वायर रोप शीव: ग्रूव डिजाइन, डी/डी अनुपात, फ्लीट एंगल, और भारी औद्योगिक भारोत्तोलन के लिए चयन गाइड

तार की रस्सी अपने आप खराब नहीं होती। भारी औद्योगिक क्रेनों और उत्तोलकों में समय से पहले तार रस्सी की विफलता के अधिकांश मामलों में, मूल कारण रस्सी नहीं है - यह शीव है। गलत आकार का खांचा रस्सी के बाहरी तारों को कुचल देता है। कम आकार का पिच व्यास बार-बार झुकने से थकान का कारण बनता है। अत्यधिक बेड़ा कोण के कारण रस्सी शीव फ़्लैंज पर चढ़ जाती है और खांचे के किनारे से घिस जाती है। शीव एकल घटक है जो तार रस्सी सेवा जीवन को सीधे नियंत्रित करता है - फिर भी इसे नियमित रूप से कम निर्दिष्ट किया जाता है।

यह मार्गदर्शिका भारी औद्योगिक उठाने वाले अनुप्रयोगों - ओवरहेड क्रेन, गैन्ट्री क्रेन, होइस्ट, लैडल क्रेन और अपतटीय उठाने वाले उपकरण के लिए तार रस्सी शीव को चुनने और निर्दिष्ट करने के लिए संपूर्ण तकनीकी ढांचा प्रदान करती है। इसमें ग्रूव ज्यामिति, महत्वपूर्ण डी/डी अनुपात, फ्लीट कोण सीमाएं, सामग्री और निर्माण विकल्प, लोड रेटिंग और गलत विनिर्देश के परिणामस्वरूप विफलता मोड शामिल हैं।

भाग 1: वायर रोप शीव का कार्य और यह क्यों महत्वपूर्ण है

एक तार रस्सी शीव (जिसे क्रेन पुली या रस्सी ब्लॉक शीव भी कहा जाता है) तीन कार्य करता है:

1. दिशा परिवर्तन - रस्सी को क्रिया की एक पंक्ति से दूसरी पंक्ति पर पुनर्निर्देशित करना

2. यांत्रिक लाभ - एक मल्टी-पार्ट लाइन (रीविंग सिस्टम) में, कई शीव होइस्ट ड्रम से उपलब्ध उठाने वाले बल को गुणा करते हैं

3. रस्सी मार्गदर्शन - रस्सी को उसके इच्छित पथ पर रखना और उसे ब्लॉक से कूदने से रोकना

इन तीन कार्यों में से, डिज़ाइन के दृष्टिकोण से तीसरा सबसे अधिक मांग वाला है। शीव ग्रूव को बाहरी तारों को कुचले बिना अपने पूर्ण संपर्क चाप पर रस्सी का समर्थन करना चाहिए, जबकि ग्रूव ज्यामिति को रस्सी को बिना घर्षण के साफ-साफ प्रवेश करने और बाहर निकलने की अनुमति देनी चाहिए। 

शीव विफलता का परिणाम केवल शीव प्रतिस्थापन नहीं है - यह आम तौर पर एक साथ रस्सी क्षति है, जिसके लिए दोनों घटकों के प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। 500 टन की लेडल क्रेन में, तार रस्सी प्रतिस्थापन कार्यक्रम में भागों में $50,000-$150,000 का खर्च आ सकता है और उत्पादन समय बर्बाद हो सकता है। सही ढंग से निर्दिष्ट शीव्स में निवेश तुलनात्मक रूप से बहुत छोटा है।

भाग 2: शीव ग्रूव ज्योमेट्री - सबसे महत्वपूर्ण विशिष्टता

नाली वह जगह है जहां रस्सी और पुली परस्पर क्रिया करते हैं। खांचे का प्रत्येक आयाम रस्सी के जीवन को प्रभावित करता है।

2.1 नाली त्रिज्या

खांचे की त्रिज्या ($$r$$) खांचे के घुमावदार तल की त्रिज्या है। इसे नाममात्र रस्सी व्यास ($$d$$) से मेल खाना चाहिए:

$$r = 0.53d ext{ से } 0.55d$$

इससे खांचे का व्यास $$1.06d$$ से $$1.10d$$ हो जाता है - जो रस्सी के व्यास से थोड़ा बड़ा होता है।

थोड़ा बड़ा क्यों, बिल्कुल बराबर नहीं?

