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南京聚航科技有限公司
主營產(chǎn)品： 振動時效設(shè)備，殘余應(yīng)力檢測儀，應(yīng)力應(yīng)變測量，殘余應(yīng)力消除設(shè)備 |
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主營產(chǎn)品： 振動時效設(shè)備，殘余應(yīng)力檢測儀，應(yīng)力應(yīng)變測量，殘余應(yīng)力消除設(shè)備 |
2022-2-9 閱讀(406)
起重機屬于特種設(shè)備，一旦發(fā)生事故，會造成人員傷亡和重大的經(jīng)濟損失。目前，我國對起重機沒有強制性報廢年限的要求，且由于起重機造價較高，很多起重機已超過設(shè)計使用年限還在繼續(xù)使用，這就需要加強對這類設(shè)備的檢測，保證其安全使用。也就是通過動態(tài)應(yīng)變儀，對起重機主梁進行疲勞強度檢測。在檢測點粘貼應(yīng)變片，對起重機主梁進行應(yīng)力檢測。因此檢測點位置選擇是一個非常重要的問題，只有將應(yīng)變片粘貼在主梁上的危險位置，才能檢測到主梁上應(yīng)力或應(yīng)力幅的狀態(tài)，從而對主梁疲勞強度進行校核，保證起重機的安全使用，下面以門式起重機箱形主梁為例，探討檢測點位置的選擇。
應(yīng)力檢測點位置選擇
1. 跨中下蓋板位置；是指跨度中心線兩側(cè)1/4小車軸距的位置，當(dāng)小車運行到跨度中部時，此處的彎矩*大。由于跨內(nèi)梁的截面尺寸相等，此處將出現(xiàn)*大正應(yīng)力，主應(yīng)力方向和主梁方向一致，上蓋板受擠壓，下蓋板受拉伸。由于鋼板的抗拉強度低于抗壓強度，因此應(yīng)變片粘貼在該位置的下蓋板外表面上，距離下蓋板邊緣20mm，方向與主梁一致。
2. 懸臂根部位置；當(dāng)小車運行到有效懸臂處時，懸臂根部出現(xiàn)*大彎矩，此截面應(yīng)力*大的點是小車軌道附近，此處有彎曲正應(yīng)力，車輪通過的擠壓應(yīng)力，此處的剪應(yīng)力也是*大的，主應(yīng)力方向和主梁方向一致，上蓋板受拉伸、下蓋板受擠壓。應(yīng)變片粘貼在該部位的上蓋板上，距離小車軌道內(nèi)側(cè)10mm，距離支腿外側(cè)10mm，方向與主梁一致。
3. 1/6-1/4跨位置；主腹板與上蓋板的焊縫處，是出現(xiàn)*大應(yīng)力幅值的地方，即*大應(yīng)力減去最小應(yīng)力（拉伸取正值，擠壓取負(fù)值）。它是小車處于有效懸臂位置時在跨度內(nèi)部引起的正彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力，該應(yīng)力減去小車在跨度中部引起的負(fù)彎矩廣義影響線數(shù)值*大位置的應(yīng)力，曲線上該點的切線斜率與小車在有效懸臂時在跨內(nèi)引起的彎矩的斜率相同。在這個位置有彎曲正應(yīng)力，車輪通過的擠壓應(yīng)力，剪應(yīng)力也很大，由于該處主應(yīng)力的方向是變化的，所有應(yīng)粘貼應(yīng)變花，應(yīng)變花的3片應(yīng)變片的方向分別與主梁方向成0°、45°、90°。應(yīng)變花粘貼在主腹板上，距離上蓋板與主腹板焊縫10mm。進行應(yīng)力分析時，取*大應(yīng)力幅值時的應(yīng)變片采集的數(shù)值。
4. 對于有水平輪的單箱形主梁門式起重機，水平輪軌道在主腹板與下蓋板焊縫處的主腹板外表面上，有很大的彎曲拉應(yīng)力，包括水平輪通過的局部擠壓應(yīng)力，以及由于水平輪沒有對準(zhǔn)下蓋板，在主腹板上形成的局部彎曲應(yīng)力。在水平輪軌道上沿附近的主腹板上容易出現(xiàn)裂紋，因此，在跨度中部、懸臂根部的主腹板上，距離水平輪軌道上沿10mm處應(yīng)粘貼應(yīng)變片，應(yīng)變片方向與主梁方向垂直，在1/6-1/4跨處的主腹板上，距離水平輪軌道上沿10mm處，粘貼應(yīng)變花，應(yīng)變花的1片應(yīng)變片的方向與主梁方向平行。
應(yīng)力檢測案例分析
對某鐵路貨場的一臺雙箱形主梁的門式起重進行了應(yīng)力檢測實驗，該起重機額定載荷為32t，工作級別為A6，已使用20年。采用電阻值為120Ω、靈敏系數(shù)為2.00-2.20、基底尺寸為9.4mm*5.0mm的應(yīng)變片和基地尺寸為15.4mm*15.4mm的應(yīng)變花，分別粘貼在主梁的6個位置：
1. 跨中下蓋板位置，距離下蓋板邊緣20mm，距離跨度中心線500mm（1/4小車軸距），粘貼應(yīng)變片，方向與主梁一致；
2. 跨中上蓋板位置，在跨度中心線的上蓋板上，距離小車軌道內(nèi)側(cè)10mm，粘貼應(yīng)變片，方向與主梁一致；
3. 1/5跨位置，在1/5跨度處的主腹板上，距離上蓋板與主腹板焊縫10mm，粘貼應(yīng)變花，應(yīng)變片的1片應(yīng)變片與主梁平行；
4. 1/3跨位置，在1/3跨度處主腹板上，距離上蓋板與主腹板焊縫10mm，粘貼應(yīng)變花，應(yīng)變花的1片應(yīng)變片與主梁平行；
5. 懸臂根部位置，在懸臂根部上蓋板上，距離小車軌道內(nèi)側(cè)10mm，距離支腿外側(cè)10mm，粘貼應(yīng)變片，方向與主梁一致；
6. 1/2懸臂位置，在1/2懸臂處的上蓋板上，距離小車軌道內(nèi)側(cè)10mm，粘貼應(yīng)變片方向與主梁一直，每個粘貼位置都進行磨平，用丙酮清洗，用502粘結(jié)劑將應(yīng)變片粘貼，然后用硅橡膠將其覆蓋，保證絕緣。
應(yīng)力檢測數(shù)據(jù)分析
起吊額定載荷，大、小車同時運行，小車在主梁上全程往返運行，經(jīng)動態(tài)應(yīng)變儀采集。在1/5跨位置，粘貼的是應(yīng)變花，由于與主梁45°的應(yīng)變片的應(yīng)力幅*大，取該應(yīng)變片的數(shù)值。在1/3跨位置，粘貼的是應(yīng)變花，由于與主梁平行的應(yīng)變片的應(yīng)力幅*大，取該應(yīng)變片的數(shù)值。
從數(shù)據(jù)可以看出，跨度內(nèi)部*大應(yīng)力發(fā)生在跨中下蓋板位置，懸臂端*大應(yīng)力發(fā)生在懸臂根部位置（上蓋板），*大應(yīng)力幅發(fā)生在1/5跨位置（主腹板）。由于疲勞裂紋不僅與應(yīng)力幅有關(guān)，而且與應(yīng)力大小有關(guān)，因此這3個位置是產(chǎn)生疲勞裂紋的危險點。
以上就是起重機在進行應(yīng)力檢測時，檢測點位置的研究分析，如果您還想了解更多信息，可直接咨詢南京聚航科技，我們歡迎您的選購。
