Strengthening elements of steel structures for controlling fatigue fracture

Elementos de refuerzo de estructuras de acero para controlar la fractura por fatiga

El artículo aborda la cuestión del funcionamiento fiable de las estructuras de acero de las máquinas de elevación de minas. Se propone reforzar los "puntos débiles" de la estructura de la viga del dispositivo de frenado, lo que evitará aún más la formación y el crecimiento de grietas en el cuerpo de la estructura metálica. El artículo presenta los resultados del examen de las estructuras de acero de las máquinas elevadoras de minas mediante métodos de ensayo no destructivos y se determina el porcentaje de diversos daños. El artículo analiza el método para controlar el fallo por fatiga de las estructuras de acero mediante el uso de elementos de refuerzo para reducir su consumo de metal y aumentar la resistencia al fallo por fatiga, al tiempo que se elimina por completo el uso de costosas aleaciones de alta resistencia.

INTRODUCCIÓN

La importancia de un funcionamiento fiable del dispositivo de frenado de la máquina elevadora de minas (MHM) a lo largo de toda su vida útil viene dictada por las Normas de Seguridad y ya ha sido considerada anteriormente [1].

Este artículo es una continuación del trabajo científico [1] y tiene como objetivo resolver el problema de la formación y crecimiento de grietas de fatiga en la viga de acero del dispositivo de frenado (BD). Una de las soluciones al problema consiste en reforzar los "puntos débiles" de la estructura de la viga del BD utilizando elementos de refuerzo.

Los elementos de refuerzo permiten aumentar la resistencia de la estructura de la viga.

Se montan en las superficies laterales de la viga en lugares donde se concentran las tensiones mecánicas y evitan el desarrollo de grietas por fatiga.

Los elementos de refuerzo permiten prolongar la vida útil de la estructura, así como proporcionar la resistencia necesaria y la fiabilidad de su funcionamiento.

El artículo utiliza la experiencia mundial acumulada en el desarrollo de métodos para controlar el fallo por fatiga y combatir este fenómeno. Se han analizado las características del fallo estructural de varias aleaciones de acero que presentan grietas por fatiga [2, 3]. Se consideraron las causas y la naturaleza de la aparición de grietas y las características S-N para diversos aceros, así como el comportamiento de las curvas S-N [4], especialmente en el modo con un elevado ciclo de fatiga [5, 6]. El uso de elementos de refuerzo para controlar las grietas de fatiga se considera y los resultados prácticos de su aplicación se dan en [7]. Se analizaron las causas y los factores que afectan al mecanismo de fallo por fatiga de las estructuras de acero [8].