Сравнение литых и кованых быстросъемных швартовочных крюков: подробное сравнение.

Основные элементы механизма быстросъемных швартовных крюков включают в себя корпус крюка, механизм перекатывания и основание крюка.

Для изготовления этих основных деталей используются два процесса механической обработки: кованая сталь и стальные листы, а также литая сталь.

В отрасли погрузочно-разгрузочных работ (подъем, такелаж, швартовка и буксировка) активно разрабатываются новые решения. Поэтому альтернативные технологии, такие как литье и аддитивное производство, исключаются из рассмотрения.

Главное отличие ковки от других альтернативных технологий обработки стали заключается в том, что ковка осуществляется механическим путем после затвердевания. Благодаря этим механическим свойствам внутренняя структура стали становится тонкой, нитевидной и выровненной, образуя прочную, структурированную сетку.

Например, если вы посмотрите на кованые и литые детали в электронном микроскопе, вы увидите разницу, показанную ниже:

Благодаря такому типу распределения зерен в стальной детали и с учетом областей применения, где действуют основные приложенные напряжения, поковки обладают множеством преимуществ:

• Превосходная прочность готовой детали.
• Структурная целостность и надежность продукции.
• Снижены требования к контролю и проверке технологических процессов.
• Более предсказуемая реакция на термообработку.
• Материальные механические свойства

При сравнении «кованой стали» и «литой стали» по результатам расчета прочности было установлено, что:

• Кованые детали обладают на 26% большей прочностью на растяжение, чем литые, благодаря чему быстросъемные швартовные устройства типа F могут выдерживать ту же или большую нагрузку, что и устройства типа C, при этом имея меньшие и более компактные размеры.
• Кованая деталь обладает на 37% большей усталостной прочностью и, как следствие, в шесть раз большей усталостной долговечностью, что обеспечивает крючку типа F более длительный срок службы, чем крючку типа C в тех же условиях.
• Кованая деталь имеет уменьшение площади поперечного сечения на 58% при растяжении до разрушения. Литая деталь имеет уменьшение площади поперечного сечения всего на 6%. Это означает, что деформация до разрушения кованой детали будет намного больше.

Области применения швартовных крюков не различаются; на рынке доступны кованые и литые швартовные крюки. По сравнению с коваными, спецификация DIN 15400 демонстрирует влияние процесса литья на свойства крюков, и это следует учитывать.

Новый стандарт EN 13001-3-5 рассматривает оба варианта, однако указывает и подчеркивает основное различие. В нем четко указано, что некоторые материальные факторы в конструкции забивных крюков снижают предельную статическую расчетную нагрузку, а также их усталостную прочность.

Краткое содержание

Безусловно, если наша цель — надежный крюк и безопасная швартовка, то кованый вариант — лучший выбор. Кроме того, высокие прочностные характеристики процесса ковки позволяют уменьшить толщину сечения и общий вес без ущерба для целостности конечной детали. Конечно, всегда следует помнить, что инженер-конструктор должен оценить все характеристики и условия нагружения, прежде чем крюк будет введен в эксплуатацию.

Ссылки

[1] «ЛИТЬЕ ПРОТИВ КОВКИ – РЕАЛИСТИЧНАЯ ОЦЕНКА», Малкольм Блэр, Раймонд Монро, SFSA

[2] «СПРАВОЧНИК ПО СТАЛЬНОМУ ЛИТЬЮ», 5-е издание, SFSA

[3] «Свариваемость литой стали», Обзор литературы, Специальный отчет SFSA №

[4] PIANC (PIANC 2017), «Рекомендации по проектированию морских нефтяных терминалов», Рабочая группа PIANC MarCom 153, PIANC, Брюссель. 2017.