Modification of changes in the stress-strain state of crane slewing gear elements while operational conditions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Despite the high technical level of hoisting equipment purchased abroad, a catastrophic failure of the slewing bearings of these cranes occurs after 3-5 years of service instead of the regulated 15 years. The most characteristic are: wear of 6-polyamide cassettes, cages of gear teeth and turntable; rolling elements falling out of the turntable; squeezing out the sealing tape. To identify the hidden cause of premature failure of the slewing rings of «Liebherr» cranes, the authors carried out the experiment during loading and unloading operations, which shows the tendency of warming up the elements of the slewing support, considering the cyclic nature of the crane operation. It has been established that this process is linear both for cassettes (polyamide 6 material), in which the rolling elements are located, and for the rolling elements themselves (bearing steel). For 5 loading cycles, the rolling elements warm up to a 40 mm depth to a temperature of about 40-45° C. The proposed working hypothesis allows identifing the hidden cause of premature failure of the slewing support of «Liebherr» cranes operating in central Russia. A change in the stress-strain state of the cassette is established, leading to an increase in wear of the cassettes and rolling elements, since stresses arise between the end of the roller surface and the cassette in the direction of the contact plane.

About the authors

Lyubov A. Sladkova

Russian University of Transport

Email: rich.cat2012@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-6786-0386
SPIN-code: 9088-6547

Doctor of Technical Sciences, Professor (Russia), Professor of Ground Transportation and Technological Means Department

Russian Federation, Moscow, Russia

Valeriy V. Fokin

Russian University of Transport

Author for correspondence.
Email: valerafokin@inbox.ru
ORCID iD: 0009-0003-0941-0217

Graduate Student of Ground Transportation and Technological Means Department

Russian Federation, Moscow, Russia

References

  1. Bardyshev O. A. Osobennosti sertifikatsii zarubezhnykh kranov i pod”yemnikov [Features of certification of foreign cranes and hoists] // Vse krany. Vse Krany. 2006. No. 3. P. 31–34. (In Russ.).
  2. Bardyshev O. A., Stotskaya L. V. IV Ural’skiy kongress pod”yemno-transportnogo oborudovaniya [IV Ural Congress of Lifting and Handling Equipment] // Mekhanizatsiya stroitel’stva. Mekhanizatsiya Stroitel’stva. 2011. No. 2. P. 27–28. EDN: NECETR. (In Russ.).
  3. Fokin V. V., Sladkova L. A. Metodika vybora materialov kassety oporno-povorotnogo ustroystva s uchetom izmeneniya napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya pri ekspluatatsii [Method of Selection of Materials of the Cassette of the Slewing Support Device Taking into Account the Change in the Stress-Strain State During Operation] // 74 Otkrytaya mezhdunar. stud. nauch. konf. SNK-2024, 15–18 aprelya 2024 g. 74 Open International Student Scientific Conference SNK-2024, 15-18 April 2024. Moscow, 2024. P. 56–61. (In Russ.).
  4. Gorelova M. V., Sladkova L. A., Fokin V. V. Metodika obespecheniya bezopasnoy raboty strelovykh samokhodnykh kranov [Methods for ensuring the safe operation of self-propelled jib cranes] / 27 Moskovskaya mezhdunar. mezhvuz. nauch.-tekhn. konf. studentov, magistrantov, aspirantov i molodykh uchenykh. 27 Moscow International Interuniversity Scientific and Technical Conf. of Students, Undergraduate Students, Graduate Students and Young Researchers. Moscow, 2023. P 353–357. (In Russ.).
  5. Chichinadze A. V. Opredeleniye temperatury poverkhnosti treniya pri kratkovremennykh tormozheniyakh [Determination of friction surface temperature during short-term braking] // Treniye tverdykh tel. Solid Friction. Moscow, 1964. P. 85–99. (In Russ.).
  6. Patent 22088570 Russian Federation, IPC C07 C51/41, 53/126. Sposob polucheniya soley metallov zhirnykh kislot S8-S22 (мetallicheskikh myl) [Method of producing C8-C22 - aliphatic acid metal salts (Metallic soap)] / Golota A. F., Morozov E. G., Agapov P. A. No. 95118922/04. (In Russ.).
  7. Spravochnik mashinostroitelya [Mechanical Engineer's Handbook] // Ed. by S. V. Serensenni. In 6 vols. Moscow, 1962. Vol. 3. 652 p. (In Russ.).
  8. Pisarenko G. S., Yakovlev A. P., Matveyev V. V. Spravochnik po soprotivleniyu materialov [Material Strength Handbook]. Kiev, 1975. 705 p. (In Russ.).
  9. Kragelskiy I. V. Treniye i iznos [Friction and wear]. 2nd ed. revised and supplemented. Moscow, 1968. 480 p. (In Russ.).
  10. Ekemini B. I., Edidiong A. E., Uwemedimo E. U. [et al.]. Oluwaseyic Experimental and theoretical study of corrosion inhibition effect of Cucumeropsis mannii N. seed oil metallic soap of zinc on mild steel surface in sulphuric acid // Advances in Applied Science Research. 2014. No. 5 (3). P. 26–53. (In Russ.).
  11. Uspenskiy I. A., Fadeyev I. V., Pestryayeva L. Sh. [et al.] Novyye ingibitory korrozii dlya zashchity sel’skokhozyaystvennoy tekhniki [New corrosion inhibitors for the protection of agricultural machinery] // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vyssheye professional’noye obrazovaniye. Izvestia of the Lower Volga Agro-University Complex. 2020. No. 3 (59). P. 1–11. doi: 10.32786/2071-9485-2020-03-39. EDN: UMMBAX. (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».