضد زنگ 316 با روکش هایی که محافظت مضاعف در برابر آن را به ارمغان می آورد خوردگی و خراش.

مرور →

نحوه تشخیص شکست های شکاف دریایی

هنگام بررسی یک گیره شکست خورده، مهندسان معمولاً الگوی شکست را قبل از تعویض آن تجزیه و تحلیل می کنند جزء

تجزیه و تحلیل خرابی به تعیین اینکه آیا راه حل به یک جزء قوی تر، نصب بهبود یافته نیاز دارد یا خیر کمک می کند رویکرد مدیریت بار متفاوت

حالت شکست و ماتریس راه حل