Повышение эффективности технической диагностики металлических конструкций грузоподъемных машин

• Автор: Якимов, Артем Викторович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Состояние вопроса и исследования процессов техниче-

ской диагностики металлических конструкций

1.1 Методы и средства контроля технического состояния мс- 19 таллических конструкций

1.1.1 Тензорезистивные датчики

1.1.2 Оптоволоконные датчики

1.1.3 Компьютерная обработка изображений

1.1.4 Вибрационный контроль

1.1.5 GPS контроль

1.1.6 Лазерное сканирование
1.1.7 Тепловой контроль
1.1.8 Магнитные методы контроля
1.1.9 Ультразвуковой контроль
1.2 Специализированные методы и средства технической ди-
агностики металлических конструкций ГПМ
1.2.1 Диагностирование металлических конструкций ГПМ по 35 бальной системе с учетом данных визуального обследования
1.2.2 Диагностирование ГПМ по наработке в моточасах
1.2.3 Диагностирование ГПМ по ГОСТ 25546-82
1.2.4 Диагностирование ГПМ по комплексу параметров
1.2.5 Приборы для контроля и регистрации параметров работы 41 ГПМ
1.3 Грузоподъемные машины и анализ технического состояния
их металлических конструкций
1.3.1 Краткая характеристика исследуемых ГПМ
1.3.2 Специфика металлических конструкций башенных кранов и

дефекты, возникающие при эксплуатации
1.3.3 Специфика металлических конструкций мостовых кранов и дефекты, возникающие при эксплуатации
1.3.4 Конечно-элементный анализ напряженного состояния металлических конструкций ГПМ
Выводы
Глава 2 Теоретическое обоснование разработки моделей напряженного состояния металлических конструкций ГПМ
2.1 Разработка и исследование специализированной системы конечно-элементного анализа напряженного состояния металлических конструкций ГПМ
2.2 Моделирование напряженного состояния металлических конструкций ГПМ с помощью нейросетевых моделей
2.3 Расчет усталостного повреждения металлических конструкций по гипотезе Пальмгрена-Майнера
2.4 Расчет усталостного повреждения металлических конструкций по модели Брутмана-Сахыо
2.5 Схематизация историй напряжений для подсчета полуциклов нагружений
2.6 Оперирование неточными величинами напряжений, характеристик сталей при помощи аппарата нечетких чисел
Выводы
Глава 3 Методология исследования
3.1 Методика обучения нейросетевых моделей с целью моделирования напряженного состояния металлических конструкций ГПМ
3.2 Видеорегистрация параметров работы ГПМ
3.3 Основы функционирования разработанного программного обеспечения для технической диагностики металлических конструкций ГПМ

3.4 Подготовка и извлечение исходной, эксплуатационной инфор-
мации из регистратора параметров работы ГПМ
Выводы
Глава 4 Основные результаты и экономическая оценка при-
менения разработанной методики
4.1 Результаты анализа напряженного состояния металлических 97 конструкций ГПМ
4.2 Результаты обучения нейросетевых моделей
4.3 Результаты видеорегистрации параметров работы ГПМ
4.4 Достоверность результатов используемых методов техническо- 105 го диагностирования металлических конструкций
4.5 Аренда ГПМ и принципы расчета ее стоимости
4.6 Введение гибкой системы тарификации при аренде ГПМ
Выводы
Общие выводы
Список использованной литературы
Приложения

1.2 Специализированные методы и средства технической диагностики металлических конструкций ГПМ
1.2.1 Диагностирование металлических конструкций ГПМ по бальной системе с учетом данных визуального обследования
Согласно РД 10-112-2-09: «Допускается для стреловых кранов и кранов-манипуляторов всех грузоподъемностей определять возможность их дальнейшей эксплуатации по состоянию его металлических конструкций, оцениваемому по балльной системе». Бальная система оценки также применима для башенных кранов, согласно РД 10-112-3-97.
Данный метод базируется на результатах визуального обследования с проведением необходимых замеров и последующим подсчетом количества баллов, соответствующих уровню повреждения (таблица 2).
При возникновении подозрений на наличие трещин в определенных местах конструкции, проводится проверка методами неразрушающего контроля.
Таблица 2 - Оценка дефектов металлических конструкций ГПМ по баллам
Вид дефекта Характеристика дефектов
Дефекты изготовления или монтажа Дефекты, возникшие из-за грубого нарушения норм эксплуатации Дефекты, возникшие при нормальной эксплуатации
Количество баллов
1. Нарушение лакокрасочного покрытия 0,
1. Коррозия ответственных элементов до 5% толщины элемента вкл. до 10% толщины элемента вкл. свыше 10% толщины элемента 0,2 1
3. Трещины, разрывы в швах или в околошовной зоне 1 1
4. Трещины, разрывы в зонах, удаленных от сварных швов 1 1
5. Ослабление болтовых соединений, в которых болты работают на растяжение (а также износ резьбы винтовых опор) 0,5 0,5