起重機械一般工作環境惡劣,且頻頻地接受各種載荷的反復效果,為了確保其安全狀況,避免起重臂開裂、傾覆等事端發生,有必要采納相關安全檢測,其間包含對金屬結構的檢測。
近幾年,因為起重機的大范圍運用,國內對起重機結構安全、開裂失效等問題進行了許多研究,如選用應力測驗系統對平頭塔機起重臂開裂失效進行分析;選用應力測驗評價老舊起重機金屬結構;應力測驗結合無損檢測在起重機專用梁式吊具安全評價;腹板加高門式起重機的應力測驗及分析,以斷定改造后的設備是否滿意工況需求。
應力測驗是驗證起重機金屬結構承載才能的直接、有效的手段。丈量金屬結構首要受力部位的應變、應力,進行強度、剛度校核,而且可通過動態丈量,測出結構的動態特性。
起重機械金屬結構應力丈量首要分為:
校核性丈量:驗證結構強度(剛度)是否滿意理論核算要求。例如,新產品鑒定性檢測。
改善性丈量:產品改善,確認安全儲藏,減輕結構自重。
優選性丈量:各種設計產品的計劃比較、試驗研究性檢測。
增潛性丈量:產品改造,提高結構承載才能。
丈量辦法
應變電測法是用電阻應變片先測出構件的外表應變,再依據應力、應變的關系式來確認構件外表應力狀況的一種試驗應力分析辦法。
應變片安置原則
以港口吊械為例,其金屬結構基本上是由角鋼、槽鋼、工字鋼、T型鋼、鋼管等型材或由鋼板焊成的箱形結構所組成。由各種形式資料組成的結構,通常接受拉(壓)、彎、扭等幾種外力的效果,其斷面上的應力散布比較復雜。
各種斷面的應力散布規律
斷面上通常只有兩種力:正應力、剪應力
斷面角點處只有正應力,而無剪應力(相當于單向應力狀況)。正應力的大值出現在角點處。
剪應力的散布形式依據其斷面形狀不同而不同,一般來說,剪應力產生在中性軸處(主慣性軸處)。
貼片主張
依據應力散布狀況:單向平面應力狀況
主應力方向已知:
軸向受力構件:應變片可在斷面上、下或左、右沿軸向安置。
受彎構件:彎矩處斷面的邊際或四角沿軸向安置。
壓彎構件:斷面上四角不少于四片軸向安置。
主應力方向不知道:
受彎構件的正應力與剪應力較大的部位;
斷面形狀不規則或有突變處;
匯交力系的桿件節點部位。
單向應力狀況:在單向拉伸或緊縮外力效果下,沿軸向應力方向貼應變片
平面應力狀況(主應力方向已知):沿x和y的方向各貼一枚應變片(或直角應變花)
平面應力狀況(主應力方向不知道):在被測構件上的同一個測點以三個不同的方向進行丈量(如0°-45°-90°三軸應變花),并對3個不同方向上的應變進行丈量,依據公式求出主應力與主應力的方向
重要受力部位:貼雙片,提高丈量值的可靠性。
對稱結構斷面:可適當減少布片、數量,例如單邊布片。