• यदि खांचे की त्रिज्या रस्सी की त्रिज्या के बिल्कुल बराबर है ($$r = 0.5d$$), तो रस्सी खांचे के तल के साथ पूर्ण संपर्क में है। यह आदर्श लगता है लेकिन व्यवहार में समस्याएँ पैदा करता है: विनिर्माण सहनशीलता का मतलब है कि नाली कभी-कभी थोड़ी कम आकार की होती है, जो रस्सी को कुचल देती है; और रस्सी घिस जाने के कारण ठीक से बैठ नहीं पाती और उसका व्यास बदल जाता है।

• यदि खांचे का दायरा बहुत छोटा है ($$r < 0.53d$$): रस्सी को खांचे में दबा दिया जाता है। बाहरी तारों को खांचे की दीवारों से कुचल दिया जाता है, जिससे तार की थकान और टूटने की गति तेज हो जाती है। रस्सी का क्रॉस-सेक्शन गोलाकार से अंडाकार की ओर विकृत हो जाता है। यह सबसे आम और सबसे नुकसानदायक त्रुटि है.

• यदि खांचे का दायरा बहुत बड़ा है ($$r > 0.60d$$): रस्सी खांचे को नीचे की ओर रखे जाने के बजाय इसके किनारों पर केवल दो बिंदुओं पर संपर्क करती है। यह संपर्क तनाव को खांचे के तल पर वितरित करने के बजाय दो लाइनों पर केंद्रित करता है, जिससे स्थानीय तार घिस जाते हैं। रस्सी भी खांचे में कम स्थिर होती है और कूदने की अधिक संभावना होती है।

सही सीमा: नए शीव्स के लिए $$r = 0.53d$$ से $$0.55d$$। जैसे-जैसे ग्रूव घिसता है, त्रिज्या बढ़ती जाती है - $$r > 0.60d$$ के साथ एक घिसे हुए ग्रूव को फिर से मशीनीकृत किया जाना चाहिए या शीव को प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

2.2 नाली की गहराई

सभी परिचालन स्थितियों में रस्सी को बनाए रखने के लिए नाली इतनी गहरी होनी चाहिए, जिसमें रस्सी अधिकतम फ्लीट कोण पर प्रवेश करना भी शामिल है। न्यूनतम नाली गहराई है:

$$h_{groove} geq 1.5d$$

उच्च बेड़े कोणों या गतिशील शॉक लोडिंग (उदाहरण के लिए, अपतटीय क्रेन ब्लॉक) के अधीन शीव्स के लिए, इसमें वृद्धि करें:

$$h_{groove} geq 1.75d$$

एक नाली जो बहुत उथली है, रस्सी को पार्श्व भार के तहत नाली से ऊपर और बाहर जाने की अनुमति देती है, जिससे रस्सी शीव फ्लैंज पर चलती है - एक तेजी से घिसाव और संभावित पटरी से उतरने की स्थिति।

2.3 ग्रूव फ्लेयर एंगल

खांचे के किनारों (खांचे के नीचे के ऊपर की दीवारें) को एक कोण पर बाहर की ओर भड़कना चाहिए ताकि रस्सी को खांचे में प्रवेश करने और बाहर निकलने की अनुमति मिल सके क्योंकि यह बेड़े के कोण पर पहुंचती है। मानक फ़्लेयर कोण है:

$$alpha_{flare} = 25° ext{ से } 30° ext{ प्रति पक्ष (ऊर्ध्वाधर से)}$$

एक फ्लेयर कोण जो बहुत छोटा है (<20°) रस्सी को खांचे की दीवार से संपर्क करने का कारण बनता है क्योंकि यह एक कोण पर प्रवेश करता है, बाहरी तारों को खरोंचता है। एक फ्लेयर कोण जो बहुत बड़ा है (>35°) प्रभावी खांचे की गहराई और खांचे की अवधारण को कम कर देता है।

2.4 नाली की सतह की फिनिश और कठोरता

खांचे की सतह की फिनिश संपर्क के दौरान रस्सी के तार के घर्षण की दर को प्रभावित करती है। क्रेन शीव ग्रूव्स के लिए निर्दिष्ट सतह फिनिश है:

$$Ra leq 3.2, mu m ext{ (मशीनीकृत समापन)}$$

उच्च-ड्यूटी चक्र अनुप्रयोगों (ए6-ए8 क्रेन ड्यूटी वर्ग) के लिए, निर्दिष्ट करें:

$$Ra leq 1.6 , mu m ext{ (महीन मशीनी या जमीनी फिनिश)}$$

की सीमा में होनी चाहिए । 280-340 एचबी मानक अनुप्रयोगों के लिए नाली की सतह की कठोरता कठोर खांचे (> 340 एचबी) शीव की तुलना में रस्सी को तेजी से घिसते हैं - शीव अपघर्षक तत्व बन जाता है। नरम खांचे (<260 एचबी) तेजी से घिसते हैं, जिससे खांचे बड़े आकार के हो जाते हैं और अपनी रस्सी-समर्थक ज्यामिति खो देते हैं।

भाग 3: डी/डी अनुपात - सबसे महत्वपूर्ण शीव आयाम

डी/डी अनुपात शीव पिच व्यास ($$D$$, खांचे में रस्सी की केंद्र रेखा तक मापा गया) और नाममात्र रस्सी व्यास ($$d$$) का अनुपात है। यह तार रस्सी थकान जीवन को नियंत्रित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

