起重机械一般工作环境恶劣,且频频地接受各种载荷的反复效果,为了保证其安全状况,避免起重臂开裂、倾覆等事端发生,有必要采纳相关安全检测,其间包含对金属结构的检测。
近几年,因为起重机的大范围运用,国内对起重机结构安全、开裂失效等问题进行了许多研究,如选用应力测验系统对平头塔机起重臂开裂失效进行分析 [1] ;选用应力测验评价老旧起重机金属结构 [2] ;应力测验结合无损检测在起重机专用梁式吊具安全评价 [3] ;腹板加高门式起重机的应力测验及分析,以断定改造后的设备是否满意工况需求 [4] 。
应力测验是验证起重机金属结构承载才能的最直接、最有效的手段。丈量金属结构首要受力部位的应变、应力,进行强度、刚度校核,而且可通过动态丈量,测出结构的动态特性。
起重机械金属结构应力丈量首要分为:
校核性丈量:验证结构强度(刚度)是否满意理论核算要求。例如,新产品鉴定性检测。
改善性丈量:产品改善,确认安全储藏,减轻结构自重。
优选性丈量:各种设计产品的计划比较、试验研究性检测。
增潜性丈量:产品改造,提高结构承载才能。
丈量办法
应变电测法是用电阻应变片先测出构件的外表应变,再依据应力、应变的关系式来确认构件外表应力状况的一种试验应力分析办法。
应变片安置原则
以港口起重机械为例,其金属结构基本上是由角钢、槽钢、工字钢、T型钢、钢管等型材或由钢板焊成的箱形结构所组成。由各种形式资料组成的结构,通常接受拉(压)、弯、扭等几种外力的效果,其断面上的应力散布比较复杂。
各种断面的应力散布规律
断面上通常只有两种力:正应力、剪应力
断面角点处只有正应力,而无剪应力(相当于单向应力状况)。正应力的最大值出现在角点处。
剪应力的散布形式依据其断面形状不同而不同,一般来说,最大剪应力产生在中性轴处(主惯性轴处)。
贴片主张
依据应力散布状况:单向平面应力状况
主应力方向已知:
轴向受力构件:应变片可在断面上、下或左、右沿轴向安置。
受弯构件:最大弯矩处断面的边际或四角沿轴向安置。
压弯构件:断面上四角不少于四片轴向安置。
主应力方向不知道:
受弯构件的正应力与剪应力较大的部位;
断面形状不规则或有突变处;
汇交力系的杆件节点部位。
单向应力状况:在单向拉伸或紧缩外力效果下,沿轴向应力方向贴应变片
平面应力状况(主应力方向已知):沿x和y的方向各贴一枚应变片(或直角应变花)
平面应力状况(主应力方向不知道):在被测构件上的同一个测点以三个不同的方向进行丈量(如0°-45°-90°三轴应变花),并对3个不同方向上的应变进行丈量,依据公式求出主应力与主应力的方向
重要受力部位:贴双片,提高丈量值的可靠性。
对称结构断面:可适当减少布片、数量,例如单边布片。
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