Gruvhissar Analys och mätning, ett projektexempel. Erik Isaksson, Inspecta Technology AB

Transkript

1 Gruvhissar Analys och mätning, ett projektexempel Erik Isaksson, Inspecta Technology AB 1

2 Aktuellt gruvspel och kritiska komponenter Toppskiva Markmonterat friktionsspel med två ekipage Verifierade komponenter Drivskiva och axel (drivskiva) Toppskivor och dess axlar Ekipage Toppskiva Tomt ekipage Drivskiva/axel Fullt ekipage 2

3 Beaktade felmoder och utvärdering - Utmattning Utmattningsutvärdering baseras på normallast Vid cyklisk belastning kan materialet utmattas Utmattningsskador uppstår normalt i svetsar, radier och andra anvisningar Utvärderingen av aktuella komponenter följer Eurocode 3 Komponenterna dimensioneras mot oändlig utmattningslivslängd 3

4 Beaktade felmoder och utvärdering Kollaps Kollapsutvärdering baseras på exceptionella laster En konstruktion kan kollapsa genom Plastisk kollaps Geometrisk instabilitet (buckling/knäckning/vippning) Plastisk kollaps innebär att en liten ökning i belastning av en redan belastad geometri ger upphov till att töjningar och förskjutningar växer okontrollerat Geometrisk instabilitet innebär att en liten störning av en tryckbelastad geometri ger upphov till stora plötsliga deformationer 4

5 Beaktade felmoder och utvärdering Kollaps Marginal mot kollaps utvärderas Idealplastiskt materialbeteende Stora deformationer Lasten ökas stegvis till dess att kollaps uppstår 5

6 Beaktade felmoder och utvärdering - Brott Brottmekanisk utvärdering baseras på exceptionella laster Då hänsyn tas till en defekt sjunker konstruktionens bärförmåga Syftet med brottmekanisk utvärdering är att verifiera skadetåligheten i konstruktionen En defekt konstruktion kan haverera pga. plastisk kollaps eller sprött brott Utvärderingsmetoden beaktar samspelet mellan plastisk kollaps och sprött brott 6

7 Utvärdering av komponentdesign Drivskiva och axel Utmattningsutvärdering för normallastfall Rotationsfrekvent belastning (av linlast och egenvikt) Utvärdering av kollapslast vid linbrott Orsakar stora moment på drivskiva/axel Brottmekanisk utvärdering av fallet med linbrott Acceptabel defektstorlek i högst påkända området beräknas Svetsar, radier och övrigt anvisade områden styrande FE-modell för drivskiva och axel 7

8 Utvärdering av komponentdesign Toppskiva och axel Utmattningsutvärdering för normallastfall Rotationsfrekvent belastning (av linlast och egenvikt) Utvärdering av kollapslast vid linbrott Orsakar stort vridmoment på toppskiva Brottmekanisk utvärdering av fallet med linbrott Acceptabel defektstorlek i högst påkända området beräknas Svetsar, radier och övrigt anvisade områden styrande FE-modell för toppskiva 8

9 Utvärdering av komponentdesign Ekipage Utmattningsutvärdering för normallastfall En utmattningscykel definieras som pålastning -> upphissning -> avlastning -> nedhissning Utvärdering av kollapslast vid exceptionella lastfall Överspelning Underspelning Brottmekanisk utvärdering vid exceptionella lastfall Acceptabel defektstorlek i högst påkända området beräknas Svetsar, radier och övrigt anvisade områden styrande FE-modell för ekipage 9

10 Beräkning av transient respons vid under/överspelning SELDA system för att bromsa upp systemet vid eventuellt fel Balk upphängd på plåtremsor som valsas Dämparelement som ska dämpa ut initiell peak Beräknade krafter används sedan i FE-analyserna av ekipage Beräknad kraft vid underspelning med elastiska gummidämpare och optimerade hydrauliska dämpare 10

11 Mätning på ekipage Nationell standard kräver töjningsmätning på ekipage i syfte att Säkerställa elastisk respons för 1.5 x driftslast Fästplattor för linorna instrumenterades med töjningsgivare 11

12 Mätning på ekipage Beräkningsmodell verifierades mot mätningen mindre än 10% avvikelse 12

13 Tack TILL ABB MINING ÄVEN TILL SEGULA TECHNOLOGIES 13

14 14