3.1 क्यों डी/डी अनुपात रस्सी की थकान को नियंत्रित करता है

हर बार जब रस्सी एक ढेर के चारों ओर झुकती है, तो रस्सी के अलग-अलग तारों पर झुकने का दबाव पड़ता है। मोड़ के बाहर बाहरी तार तनाव में हैं; भीतरी तार संपीड़न में हैं। यह चक्रीय झुकने वाला तनाव, जो हर बार रस्सी के ढेर के ऊपर से गुजरने पर दोहराया जाता है, व्यक्तिगत तारों में थकान दरारें शुरू कर देता है - अंततः तार टूटने और रस्सी की निंदा का कारण बनता है।

बाहरी तारों में झुकने वाला तनाव लगभग है:

$$sigma_{झुकना} लगभग E_{तार} cdot rac{d_{तार}}{D}$$

कहाँ:

• $$E_{तार}$$ = तार रस्सी तार का लोचदार मापांक (लगभग 190,000-200,000 एमपीए)

• $$d_{तार}$$ = रस्सी में एक व्यक्तिगत तार का व्यास (आमतौर पर रस्सी के निर्माण के आधार पर 0.05–0.15 × रस्सी का व्यास)

• $$D$$ = शीव पिच व्यास

इससे पता चलता है कि झुकने वाला तनाव शीव व्यास के व्युत्क्रमानुपाती होता है - शीव व्यास को दोगुना करने से प्रत्येक तार में झुकने वाला तनाव आधा हो जाता है। चूंकि थकान का जीवन लगभग तनाव के आयाम के घन के समानुपाती होता है (उच्च-चक्र थकान के लिए):

$$L_{थकान} propto left( rac{1}{sigma_{bending}} ight)^3 propto D^3$$

शीव व्यास को दोगुना करने से रस्सी की थकान का जीवन लगभग 8 गुना बढ़ जाता है। यही कारण है कि रस्सी के जीवन के लिए डी/डी अनुपात प्रमुख डिज़ाइन पैरामीटर है।

3.2 आवेदन द्वारा न्यूनतम डी/डी अनुपात

विभिन्न मानक और अनुप्रयोग अलग-अलग न्यूनतम डी/डी अनुपात निर्दिष्ट करते हैं। निम्न तालिका आवश्यकताओं का सारांश प्रस्तुत करती है:

महत्वपूर्ण: ये हैं न्यूनतम मान . जहां रस्सी का जीवन महत्वपूर्ण है और ढेर का आकार स्थान से बाधित नहीं है, न्यूनतम से 20-30% अधिक डी/डी अनुपात का उपयोग करें। अधिक बार रस्सी बदलने की लागत की तुलना में बड़े शीव की लागत नगण्य है।

3.3 पिच व्यास बनाम ट्रेड व्यास

डी/डी अनुपात की गणना पिच व्यास का उपयोग करके की जानी चाहिए - नाली में रस्सी की केंद्र रेखा तक मापा गया व्यास - न कि शीव का बाहरी व्यास या नाली के नीचे का व्यास।

$$D_{पिच} = D_{नाली तल} + d_{रस्सी}$$

एक सामान्य विनिर्देशन त्रुटि यह निर्दिष्ट किए बिना कि यह पिच व्यास है या ट्रेड व्यास है, शीव के बाहरी व्यास को बताना है। हमेशा स्पष्ट करें कि कौन सा आयाम निर्दिष्ट किया जा रहा है।

भाग 4: फ्लीट एंगल - रस्सी और शीव क्षति का छिपा हुआ कारण

फ्लीट कोण रस्सी के शीव के दृष्टिकोण की वास्तविक रेखा और शीव के तल (शीव अक्ष के लंबवत तल, खांचे की केंद्र रेखा से होकर गुजरने वाला समतल) के बीच का कोण है। यह तब मौजूद होता है जब रस्सी का ड्रम या पिछला शीव संबंधित शीव के साथ पूरी तरह से संरेखित नहीं होता है।

4.1 फ्लीट एंगल सीमाएँ

इन सीमाओं से अधिक होने के कारण:

• नाली के किनारे पर रस्सी का घर्षण - प्रवेश और निकास पर रस्सी नाली के किनारे से रगड़ती है

• रस्सी मोड़ - जब रस्सी एक कोण पर खांचे में प्रवेश करती है तो उसे घूमने के लिए मजबूर किया जाता है, जिससे रस्सी में टॉर्क का निर्माण होता है

• असमान ग्रूव घिसाव - ग्रूव का एक किनारा दूसरे की तुलना में तेजी से घिसता है, जिससे एक असममित ग्रूव प्रोफ़ाइल बनती है

