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起重機安裝過程中的應力測試

2025-1-11 閱讀(60)

某企業(yè)需要安裝一臺起重量為600t的門式起重機,為了確保安裝過程中的安全,保障起重機械安裝質量及效益,該企業(yè)決定對門式起重機主梁提升過程進行應力測試。該起重機械門架結構主要由行走機構、單柱箱型剛性腿、梯形主梁與人字形圓管柔性腿等構成。起重機械額定起重能力為:上小車,起重值為:2*300t;下小車起重值為:350t+20t。起重機械軌跡為182m,起重高度軌下為9m,起重高度軌上為90m。起重機械安裝后自重值為4615t,其長寬高值分別為189.9m*58m*116.

該企業(yè)在起重機械提升時采取的是液壓整體提升技術,并在主梁兩頭搭設130m左右提升塔架。塔架設計為桁架結構,每個塔架主梁上配置8支350t液壓鋼,在計算機集中控制基礎上實現(xiàn)整體提升。在起重機械試吊階段,其起重量設計為大梁+檢修吊車+上小車,共25182KN,千斤頂加載由0值到全部荷載等級實現(xiàn),需要通過十次加載。

應變電測法技術及其目的

應變電測法技術主要是通過測量應變片阻值,并計算出鋼材所能夠承受力的大小與方向。一般來說,應變片薄片其電阻值多為120Ω,用JH-496膠水將應變片粘貼在鋼材上,在鋼材受力變形后,拉壓應變片將會改變應變片阻值。通過JHDY動態(tài)應變儀采集應變片數據,在分析鋼材特性的基礎上,得到材料受力情況。在起重機械安裝中采用應變電測法技術,對主體結構在試吊工程中出現(xiàn)的應力與應變進行測定,將測定結果與理論計算結果進行對比研究,可以對結構安全性進行判斷。采用應變電測法,對起重機械主要構件在安裝過程中其受力區(qū)域內應力變化狀況進行監(jiān)測。找出應變與荷載變化之間的關系,以保證起重機械安裝過程的安全性。在起重機械安裝過程中,如出現(xiàn)突發(fā)性大風或不利狀況,應及時采取處理措施,保證起重機械結構體系在荷載下保持安全性。

應變片布置

起重機械安裝過程中合理布置應變片,其應變片布置情況如下:di一,在塔架主梁跨中上翼緣上表面相距腹板60mm位置布置8片應變片;第二,在塔架主梁跨中下翼緣上表面相距腹板60mm位置布置8片應變片;第三,在塔架格構56m位置,4柱背心側與內心側布置32片應變片;第四,塔架主梁兩端腹板內側,選擇中間高度布置16片應變片;第五,塔架格構柱頂截面柱下段高度中心與上段高度中心內外側共布置32片應變片;第六,在塔架格構柱柱腳斜桿中段位置布置32片應變片。

整體布置112片應變片,16片應變花。每次加載后,應通過JHDY動態(tài)應變儀觀察應變變化情況,直到應變穩(wěn)定并記錄下來。在起重機械安裝不加載時,白天應間隔4個小時進行一次讀數,夜間間隔6-8個小時進行一次讀數。在測試中,綜合考慮晝夜溫差等情況,為消除溫度變化對數據影響,每個點采取自補償方式。應用200m屏蔽線并保證內阻誤差在±0.3Ω范圍內,以減少外界環(huán)境與內阻對測量結果的影響。在起重機械安裝過程中,考慮其格構應用的是16錳鋼,其強度極限在471-510Nb范圍內,屈服極限則在274-343Mb范圍內,彈性模型取值為210*109N/cm。

起重機械提升過程研究

在起重機械提升之前,檢查提升液壓缸及JHDY應變儀等,確保其質量的基礎上進行起吊作業(yè),起吊分十次加載,數據出現(xiàn)較大變化。通過收集數據后發(fā)現(xiàn),應變花顯示角度為43°,與計算值相接近;研究發(fā)現(xiàn)主梁數據正常、56m位置鋼架受壓力正常;數據顯示格構柱柱腳斜桿中段數據異常,副塔一邊斜桿承受拉力,另一邊則承受較大壓力,其數值表現(xiàn)為不正常上升,管件變形zui大數據為1300微應變,在提升過程中,數據最終達到了1700微應變,其應變值達到了材料極限;卸載后數據基本復位,但超過1500微應變數據則恢復十分緩慢,甚至有些材料不再恢復,說明材料變形嚴重,進入塑性區(qū)。通過格構檢查發(fā)現(xiàn)塔架基礎出現(xiàn)下沉,且地腳螺栓出現(xiàn)松動問題。通過緊固所有螺栓,從頂梁到地面對鋼材尺寸進行測量,zui大限度消除起重機械安裝過程中應力過于集中的問題。重新試吊后取得成功,逐步提升并完成起重機械安裝。

在起重機械安裝過程中,采用應變儀對測量過程中數據進行測量,獲得梁zui大正壓力值為96.1N/nm,柱zui大壓應力為49.2N/nm,斜桿zui大壓應力值為38.7N/nm。通過應力測試判斷,在結構系統(tǒng)處于滿載狀態(tài)時,其應力狀況仍小于材料設計抗力,滿足起重機械安全安裝的要求。

結語

起重機械屬于工業(yè)生產中十分重要的機械設備,起重機械安裝質量直接影響著其操作性能及運行質量。在進行起重機械安裝過程中,其裝配產生的應力很容易影響整體結構穩(wěn)定性,造成安裝質量問題,影響起重機械安裝安全性。建議在起重機械安裝過程中,對起重機械進行應力測試,充分保障起重機械安裝質量,實現(xiàn)工程施工綜合效益。




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