التحليل بالعناصر المنتهية لحالات لحام ذراع الحفارة ذات الجرافة المنكسر والتأكد من قدرة استعادته لوظائفه

الملخص

تتلخص أهم المشكلات التي تواجه الحفارات أثناء الاستثمار، في الانكسارات المفاجئة لأذرعها، والتي تتسبب بأضرار مادية كبيرة تؤدي إلى توقف العمل، وتعطل الحفارة ككل.

يقدم هذا البحث دراسة مفصلة لأداء الأذرع المستخدمة في الحفارات بعد الانكسار واجراء عمليات اللحام مراعياً تصميم الاذرع في الحفارات أثناء تعرضها لحمولات ستاتيكية مركبة ولحمولات ديناميكية مشابهة لتلك التي يمكن أن تتعرض لها في الواقع العملي، وكذلك دراسة تأثير البارامترات الهندسية على سلوك الوصلات من نوع جائز- عمود مع صفيحة، أما البارامترات التي تمت دراستها فهي (سماكة الصفيحة، الوصلات الإضافية وعددها) كل على حدةً.  ويتضمن البحث دراسة مفصلة لسلوك الوصلات الملحومة بمكان كسر الذراع وبارامتراتها المذكورة أعلاه باستخدام طريقة العناصر المنتهية، ومعرفة أنواع الإجهادات المختلفة والانتقالات الناشئة المتكونة في كل عنصر من عناصر الذراع بشكل يسمح بفهم جيد لسلوك كل عنصر على حدة لكل بارامتر من البارامترات المدروسة، وبالتالي الوصول إلى النتيجة النهائية لمعامل أمان الذراع المنكسر بعد اللحام ومقارنة النتائج مع الذراع قبل التصدع والانكسار.