• रस्सी कूदना - बहुत ऊंचे बेड़ा कोण पर, रस्सी पूरी तरह से खांचे से बाहर निकल सकती है

4.2 फ्लीट एंगल की गणना

ड्रम-टू-शीव व्यवस्था के लिए:

$$ an(alpha_{fleet}) = rac{L_{offset}}{D_{distance}}$$

कहाँ:

• $$L_{ऑफ़सेट}$$ = ड्रम सेंटरलाइन और शीव ग्रूव सेंटरलाइन (मिमी) के बीच पार्श्व ऑफसेट

• $$D_{दूरी}$$ = रस्सी की रेखा के साथ ड्रम से शीव तक की दूरी (मिमी)

उदाहरण: ड्रम ऑफसेट = 300 मिमी, ड्रम-टू-शीव दूरी = 8,000 मिमी:

$$alpha_{fleet} = arctanleft( rac{300}{8000} ight) = arctan(0.0375) = 2.15°$$

यह 2° की सीमा से अधिक है - बेड़े के कोण को कम करने के लिए शीव को दोबारा स्थापित किया जाना चाहिए या एक लीड शीव जोड़ा जाना चाहिए।

भाग 5: फोर्ज्ड बनाम कास्ट स्टील शीव्स

क्रेन के पहियों की तरह (हमारा देखें)। फोर्ज्ड क्रेन व्हील सामग्री चयन गाइड ), शीव्स के लिए फोर्ज्ड और कास्ट निर्माण के बीच चयन का सेवा जीवन और विफलता मोड पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

5.1 जाली स्टील शीव्स

जाली स्टील शीव को गर्म स्टील बिलेट को आकार में दबाकर तैयार किया जाता है, जिससे उत्पादन होता है:

• परिष्कृत, दिशात्मक अनाज संरचना - अनाज का प्रवाह शीव रिम समोच्च का अनुसरण करता है, जो ग्रूव रूट पर झुकने वाले थकान भार के प्रतिरोध को अधिकतम करता है

• बंद आंतरिक सरंध्रता - कोई सिकुड़न रिक्तियां नहीं जो चक्रीय लोडिंग के तहत थकान दरारें शुरू कर सकती हैं

• उच्चतर प्राप्य नाली कठोरता - जाली 42CrMo को खांचे पर 340-380 एचबी तक प्रेरण-कठोर किया जा सकता है

• बेहतर प्रभाव प्रतिरोध - शॉक लोडिंग के अधीन क्रेन ब्लॉकों के लिए महत्वपूर्ण (उदाहरण के लिए, अचानक लोड पिकअप, रस्सी छीनना)

जाली स्टील शीव्स के लिए निर्दिष्ट हैं:

• क्रेन ड्यूटी क्लास M5 और उससे ऊपर

• लैडल क्रेन और मेटलर्जिकल क्रेन ब्लॉक

• अपतटीय क्रेन ब्लॉक (एपीआई स्पेक 2सी अनुप्रयोग)

• कोई भी एप्लिकेशन जहां शीव विफलता के सुरक्षा-महत्वपूर्ण परिणाम होते हैं

• बड़े व्यास वाले शीव्स (> 600 मिमी पिच व्यास) जहां कास्टिंग सरंध्रता जोखिम महत्वपूर्ण है

5.2 कास्ट स्टील शीव्स

कास्ट स्टील शीव्स का उत्पादन पिघले हुए स्टील को एक सांचे में डालकर किया जाता है। वे इसके लिए स्वीकार्य हैं:

• हल्के से मध्यम ड्यूटी अनुप्रयोग (एम1-एम4)

• छोटे शीव व्यास (<400 मिमी पिच व्यास)

• इनडोर, नियंत्रित-पर्यावरण क्रेन

• ऐसे अनुप्रयोग जहां लागत अंतर को शुल्क चक्र द्वारा उचित नहीं ठहराया जा सकता है

यहां तक ​​कि कास्ट शीव के लिए भी, कास्ट स्टील (ZG270-500 या समकक्ष) निर्दिष्ट करें - संरचनात्मक क्रेन शीव के लिए कभी भी कास्ट आयरन न करें। कच्चा लोहा भंगुर होता है और इसका उपयोग किसी भी उठाने वाले अनुप्रयोग में नहीं किया जाना चाहिए जहां अचानक फ्रैक्चर खतरनाक हो सकता है।

5.3 प्रदर्शन तुलना

भाग 6: शीव लोड रेटिंग और संरचनात्मक गणना

6.1 रस्सी खींचने का बल

एक शीव पर अधिकतम रस्सी खींचने का बल ($$S_{max}$$) होइस्ट सिस्टम रीविंग और रेटेड लोड द्वारा निर्धारित किया जाता है:

$$S_{max} = rac{Q cdot g}{n_{parts} cdot eta_{reeving}}$$

कहाँ:

