【正文】 生化學變化。另一方面，潤滑脂與空氣中的氧發(fā)生化學反應產生酸性物質。但到一定程度后，生成的有機酸會腐蝕金屬元件并破壞脂的結構，使其滴點下降、基礎油粘度增加、流動性變差等?？傊瑵櫥氖г蚝芏?，有時可能由某一種原因引起，但更可能是多種因素共同作用的結果，或者以一種原因為突破口，然后其他原因共同作用的結果。加脂量過大，會使摩擦力矩增大，溫度過高，耗脂量增大；而加脂量過少，則不能獲得可靠潤滑而發(fā)生干摩擦。適宜的裝脂量為軸承內總空隙體積的1/3～1/2。否則。（3）重視更換新脂工作。在補加潤滑脂時，應將廢潤滑脂擠出，直至排脂口見到新潤滑脂。領取和加潤滑脂之前，要嚴格注意容器和工具的清潔。（5）不同季節(jié)用脂的轉換。如果夏季用了冬季的脂或者相反。（6）潤滑脂不要用木質或紙制容器包裝，以免因吸油變硬或混入水分等，使其被污染而變質。（7）加強對設備潤滑脂潤滑重要性的認識，配備潤滑工，潤滑脂和加脂設備要由專人管理，禁止?jié)櫥膩y丟亂放。檢查設備時。對存在的問題進行通報，有獎有罰。 卷筒故障樹分析及改進 卷筒故障樹示意圖圖25（a） 卷筒故障樹示意圖圖25（b） 卷筒故障樹示意圖 對上圖所示的故障樹可以求得15個各階最小割集為C1=[X1，X2，X3，X4]，C2=[X5]， C3=[X6]， C4=[X7]， C5=[X8，X11，X12]，C6=[X8,，X11，X13]， C7=[X9，X11，X12]， C8=[X9，X11，X13]，|C9=[X10，X11，X12]， C10=[X10，X11，X13]， C11=[X14]，C12=[X15]， C13=[X16]， C14=[X17]， C15=[X18].。1）卷筒輪轂外壁板斷裂原因 有兩種情況。有些用戶為片面地增加絞車容繩量來提升級數(shù), 在安裝鋼絲繩時, 不按絞車技術規(guī)范要求, 把鋼絲繩由規(guī)范要求的3 層裝到4～5 層, 有些甚至用手錘敲打鋼絲繩, 以使同一層間相鄰的鋼絲繩較緊密地擠靠在一起，間隙較小。此時, 由于鋼絲繩相鄰間隙較小, 沒有足夠的間隙來補償鋼絲繩的軸向變形量，從而使相鄰的鋼絲繩受力并向卷筒兩端的輪轂壁板產生擠壓, 使卷筒輪轂壁板受到一個來自鋼絲繩的附加軸向剪切力。另一種情況是193。當絞車在上述第一種情況下滿載或稍有過載而運行時，由于該處機械強度的不足, 則比較容易將該處擠壓并發(fā)生斷裂。不僅機械強度明顯偏低, 而且化學成分中, 有害元素P成分偏高, 有益元素Mn、S i 明顯偏低, 使卷筒輪轂內壁板脆性增加。3） 卷筒輪轂筋板爆、斷裂原因 筋板爆、斷裂現(xiàn)象呈不規(guī)則分布。鑄造內應力在退火時由于升溫速度快, 因此沒能完全消除,經機械加工后, 這些內應力又重新分布, 形成殘余內應力。 牽引卷筒上鋼纜張力分析 絞車在收纜時，牽引卷筒承受了大部分鋼纜上的張力，為儲纜卷筒提供了穩(wěn)定的工作條件，其工作示意圖如圖1 所示，牽引卷筒轉動角速度為w，鋼纜在通過牽引卷筒前所受張力為T1（緊邊張力），通常T1 是取樣儀器和投放出鋼纜的重量之和，通過牽引卷筒后鋼纜張力為T2（松邊張力）。根據(jù)鋼纜在牽引卷筒上的受力特點，本文采用微積分的原理來進行分析計算。假設dl 段鋼纜無限小，則其受力分析如圖28 所示：根據(jù)力的平衡關系： （21） （22）圖27 dL段鋼纜受力圖 圖28 dL段鋼纜受力分析圖因為很小，所以，二階微量，分別整理式(1)和（2）可得： (23) (24)由式（3）和式（4）可得 (25)對式（5）兩邊幾分，兩邊取對數(shù)得到： (26)整理為 (27) 這里φ是鋼纜在牽引卷筒上的整個包角，μ是鋼纜與牽引卷筒間的當量摩擦系數(shù)。 由式（27）可知當緊邊T1 等于零時，松邊T2 也等于零，所以深海取樣絞車工作過程中，緊邊T1 必須有足夠大的拉力才能夠保證松邊T2 保持在一定的范圍內，使鋼纜在儲纜卷筒上排列整齊。 牽引卷筒帶動鋼纜在卷筒上轉動時鋼纜會產生離心張力，如圖27所示，dFNc 是dl 段鋼纜在卷筒上轉動時的離心張力，q 是鋼纜單位長度的質量，v 是卷筒轉動的線速度，w是卷筒轉動的角速度，r 是牽引卷筒的半徑，由圖4 可得到鋼纜離心張力為： （28）離心力dFNc 在dl 兩端會產生拉力dFc，由力的平衡條件得： (29)取，可以得到離心張力公式： (210) 離心張力只發(fā)生在鋼纜做圓周運動的部分，但其引起的拉力可以作用到鋼纜的全長，所以式（7）可變?yōu)橄率剑? (211) 由式（211）可知離心力傾向于減小包角φ，從而降低摩擦力的驅動能力，所以如果卷筒轉動速度較高，需要在設計牽引卷筒時相應提高卷筒的輪槽數(shù)，來增大包角。 