تحلیل آماری شکست خستگی محور خارج از مرکز سرند ارتعاشی در صنایع معدنی

سرند ارتعاشی به طور وسیعی در صنعت برای دانه بندی توده مواد استفاده می شود و قابلیت اطمینان در طراحی و ساخت آن یک معیار کلیدی برای تضمین تداوم فرآیند تولید در صنایع معدنی است. بدین منظور یکی از اصول مهم، توجه به تغییرات تصادفی و عدم قطعیت می باشد. از این رو موازنه صحیح بین اهداف مورد نظر تحت عدم قطعیت ها، نیازمند استفاده از روش های آماری می باشد. سرند مورد مطالعه یک نوع سرند ارتعاشی مورد استفاده مجتمع مس سرچشمه کرمان با قدرت موتور 50 اسب بخار و 1500 دور بر دقیقه است. این سرندها در کانه آرایی مواد معدنی کاربرد دارند و دارای محور خارج از مرکز با چهار یاتاقان می باشند. عملیات سرند کردن توسط چرخش محور و طرح بادامک استوانه ای خارج مرکز آن صورت می گیرد. یکی از دلایل عمده شکست در اجزای مکانیکی دارای بار و ارتعاش مکانیکی، پدیده خستگی است. کاهش آسیب های ناشی از پدیده خستگی و سطح تنش در قطعات اصلی مانند این محور خارج از مرکز موجب بهبود قابل ملاحظه ای در معیارهای قابلیت اطمینان و دسترس پذیری دستگاه این ماشین صنعتیف می گردد. برای ارزیابی ابتدا اجزای آسیب پذیر با روش تجزیه و تحلیل حالات خرابی و آثار آن شناسایی می شوند. ارزیابی قابلیت اطمینان در این تحقیق بر اساس تیوری تداخل با درنظر گرفتن تغییر پذیری اتفاقی پارامترها در محدوده تلرانسی مربوط برای این جزء اساسی و آسیب پذیر انجام می شود. در این روش مدل سازی، مشخصات ابعادی و خواص مکانیکی شامل تنش تسلیم، استحکام خستگی، مدول الاستیسیته و ...نیروها و مکان های وارده به صورت پارامتری برای به دست آوردن میزان پراکندگی پارامترهای خروجی، احتمال شکست و تاثیر پارامترهای طرح انجام می شود. بر اساس تیوری های خستگی و رهیافت های طراحی مربوط (سادربرگ، گربر و ...) ارزیابی قابلیت اطمینان به روش عددی در محیط ANSYS Workbench - Probablistic Design بر مبنای شبیه سازی مونت کارلو صورت گرفته و در ادامه به منظور بهبود طرح و پارامترهای طراحی، سهم تاثیرگذاری هریک اندازه گیری شده و حساسیت شاخص های قابلیت اطمینان نسبت به آنها سنجیده می شود. توصیه هایی جهت عمر مفید طولانی تر برای اجزای اصلی و اسیب پذیر سرند ارتعاشی مانند محور خارج از مرکز و ایمنی بیشتر از دستاوردهای مهم این تحقیق می باشد.

Keywords:

عدم قطعیت , تحلیل آماری , قابلیت اطمینان , خستگی , سرند ارتعاشی