• $$Q$$ = रेटेड उठाने की क्षमता (किग्रा)

• $$g$$ = 9.81 मी/से⊃2;

• $$n_{भागों}$$ = रीविंग सिस्टम में रस्सी के हिस्सों की संख्या

• $$eta_{रीविंग}$$ = रीविंग दक्षता (आमतौर पर 0.96–0.98 प्रति शीव)

उदाहरण: 100-टन क्रेन, 8-भाग रीविंग, 6 शीव्स ($$eta = 0.97^6 = 0.832$$):

$$S_{max} = rac{100,000 imes 9.81}{8 imes 0.832} = rac{981,000}{6.656} लगभग 147,400 ext{ N} = 147.4 ext{ kN प्रति रस्सी भाग}$$

6.2 शीव पिन लोड

शीव पिन (एक्सल) शीव के दोनों ओर दो रस्सी के तनाव के परिणाम को वहन करता है। एक पूल के लिए जहां रस्सी $$ heta$$ कोण से घूमती है:

$$F_{pin} = 2 cdot S cdot cosleft( rac{pi - heta}{2} ight) = 2 cdot S cdot sinleft( rac{ heta}{2} ight)$$

180° रैप के लिए (रस्सी समानांतर में प्रवेश करती है और बाहर निकलती है - हुक ब्लॉक में सामान्य):

$$F_{pin} = 2S$$

90° लपेटने के लिए (रस्सी 90° घूमती है):

$$F_{pin} = Ssqrt{2} लगभग 1.414S$$

पर्याप्त सुरक्षा कारक के साथ पिन का आकार $$F_{pin}$$ ले जाने के लिए होना चाहिए - आमतौर पर क्रेन अनुप्रयोगों के लिए ब्रेकिंग लोड पर 5:1।

6.3 शेव रिम तनाव

शीव रिम को झुकने वाले तनाव के अधीन किया जाता है क्योंकि रस्सी का भार खांचे से रिम के माध्यम से वेब और हब तक प्रसारित होता है। सरलीकृत विश्लेषण के लिए, रिम को घुमावदार बीम के रूप में माना जा सकता है:

$$sigma_{rim} = rac{M_{rim}}{Z_{rim}}$$

जहां $$M_{rim}$$ रिम में झुकने का क्षण है (रस्सी लोड वितरण से गणना) और $$Z_{rim}$$ रिम क्रॉस-सेक्शन का खंड मापांक है।

मानक क्रेन शीव्स के लिए, रिम की मोटाई (खांचे के नीचे से रिम के अंदरूनी चेहरे तक रेडियल रूप से मापी गई) होनी चाहिए:

$$t_{rim} geq 0.25 imes D_{pitch}$$

यह एक रूढ़िवादी न्यूनतम है - लैडल क्रेन और अपतटीय अनुप्रयोगों के लिए, $$t_{rim} geq 0.35 imes D_{पिच}$$ तक बढ़ें।

भाग 7: शीव बियरिंग चयन और स्नेहन

शीव बेयरिंग भाग 6 में गणना किए गए पिन लोड को वहन करता है और इसे परिचालन स्थितियों के तहत आवश्यक सेवा जीवन के लिए चुना जाना चाहिए।

7.1 क्रेन शीव्स के लिए बियरिंग प्रकार

रोलिंग तत्व बीयरिंग (गोलाकार रोलर बीयरिंग):

• आधुनिक उपकरणों में क्रेन शीव के लिए सबसे आम

• स्व-संरेखण - शाफ्ट विक्षेपण और गलत संरेखण को समायोजित करता है

• कम घर्षण - बिजली की खपत और गर्मी उत्पादन को कम करता है

• संदूषण को बाहर करने के लिए सीलबंद या नियमित रूप से ग्रीस किए गए डिज़ाइन की आवश्यकता होती है

• हाई-स्पीड शीव्स के लिए पसंदीदा (परिधीय गति > 1 मी/से)

सादा (स्लाइडिंग) बीयरिंग - कांस्य झाड़ियाँ:

• पुराने उपकरणों और कुछ हेवी-ड्यूटी धीमी गति वाले अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है

• रोलिंग बियरिंग्स की तुलना में अधिक घर्षण - अधिक गर्मी उत्पन्न करता है

• संदूषण और आघात भार के प्रति अधिक सहनशील

• निरंतर या बार-बार स्नेहन की आवश्यकता होती है

• क्षेत्र में प्रतिस्थापित करना आसान है - किसी विशेष उपकरण की आवश्यकता नहीं है

भारी औद्योगिक अनुप्रयोगों में कांस्य झाड़ियों और रोलिंग तत्व बीयरिंगों के बीच तुलना के लिए, हमारी विस्तृत मार्गदर्शिका देखें: कांस्य बुशिंग बनाम रोलिंग तत्व असर चयन.

