Beyond
เอกสารไวท์เปเปอร์ขั้นสูง: กลไกการรักษาเสถียรภาพของเครนโดยใช้แผ่นรองขาค้ำยัน UHMWPE
1. พลศาสตร์เชิงกลของการเสริมความมั่นคงของพื้นดิน
เครนเคลื่อนที่ ปั๊มคอนกรีตแบบบูม และแพลตฟอร์มทำงานบนที่สูง มีน้ำหนักหลายตันกระจุกตัวอยู่บนพื้นที่ค่อนข้างเล็ก โดยเฉพาะที่จุดสัมผัสของทุ่นลอยขาค้ำยัน หากไม่มีการกระจายแรงที่เหมาะสม แรงกดที่จุดเดียวอาจเกินความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุดที่อนุญาต (AGBC) ได้ง่าย ซึ่งจะทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อพื้นดิน รถเอียง หรือพลิคว่ำได้ แผ่นรองขาค้ำยัน UHMWPE (โพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมาก) ทำหน้าที่เป็นตัวกระจายแรงเชิงกล โดยถ่ายโอนแรงในแนวดิ่งเฉพาะจุดออกไปด้านนอกเพื่อลดแรงดันสุทธิ (PSI หรือ kN/m²) ที่กระทำต่อพื้นดิน
“เพื่อความปลอดภัยในการทรงตัวของเครนขนาดใหญ่ พื้นที่ผิวของแผ่นรองขาค้ำยันต้องขยายตามสัดส่วนของน้ำหนักบรรทุกของเครนและความเปราะบางของดินใต้ฐาน UHMWPE ให้ความแข็งแกร่งทางโครงสร้างเพื่อกระจายแรงนี้โดยไม่โค้งงอหรือแตกหัก”
2. การเปรียบเทียบวัสดุ: UHMWPE เทียบกับไม้และเหล็ก
เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่การยกของหนักอาศัยแผ่นไม้ แผ่นไม้อัด หรือแผ่นเหล็กสั่งทำพิเศษเพื่อกระจายน้ำหนัก อย่างไรก็ตาม ไม้จะเกิดการเสื่อมสภาพภายใน ดูดซับความชื้น เน่าเปื่อย และแตกหักอย่างคาดเดาไม่ได้ภายใต้การรับน้ำหนักซ้ำๆ ส่วนแผ่นเหล็กนั้นแม้จะแข็งแรง แต่ก็หนัก เสียรูปถาวรได้ง่าย ติดตั้งอย่างปลอดภัยได้ยาก และเป็นสนิม UHMWPE ถือเป็นการพัฒนาที่สำคัญในด้านความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม เนื่องจากไม่ดูดซับน้ำ มีความแข็งแรงทนต่อแรงกระแทกสูง และคืนตัวได้ภายใต้แรงกดสูง ทำให้แผ่นรองกลับคืนสู่รูปทรงเดิมหลังจากยกของออก
| เมทริกซ์ทรัพย์สิน | เวอร์จิน UHMWPE (PE1000) | กองไม้โอ๊ค | เหล็กกล้าคาร์บอนโครงสร้าง |
|---|---|---|---|
| ความหนาแน่น (กรัม/ซม³) | 0.93 - 0.97 (น้ำหนักเบา / ลอยน้ำได้) | 0.75 - 0.85 (การดูดซับน้ำ) | 7.85 (หนัก ต้องใช้อุปกรณ์ยก) |
| ความแข็งแรงครากอัด | > 20 เมกะปาสคาล | 8 - 12 MPa (แตกต่างกันไปตามชนิดของเมล็ดพืช) | 250 เมกะปาสคาล |
| การดูดซับความชื้น | 0.00% (ไม่เกิดการเสื่อมสภาพในดินเปียก) | สูงสุด 30% (ผุ/แตก) | 0.00% (สนิมที่ไม่ได้รับการรักษา) |
| ความต้านทานต่อสารเคมี | ทนต่อน้ำมัน กรด และตัวทำละลาย | เสื่อมสภาพเนื่องจากสารเคมีและเชื้อรา | เกิดการผุกร่อนในดินเค็มและดินที่เป็นกรด |
| รูปแบบการแตกหัก | การให้ผลผลิตแบบยืดหยุ่นที่ไม่เปราะ | การแตกกระจาย การเฉือนอย่างรุนแรง | การดัดงอ การเสียรูปพลาสติก |
3. ปัจจัยน้ำหนักโมเลกุลในการเลือกใช้พอลิเมอร์
ประสิทธิภาพของแผ่นรองขาค้ำยันขึ้นอยู่กับความยาวของสายโซ่โมเลกุลเป็นอย่างมาก บริษัท Tianjin Beyond ผลิตแผ่นรองขาค้ำยันโดยใช้เรซินที่มีน้ำหนักโมเลกุลตั้งแต่ 5 ถึง 9.2 ล้านกรัม/โมล ความเข้มข้นสูงของสายโซ่โมเลกุลยาวทำให้มีความต้านทานแรงกระแทกและการดูดซับพลังงานที่เหนือกว่า วัสดุนี้ช่วยป้องกันความเค้นเฉพาะจุดที่อาจก่อให้เกิดรอยแตกขนาดเล็ก ซึ่งเป็นรูปแบบความเสียหายทั่วไปใน PE300 (HDPE) หรือ PE500 เกรดต่ำ เมื่อสัมผัสกับสภาพพื้นผิวที่ไม่เรียบ เช่น กรวด หิน หรือเศษวัสดุ
