تحليل آماري شكست خستگي محور خارج از مركز سرند ارتعاشي در صنايع معدني

سرند ارتعاشي به‌طور وسيعي در صنعت براي دانه بندي توده مواد استفاده مي شود و قابليت اطمينان در طراحي و ساخت آن‌ يك معيار كليدي براي تضمين تداوم فرآيند توليد در صنايع معدني است. بدين منظور يكي از اصول مهم، توجه به تغييرات تصادفي وعدم قطعيت مي‌باشد. ازاين‌ رو موازنه صحيح بين اهداف موردنظر تحت عدم قطعيت‌ها، نيازمند استفاده از روش‌هاي آماري مي‌باشد. سرند موردمطالعه يك نوع سرند ارتعاشي مورداستفاده مجتمع مس سرچشمه كرمان باقدرت موتور 50 اسب بخار و 1500 دور بر دقيقه است. اين سرندها در كانه‌آرايي مواد معدني كاربرد دارند و داراي محور خارج از مركز با چهار ياتاقان مي‌باشند. عمليات سرند كردن توسط چرخش محور و طرح بادامك استوانه‌اي خارج مركز آن صورت مي‌گيرد. يكي از دلايل عمده شكست در اجزاي مكانيكي داراي بار و ارتعاش مكانيكي، پديده خستگي است. كاهش آسيب‌هاي ناشي از پديده خستگي و سطح تنش در قطعات اصلي مانند اين محور خارج از مركز موجب بهبود قابل‌ملاحظه‌اي در معيارهاي قابليت اطمينان و دسترس‌پذيري دستگاه اين ماشين صنعتي، مي‌گردد. براي ارزيابي ابتدا اجزاي آسيب‌پذير با روش تجزيه‌وتحليل حالات خرابي و آثار آن شناسايي مي‌شوند. ارزيابي قابليت اطمينان در اين تحقيق بر اساس تئوري تداخل با در نظر گرفتن تغييرپذيري اتفاقي پارامترها در محدوده تلرانسي مربوط براي اين جزء اساسي و آسيب‌پذير انجام مي‌شود. در اين روش مدل‌سازي، مشخصات ابعادي و خواص مكانيكي شامل تنش تسليم، استحكام خستگي، مدول الاستيسيته و... نيروها و مكان‌هاي وارده به‌صورت پارامتري براي به دست آوردن ميزان پراكندگي پارامترهاي خروجي، احتمال شكست و تاثير پارامترهاي طرح انجام مي‌شود. بر اساس تئوري‌هاي خستگي و رهيافت‌هاي طراحي مربوط (سادربرگ، گربر و...) ارزيابي قابليت اطمينان به روش عددي در محيط ANSYS Workbench - Probablistic Design برمبناي شبيه‌سازي مونت‌كارلو صورت گرفته و در ادامه به‌منظور بهبود طرح و پارامترهاي طراحي، سهم تأثيرگذاري هر يك اندازه‌گيري شده و حساسيت شاخص‌هاي قابليت اطمينان نسبت به آن‌ها سنجيده مي‌شود. توصيه‌هايي جهت عمر مفيد طولاني‌تر براي اجزاي اصلي و آسيب‌پذير سرند ارتعاشي مانند محور خارج از مركز و ايمني بيش‌تر از دستاوردهاي مهم اين تحقيق مي‌باشد.