7.2 शीव्स के लिए बियरिंग स्नेहन

क्रेन शीव बीयरिंग दोलन गति के अधीन हैं (रस्सी के हिलने पर शीव घूमता है, लेकिन लहरा के ऊपर और नीचे होने पर घूर्णन की दिशा उलट जाती है)। निरंतर घूर्णन की तुलना में दोलन गति स्नेहक पर अधिक मांग रखती है क्योंकि:

• हाइड्रोडायनामिक क्रिया द्वारा स्नेहक फिल्म की लगातार भरपाई नहीं की जाती है

• संपर्क क्षेत्र हिलता नहीं है - समान असर वाली सतहों को बार-बार लोड किया जाता है

• यदि स्नेहन अपर्याप्त है तो संपर्क सतहों पर झल्लाहट का क्षरण हो सकता है

स्नेहन अनुशंसाएँ:

• ईपी (अत्यधिक दबाव) एडिटिव्स के साथ उच्च-चिपचिपाहट वाले ग्रीस का उपयोग करें

• ग्रीस अंतराल: मानक ड्यूटी के लिए हर 250 परिचालन घंटे; भारी शुल्क या बाहरी/दूषित वातावरण के लिए हर 100 घंटे

• सीलबंद बियरिंग्स के लिए: गणना की गई सेवा जीवन के अंत में बियरिंग को फिर से ग्रीस करने का प्रयास करने के बजाय बदलें

लैडल क्रेन हुक ब्लॉक में शीव बियरिंग्स उज्ज्वल गर्मी से ऊंचे तापमान के अधीन हैं - इन अनुप्रयोगों के लिए कम से कम 150 डिग्री सेल्सियस पर रेटेड उच्च तापमान ग्रीस निर्दिष्ट करें।

भाग 8: शीव निरीक्षण, पहनने की सीमाएँ, और प्रतिस्थापन मानदंड

8.1 नाली घिसाव माप

जैसे-जैसे शीव घिसता है, खांचे की त्रिज्या बढ़ती जाती है। ग्रूव गेज (रस्सी के व्यास से मेल खाने वाले रेडियस टेम्प्लेट का एक सेट) का उपयोग करके ग्रूव त्रिज्या को मापें। मापी गई त्रिज्या की तुलना मूल विनिर्देश से करें:

8.2 नाली प्रोफ़ाइल निरीक्षण

खांचे के आकार की जांच करने के लिए एक प्रोफ़ाइल टेम्पलेट (सही खांचे प्रोफ़ाइल में काटा गया एक पतला धातु टेम्पलेट) का उपयोग करें। एक घिसी हुई नाली विकसित हो सकती है:

• सपाट तल - खांचे का तल सपाट हो गया है, खांचे की दीवारों पर दो बिंदुओं पर रस्सी का संपर्क केंद्रित हो गया है

• असममित घिसाव - खांचे का एक किनारा दूसरे की तुलना में अधिक गहरा है, जो अत्यधिक बेड़े कोण का संकेत देता है

• ग्रूव रिजिंग - ग्रूव केंद्र पर एक उभरी हुई रिज बनती है, जो किनारों पर रस्सी के चढ़ने के कारण बनती है

इनमें से किसी भी स्थिति के लिए शीव प्रतिस्थापन या पुनः मशीनिंग की आवश्यकता होती है।

8.3 संरचनात्मक निरीक्षण

इसके लिए शीव का निरीक्षण करें:

• रिम दरारें - विशेष रूप से ग्रूव रूट पर और रिम-टू-वेब जंक्शन पर। कास्ट शीव्स के लिए चुंबकीय कण निरीक्षण (एमटी) का उपयोग करें; जाली शीवों के लिए एमटी या डाई पेनेट्रेंट (पीटी)।

• वेब दरारें - रेडियल दरारों के लिए वेब (रिम को हब से जोड़ने वाली डिस्क) का निरीक्षण करें

• हब बोर घिसाव - बोर व्यास को मापें और पिन व्यास से तुलना करें; अत्यधिक निकासी से शीव को पिन पर हिलने की अनुमति मिलती है, जिससे प्रभाव लोड हो जाता है

• फ्लैंज क्षति - प्रभाव क्षति, दरारें, या अत्यधिक घिसाव के लिए शीव फ्लैंज (खांचे के दोनों ओर उभरे हुए किनारे) की जांच करें

प्रतिस्थापन मानदंड:

• एनडीटी द्वारा पता चला कोई भी दरार → तत्काल प्रतिस्थापन

• हब बोर घिसाव > नाममात्र बोर व्यास का 1% → बदलें या पुनः बुश करें

• रिम की मोटाई $$0.20 गुना D_{pitch}$$ से कम हो गई है → बदलें

8.4 निरीक्षण अंतराल

भाग 9: सामान्य शीव विफलता मोड और मूल कारण

विफलता मोड 1: रस्सी ग्रूव वियर-थ्रू (रैपिड ग्रूव वियर)