儲纜卷筒鋼纜分析 儲纜卷筒工作示意圖如圖1 所示, 儲纜卷筒需要和導繩輪、行程開關等控制部分來共同完成排纜工作。圖210 儲纜卷筒工作示意圖 以儲纜卷筒投放鋼纜為例, 上圖中鋼纜實線表示當前位置, 虛線表示下圈鋼纜的位置, 當鋼纜到虛線的位置時導繩輪和鋼纜之間有一個排纜角度α, 從而會觸發(fā)左邊的行程開關2, 使排纜絲杠轉動調整導繩輪的位置, 導繩輪向左移動一個導程后,消除了排纜角度, 行程開關2 斷開絲杠馬達的驅動電路, 絲杠馬達停止轉動。同理,儲纜卷筒回收鋼纜時的導繩輪和儲纜卷筒的運動同放纜時的動作相反。 當鋼纜在圈與圈之間過渡時, 系統(tǒng)應該能夠及時調整儲纜卷筒的轉動速度, 以調整牽引卷筒和儲纜卷筒之間鋼纜的長度, 使這段鋼纜的張力保持在一個范圍之內, 以免牽引卷筒和儲纜卷筒之間鋼纜過松或者過緊。如果傳動和控制系統(tǒng)的力矩特性和響應時間不能夠滿足要求, 在放纜時, 儲纜卷筒和牽引卷筒之間的鋼纜可能會張力過大, 在收纜時張力過小排纜混亂, 這在實際應用中是很普遍的情況, 會影響工作效率和降低鋼纜和牽引卷筒的使用壽命。（2）同樣將故障樹分析法應用于卷筒軸承的密封件失效分析中，對其進行定性定量分析，找出密封件失效的主要原因和次要原因，從而對系統(tǒng)的可靠性和安全性做出評估。列舉出卷筒全部故障的原因，有助于掌握系統(tǒng)產生故障的規(guī)律和特征。第3章 絞車卷筒建模與有限元分析 UG NX軟件介紹 UG NX是美國UGS公司PLM產品的核心組成部分。PLM Solutions 可以提供具有強大生命力的產品全生命周期管理（PLM)解決方案。UG軟件為汽車與交通、航空航天、日用消費品、通用機械以及電子工業(yè)等領域通過其虛擬產品開發(fā)（VPD)的理念提供多極化的、集成的、企業(yè)級的包括軟件產品與服務在內的完善的解決方案。UG NX的每一個版本均是對前一個版本的更新，在功能上有所增加。（1）智能化的操作系統(tǒng) UG NX 具有良好的用戶界面，絕大多數(shù)功能都能通過圖標來實現(xiàn)，并且在進行對象操作時，具有自動推理功能。（2）建模的靈活性 UG NX 是以基于特征（如孔、凸臺、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實體造型基礎，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設計方法，能用參數(shù)驅動。 該軟件采用復合建模技術，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何模型與參數(shù)化建模融為一體。 （3）集成的功能設計功能 UG NX 出圖功能強，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖，并且能按ISO標準和國標標注尺寸、形位公差和漢子說明等。（4）開放的產品設計功能 UG NX 以Parasolid 為實體建模核心，實體造型功能處于領先地位。此外，該軟件還提供了界面良好的二次開發(fā)工具GRIP和UFUNC，并能通過高級語言接口，使UG 的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結合。用戶在使用UG強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配及創(chuàng)建工程圖等功能時，可以使用CAE模塊進行有限元分析、運動分析和仿真模擬，以提高設計的可靠性：根據(jù)建立起的三維模型，還可由CAM模塊直接生成數(shù)控代碼，用于產品的加工。在每種加工類型中包含了多個加工模板，應用各加工模板可快速建立加工操作。同時應用其可視化功能，可以再屏幕上顯示刀具軌跡，模擬刀具的真實切割過程，并通過過切檢查和殘留材料檢查，檢測相關參數(shù)設置的正確性。常用的模塊有CAM基礎。型芯和型腔銑削、固定軸銑削、清根切削，可變軸銑削，順序銑切削、制造資源管理系統(tǒng)、切削仿真、線切割、圖形刀軌編輯器、機床仿真、NURBS(B樣條）軌跡生成器等子模塊。