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工程塑料拖链频繁断裂问题分析

2019-10-16 09:19:09

1拖链频繁断裂问题介绍拖链,又称坦克链,由众多的单元链接组成,链接之间可自由转动。在整体的机械设备中,拖链虽然只占其中很小的一部分,但却对机械设备的移动部件起到了重要的保护作用。

国内某工厂用于冷却液/助力转向液/洗涤液三合一加注设备移动单元上放置油管和电缆的一条拖链,每天工作20h,每月工作25天,在导向槽中行走,拖链安装、运行示意图如图1所示。在正常使用2个月后,距离驱动固定端2.3m附近出现断裂情况,经更换链片后继续使用,但在运行1周后相同位置又发生断裂。后期频繁维修,频繁断裂,已严重影响到汽车加注的质量。2.1.2与拖链标准载荷进行核对拖链设计为长行程滑行应用,运行至约2m长度位置时,上层拖链可靠在下层拖链上滑行。所以驱动固定端之后2m拖链为承重段,故需依据此2m段所能承重力选择拖链型号。拖链在2m长度实际承受质量=4.99kg/m×2m=9.98kg。

拖链承载能力如图2所示,E4.42拖链直线架空长度FL1为2m时承载质量为10kg,由以上比较可知,加注设备拖链参数选择满足理论载荷要求,但拖链实际载荷与理论载荷相差较小。2.1.3分析运行速度对拖链承载质量影响加注设备所用拖链行走速度约为0.4m/s,≤1m/s所以上下两段靠在一起时拖链承载质量为8kg/m,通过上述计算可知拖链实际承载质量为4.99kg/m,根据表4长行程使用时拖链承载质量与速度关系表可得出,拖链移动速度不会对实际使用带来影响。2.1.4核算拖链弯曲半径是否满足要求拖链内直径管路、电缆为Φ20.7mm管路。按照拖链选用原则要求

本加注设备所用拖链半径应为20.7×10=207mm,实际选用250mm半径符合要求。通过上述对构成拖链选型三要素载荷、运行速度、弯曲半径分析可以确定,拖链型号选择满足实际使用要求,不存在过度使用现象,但其承载力选择方面存在型号偏小现象。2.2观察拖链实际运行情况经过对拖链实际运行状况的跟踪观察,发现拖链运行至2m位置时,上层与下层不能实现搭接,而在约3m位置时才真正实现搭接。此现象说明拖链实际架空段为3m。拖链实际架空载荷为4.99kg/m×3m=14.97kg。

3m时拖链直线架空承载能力约1.2kg,塌腰承载能力约6.5kg。因此无论拖链处于直线架空还是塌腰的状态运行,实际负荷14.97kg均大大超出拖链允许载荷。根据国内、外相关行业经验,拖链不能按照预计在设计位置上下层搭接,多数是由安装的实际高度不符合标准要求引起的。

依据拖链设计原则,拖链滑行使用时应将安装高度降低至186mm。测量现场实际安装高度,拖链固定端安装高度为239mm,与igus标准安装高度186mm相差53mm,此原因可能是引起拖链上下两层无法搭接,导致拖链过载断裂的直接原因。

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