प्रकटन: नाली की त्रिज्या तेजी से बढ़ती है; नाली का तल समतल या अनियमित हो जाता है।

मूल कारण: नाली की सतह की कठोरता रस्सी संपर्क तनाव के लिए अपर्याप्त है; संदूषण (मिल स्केल, अपघर्षक धूल) रस्सी और नाली के बीच एक लैपिंग यौगिक के रूप में कार्य करता है; रस्सी का व्यास नाली विनिर्देश से बड़ा है।

रोकथाम: पर्याप्त नाली कठोरता निर्दिष्ट करें (280-340 एचबी); ढेरों को अपघर्षक संदूषण से बचाएं; सत्यापित करें कि रस्सी का व्यास नाली विनिर्देश से मेल खाता है।

विफलता मोड 2: रिम फ्रैक्चर (अचानक)

उपस्थिति: शीव रिम का अचानक फ्रैक्चर, अक्सर कम पूर्व चेतावनी के साथ।

मूल कारण: कच्चा लोहा या कम कठोरता वाले कच्चे स्टील में भंगुर फ्रैक्चर; अज्ञात नाली जड़ दरार से थकान दरार का प्रसार; ओवरलोडिंग (रस्सी छीनना, शॉक लोड)।

रोकथाम: सभी सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए जाली स्टील निर्दिष्ट करें; महत्वपूर्ण आकार तक पहुंचने से पहले थकान दरारों का पता लगाने के लिए नियमित एमटी निरीक्षण लागू करें; किसी भी उठाने वाले अनुप्रयोग में कच्चे लोहे के ढेर का उपयोग न करें।

विफलता मोड 3: रस्सी के तार का टूटना (त्वरित रस्सी की थकान)

प्रकटन: शीव संपर्क क्षेत्र में रस्सी में तार टूटने की गति अपेक्षा से अधिक तेज दिखाई देती है।

मूल कारण: डी/डी अनुपात न्यूनतम से नीचे - रस्सी बहुत तेजी से मुड़ रही है; नाली की त्रिज्या बहुत छोटी है - रस्सी को पिन किया जा रहा है; बेड़ा कोण अत्यधिक - रस्सी खांचे के किनारे से घिस रही है।

रोकथाम: सत्यापित करें कि डी/डी अनुपात क्रेन ड्यूटी वर्ग के लिए न्यूनतम मिलता है; गेज के साथ नाली त्रिज्या की जाँच करें; सर्वेक्षण बेड़े कोण ज्यामिति।

विफलता मोड 4: रस्सी कूदना (रस्सी का पटरी से उतरना)

दिखावट: रस्सी खांचे से बाहर निकलती है और शीव फ्लैंज पर चलती है या पूरी तरह से शीव से कूद जाती है।

मूल कारण: नाली की गहराई अपर्याप्त; बेड़ा कोण अत्यधिक; रस्सी ढीली स्थिति (लोड अचानक जारी); शीव गार्ड गायब या क्षतिग्रस्त।

रोकथाम: 1.5d की न्यूनतम नाली गहराई निर्दिष्ट करें; बेड़े के कोण को नियंत्रित करें; रस्सी गार्ड स्थापित करना और उनका रखरखाव करना; सुनिश्चित करें कि लहरा नियंत्रण ढीली रस्सी की स्थिति को रोकें।

विफलता मोड 5: असर जब्ती

प्रकटन: शीव घूमना बंद कर देता है - रस्सी एक स्थिर शीव पर फिसलती है, जिससे संपर्क बिंदु पर रस्सी तेजी से घिसती है।

मूल कारण: बियरिंग स्नेहन विफलता; असर संदूषण; कम आकार के विनिर्देशन से अधिभार सहन करना; बाहरी या समुद्री अनुप्रयोगों में संक्षारण।

रोकथाम: नियमित स्नेहन कार्यक्रम लागू करें; दूषित वातावरण के लिए सीलबंद बियरिंग्स निर्दिष्ट करें; गणना किए गए पिन लोड के विरुद्ध बेयरिंग लोड रेटिंग सत्यापित करें।

भाग 10: शीव विशिष्टता चेकलिस्ट

प्रतिस्थापन या नए शीव्स का ऑर्डर करते समय, निम्नलिखित जानकारी प्रदान करें:

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

Q1: वायर रोप शीव के लिए सही ग्रूव त्रिज्या क्या है?