圖31 實體模型 圖32 軸承座實體模型 圖33 軸承實體模型 圖34 軸的實體模型（a)(b） 圖35 裝配圖 ANSYS簡介ANSYS軟件是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。 軟件功能簡介軟件主要包括三個部分：前處理模塊，分析計算模塊和后處理模塊。軟件提供了100種以上的單元類型，用來模擬工程中的各種結構和材料。其微機版本要求的操作系統(tǒng)為Windows 95/98或Windows NT,也可運行于UNIX系統(tǒng)下。啟動ANSYS，進入歡迎畫面以后，程序停留在開始平臺。ANSYS用戶手冊的全部內容都可以聯(lián)機查閱。命令一經執(zhí)行。.LOG 文件的內容可以略作修改存到一個批處理文件中，在以后進行同樣工作時，由ANSYS自動讀入并執(zhí)行，這是ANSYS軟件的第三種命令輸入方式。 前處理模塊PREP7雙擊實用菜單中的“Preprocessor”，進入ANSYS的前處理模塊。（1）實體建模ANSYS程序提供了兩種實體建模方法：自頂向下與自底向上。用戶利用這些高級圖元直接構造幾何模型，如二維的圓和矩形以及三維的塊、球、錐和柱。ANSYS程序提供了完整的布爾運算，諸如相加、相減、相交、分割、粘結和重疊。ANSYS程序還提供了拖拉、延伸、旋轉、移動、延伸和拷貝實體模型圖元的功能。自底向上進行實體建模時，用戶從最低級的圖元向上構造模型，即：用戶首先定義關鍵點，然后依次是相關的線、面、體。包括四種網格劃分方法：延伸劃分、映像劃分、自由劃分和自適應劃分。映像網格劃分允許用戶將幾何模型分解成簡單的幾部分，然后選擇合適的單元屬性和網格控制，生成映像網格。自適應網格劃分是在生成了具有邊界條件的實體模型以后，用戶指示程序自動地生成有限元網格，分析、估計網格的離散誤差，然后重新定義網格大小，再次分析計算、估計網格的離散誤差，直至誤差低于用戶定義的值或達到用戶定義的求解次數(shù)。點擊快捷工具區(qū)的SAVE_DB將前處理模塊生成的模型存盤，退出Preprocessor，點擊實用菜單項中的Solution，進入分析求解模塊。 ANSYS軟件提供的分析類型如下：（1）結構靜力分析 用來求解外載荷引起的位移、應力和力。ANSYS程序中的靜力分析不僅可以進行線性分析，而且也可以進行非線性分析，如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應變及接觸分析。與靜力分析不同，動力分析要考慮隨時間變化的力載荷以及它對阻尼和慣性的影響。（3）結構非線性分析 結構非線性導致結構或部件的響應隨外載荷不成比例變化。（4）動力學分析 ANSYS程序可以分析大型三維柔體運動。（5）熱分析 程序可處理熱傳遞的三種基本類型：傳導、對流和輻射。熱分析還具有可以模擬材料固化和熔解過程的相變分析能力以及模擬熱與結構應力之間的熱－結構耦合分析能力。還可用于螺線管、調節(jié)器、發(fā)電機、變換器、磁體、加速器、電解槽及無損檢測裝置等的設計和分析領域。分析結果可以是每個節(jié)點的壓力和通過每個單元的流率。另外，還可以使用三維表面效應單元和熱－流管單元模擬結構的流體繞流并包括對流換熱效應。這些功能可用來確定音響話筒的頻率響應，研究音樂大廳的聲場強度分布，或預測水對振動船體的阻尼效應。這種分析類型可用于換熱器、振蕩器、諧振器、麥克風等部件及其它電子設備的結構動態(tài)性能分析。通過友好的用戶界面，可以很容易獲得求解過程的計算結果并對其進行顯示。（1）通用后處理模塊POST1 點擊實用菜單項中的“General Postproc”選項即可進入通用后處理模塊。例如，計算結果（如應力）在模型上的變化情況可用等值線圖表示，不同的等值線顏色，代表了不同的值（如應力值）。（2）時間歷程響應后處理模塊POST26 點擊實用菜單項中的TimeHist Postpro選項即可進入時間歷程響應后處理模塊。這些結果能通過繪制曲線或列表查看。另外，POST26還可以進行曲線的代數(shù)運算[51]。（2）建立幾何模型和前處理模塊 本文采用UG 進行建模，然后通過ANSYS 與 UG 的無縫連接，將在UG 中建立的模型導入ANSYS中，進行分析。ANSYS提供了一百多種單元類型供用戶選擇，每一種單元都有一個名字和序號，程序內部通過單元的序號來區(qū)分不同的單元類型。本文中選用SolidShell 190