橋式起重機(jī)應(yīng)力測試案例

2021年06月21日 10:16:45人氣：407來源：南京聚航科技有限公司

　　橋式起重機(jī)是一種橋架在高架軌道上運(yùn)行的橋架式起重機(jī)，由起重小車、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬機(jī)構(gòu)組成，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。由于小車長期的載荷作業(yè)，起重機(jī)的主梁出現(xiàn)下?lián)?、旁彎、主梁腹板波浪變形，甚至斷裂情況，嚴(yán)重時會導(dǎo)致事故的發(fā)生。

　　本文以一臺(20t+20t)雙小車料箱橋式起重機(jī)為測試對象，對其進(jìn)行應(yīng)力測試，檢測起重機(jī)在額定載荷作用下，結(jié)構(gòu)承受靜載荷的能力，以及主梁變截面開裂處主應(yīng)力。檢驗結(jié)構(gòu)件在35.7t載荷作用下結(jié)構(gòu)承受動載的能力。然后判斷其金屬結(jié)構(gòu)是否滿足靜強(qiáng)度和動強(qiáng)度的工作要求，從而可以避免危險事故的發(fā)生，排除安全隱患。

　　靜載應(yīng)力測試與分析

　　檢測設(shè)備與方法

　　采用JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀對橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜載應(yīng)力測試，靜態(tài)應(yīng)變儀采用半橋電路進(jìn)行接橋。首先確定所需布置的應(yīng)力測點，用打磨儀對確定的應(yīng)力測試位置進(jìn)行打磨，再按要求粘貼應(yīng)變片，因為B、C兩點應(yīng)力比較復(fù)雜(圖1)，所以在這兩處分別布置一個應(yīng)變花，其次把應(yīng)變片用導(dǎo)線和靜態(tài)應(yīng)變儀相連，分別在工況Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ下對西側(cè)主梁截面(B處)，A截面和東側(cè)主梁截面(C處)進(jìn)行靜載應(yīng)力檢測。

　　根據(jù)下面所述的檢測工況操作過程，在三個工況進(jìn)行測量結(jié)構(gòu)在試驗載荷下的結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度。最后用靜態(tài)應(yīng)變儀分別對三個工況進(jìn)行測試，并將自動記錄的應(yīng)力數(shù)據(jù)結(jié)果整理成表，根據(jù)測試的結(jié)果分析判斷結(jié)構(gòu)承受靜載能力，是否滿足結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度要求。需要注意的是，因為B和C處貼的是應(yīng)變花，所有需根據(jù)第四強(qiáng)度理論分別把B處、C處的應(yīng)力合成一個主應(yīng)力。

　　靜載應(yīng)力測點布置

　　橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)靜載應(yīng)力測點的選擇主要是通過對橋式起重機(jī)實際工作載荷下的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計算，并結(jié)合起重機(jī)作業(yè)和檢測的歷史記錄，以及同類型起重機(jī)結(jié)構(gòu)的破壞情況，來確定金屬結(jié)構(gòu)的危險區(qū)域，并在這些區(qū)域內(nèi)選取適當(dāng)?shù)狞c作為靜載應(yīng)力測點。

　　根據(jù)上面所述，主要選擇主梁跨中區(qū)域(圖1中A處)，西側(cè)主梁末端與端梁聯(lián)結(jié)角焊縫截面(圖1中B處)，以及東側(cè)主梁變截面處(圖1中C處)，布置應(yīng)力測點，貼應(yīng)變片進(jìn)行靜載應(yīng)力測量。應(yīng)力測點布置見圖1。圖1中的小三角形和矩形框為應(yīng)變片布置點。

靜載檢測結(jié)果分析及結(jié)論

　　當(dāng)試驗載荷35.7t在跨中和主梁兩端部位置靜載作用時，各測點中*大應(yīng)力發(fā)生在跨中的A3測點，其值為-61.0MPa；各測點中*大剪應(yīng)力在C2測點，其值為+31.4MPa，東、西側(cè)兩端部主應(yīng)力*大值分別為+65.7MPa和+60.0MPa，小于材料的許用應(yīng)力，結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度滿足工作要求。

　　動載應(yīng)力測試與分析

　　檢測設(shè)備與方法

　　采用JHDY動態(tài)應(yīng)變儀對橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行動載應(yīng)力測試，，且動態(tài)應(yīng)變儀用半橋電路進(jìn)行連接。

　　首先確定應(yīng)力測點，由于動態(tài)應(yīng)變儀測量范圍有限，因此在檢測時只選擇關(guān)鍵的4個測點，用打磨儀進(jìn)行打磨，并按要求貼應(yīng)變片。

　　動載應(yīng)力測點選擇布置

　　動態(tài)應(yīng)力測試點布置類似于上述靜態(tài)應(yīng)力測試點布置原則。此次橋式起重機(jī)動態(tài)應(yīng)力測試點布置，選擇靜載應(yīng)力測量中典型的A5、B2、C1、C2測點，作為動載應(yīng)力測點。

　　當(dāng)小車位于司機(jī)室對面的一端空載時，儀器置“0”，儀器記錄起重小車提升35.7t載荷，小車分別運(yùn)行到跨中、司機(jī)室端部等處，作上升制動和下降制動以及大車運(yùn)行等動作過程。

　　動載應(yīng)力檢測結(jié)果分析與結(jié)論

　　在35.7t載荷動載作用過程中，主梁與端梁聯(lián)接處以及主梁端部變截面處的峰值應(yīng)力，分別為B2測點和C2測點，其值分別為-110MPa和-120MPa，已超過材料的疲勞許用應(yīng)力，所以結(jié)構(gòu)的動強(qiáng)度不滿足工作要求。

　　總結(jié)

　　以一臺(20t+20t)雙小車料箱橋式起重機(jī)的應(yīng)力測試為實例，分別用靜態(tài)應(yīng)變儀和動態(tài)應(yīng)變儀對金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜載應(yīng)力測試和動載應(yīng)力測試，并根據(jù)靜態(tài)應(yīng)變儀和動態(tài)應(yīng)變儀得到的測量數(shù)據(jù)，對檢測結(jié)果進(jìn)行了分析，分析得出該橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度滿足工作要求，動強(qiáng)度不滿足工作要求。

關(guān)鍵詞：力測量

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