खांचे का त्रिज्या नाममात्र रस्सी व्यास का 0.53 से 0.55 गुना होना चाहिए। 32 मिमी रस्सी के लिए, सही नाली त्रिज्या 17.0–17.6 मिमी है। एक नाली जो बहुत तंग है (त्रिज्या <0.53डी) रस्सी के बाहरी तारों को कुचल देती है; एक नाली जो बहुत ढीली है (त्रिज्या > 0.60d) नाली की दीवारों पर दो बिंदुओं पर संपर्क तनाव को केंद्रित करती है। पूलों का निरीक्षण करते समय हमेशा खांचे की त्रिज्या को गेज से सत्यापित करें।

Q2: मुझे अपने क्रेन शीव्स के लिए क्या डी/डी अनुपात निर्दिष्ट करना चाहिए?

न्यूनतम डी/डी अनुपात क्रेन ड्यूटी वर्ग पर निर्भर करता है: लाइट ड्यूटी (एम1-एम3) के लिए 16:1, मानक ओवरहेड क्रेन (एम4-एम5) के लिए 18:1, भारी ड्यूटी (एम6-एम7) के लिए 20:1, और बहुत भारी ड्यूटी और लेडल क्रेन (एम8) के लिए 25:1। ये न्यूनतम हैं - जहां स्थान अनुमति देता है, रस्सी के जीवन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने के लिए न्यूनतम से 20-30% अधिक डी/डी अनुपात का उपयोग करें। याद रखें कि शीव व्यास को दोगुना करने से रस्सी की थकान का जीवन लगभग 8 गुना बढ़ जाता है।

Q3: क्या मुझे फोर्ज्ड या कास्ट स्टील शीव निर्दिष्ट करना चाहिए?

क्रेन ड्यूटी वर्ग एम5 और उससे ऊपर, लेडल क्रेन, अपतटीय अनुप्रयोगों और किसी भी सुरक्षा-महत्वपूर्ण उठाने के लिए, जाली स्टील शीव निर्दिष्ट करें। फोर्ज्ड शीव्स में कास्ट शीव्स की तुलना में बेहतर थकान जीवन, प्रभाव क्रूरता और प्राप्त करने योग्य नाली कठोरता होती है। लाइट ड्यूटी इनडोर अनुप्रयोगों (एम1-एम4) के लिए, कास्ट स्टील शीव्स स्वीकार्य हैं। किसी भी क्रेन उठाने वाले अनुप्रयोग के लिए कभी भी कच्चे लोहे के ढेर निर्दिष्ट न करें।

Q4: फ्लीट एंगल क्या है और यह क्यों मायने रखता है?

फ्लीट एंगल रस्सी के पहुंचने की दिशा और शीव के तल के बीच का कोण है। यह तब मौजूद होता है जब रस्सी ड्रम या पिछला शीव शीव के साथ पूरी तरह से संरेखित नहीं होता है। अत्यधिक फ़्लीट कोण (अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए> 2°) के कारण नाली के किनारे पर रस्सी का घर्षण, रस्सी का मुड़ना और असमान नाली घिसाव होता है। अपने रीविंग सिस्टम की ज्यामिति से फ्लीट कोण की गणना करें और यदि फ्लीट कोण सीमा से अधिक हो तो लीड शीव जोड़ें।

Q5: क्रेन शीव ग्रूव्स का निरीक्षण कितनी बार किया जाना चाहिए?

M4-M5 ड्यूटी क्रेन के लिए ग्रूव त्रिज्या को कम से कम सालाना मापा जाना चाहिए और M6-M7 ड्यूटी क्रेन के लिए हर 6 महीने में मापा जाना चाहिए। लैडल क्रेन (एम8) के लिए, त्रैमासिक माप करें। वास्तविक ग्रूव त्रिज्या की विशिष्टता से तुलना करने के लिए ग्रूव त्रिज्या गेज (त्रिज्या टेम्पलेट सेट) का उपयोग करें। जब खांचे की त्रिज्या रस्सी के व्यास से 0.60 गुना से अधिक हो जाए तो शीव को बदलें या फिर से मशीन लगाएं।

Q6: क्या घिसे हुए शीव ग्रूव को दोबारा मशीनीकृत किया जा सकता है?

हाँ - यदि शीव रिम में पर्याप्त शेष मोटाई है, तो सही प्रोफ़ाइल को पुनर्स्थापित करने के लिए खांचे को खराद पर फिर से मशीनीकृत किया जा सकता है। पुन: मशीनिंग के बाद, यदि मूल विनिर्देश में इंडक्शन हार्डनिंग शामिल है तो खांचे को फिर से सख्त किया जाना चाहिए। सत्यापित करें कि पुनः मशीनिंग के बाद शेष रिम मोटाई कम से कम 0.20 × पिच व्यास है। यदि पुनः मशीनिंग के बाद रिम बहुत पतला है, तो शीव को बदल दें।

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• ताप उपचार: खांचे की सतह का प्रेरण सख्त होना - नियंत्रित केस गहराई ≥ 15 मिमी के साथ 300-380 एचबी

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