Эксплуатационная надежность портальных кранов с деформационными повреждениями металлоконструкций

• Автор: Дарюхин, Алексей Борисович
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. Анализ литературных источников по влиянию деформационных повреждений металлических конструкций на работоспособность портальных кранов

1.1. Виды элементов металлоконструкций портальных кранов

1.2. Обзор публикаций по влиянию деформационных повреждений на работоспособность металлоконструкций
1.3. Обзор нормативных документов по вопросам оценки технического состояния и остаточного ресурса кранов

1.4. Выводы по главе 1 .

2. Расчетная оценка напряженнодеформированного состояния

металлоконструкций портальных кранов

2.1. Основные положения.

2.2. Пластинчатостержневая конечноэлементная модель портального крана на примере крана ГАНЦ тип Е
2.3. Выводы по главе 2
3. Экспериментальные исследования нагруженности методом
тензомстрирования деформированных балок портала
3.1. Основные положения.
3.2. Методика исследования
3.3. Результаты экспериментальных исследований
3.4. Проверка адекватности пластинчатостержневой модели портального крана ГАНЦ тип Е.
3.5. Выводы по главе 3
4. Экспериментальные исследования влияния эксплуатационных
деформационных повреждений на работоспособность элементов
металлоконструкций портальных кранов.
4.1. Оценка влияния деформационных повреждений монтажного характера на устойчивость стержней и ферм
4.2. Оценка влияния деформационных повреждений эксплуатационного характера на устойчивость стержней и ферм
4.3. Общие сведения о кранах, имеющих реальные деформационные повреждения в эксплуатации.
4.4. Расчет несущей способности элементов металлоконструкции с деформационными повреждениями портала крана ГАНЦ тип Е .
4.4.1. Методика расчета на прочность и устойчивость
4.4.2. Результаты расчета на прочность и устойчивость
4.4.3. Сопоставление результатов расчетов и опыта эксплуатации
4.5. Выводы по главе 4
5. Исследование работоспособности элементов металлоконструкции портальных кранов ГАНЦ тип Е с деформационными повреждениями методом магнитного контроля
5.1. Физические основы метода.
5.2. Методика инструментального магнитного контроля.
5.3. Результаты исследований деформированных элементов портала кранов ГАНЦ тип Е и АЛЬБРЕХТ.
5.4. Сравнения результатов расчетов выполненных магнитным методом с расчетами с помощью программного комплекса АРМ ii .
5.5. Выводы по главе 5
6. Вероятностная модель оценки надежности элементов металлоконструкции портальных кранов, имеющих деформационные
повреждения.
6.1. Общие положения
6.2. Оценка вероятности безотказной работы металлоконструкции с деформационными повреждениями.
6.3. Выводы по главе 6.
Основные выводы по результатам работы.
Список использованных источников


Как правило, они несовершенства возникают в следующих случаях при прокатке и раскатывании листа на заводе, при сварке нескольких элементов появляются нссоосности и погнутости, при монтаже конструкции изза неточности монтажа, при неправильной эксплуатации грузоподъемной машшил. В основном расчет элементов металлоконструкций грузоподъемных мапшн ведется по нормам предназначенным для расчета строительных конструкций. Проверка на устойчивость балок выполняется также согласно этому методу. Но на грузоподъемных машинах очень часто встречаются такие элементы, для которых рекомендаций нормативных документов недостаточно. К таким элементам относятся балки имеющие деформации, погнутости, искривления, т. Для проверки устойчивости таких элементов необходимо выполнять деформационный расчет 1. Под деформационным расчетом подразумевается выполнение расчета по деформированной схеме, т. Исследования напряженнодеформированного состояния балок, проведенные Крулем К. При больших критических нарузках, изгибные напряжения в некоторых точках пояса превышали величину мембранных напряжений. Анализ экспериментальных исследований показал существенное влияние начальных прогибов стенок модели на величину изгибных напряжений. Исследования подтвердили, что в упругом закритическом состоянии существует резерв несущей способности, который можно использовать при статических нагрузках. Вопросы устойчивости конструкции, целью которых является определение критических нарузок в предположении небольших отклонений конструкции от первоначального состоянии равновесия, относятся, к так называемым, классическим. Применяя такую модель и энергетический и аналитических подходы, Вольмир А. По отношению к несущим конструкциям грузоподъемных машин классические вопросы устойчивости конструкций можно разделить по типу конструкции и по вщу нагрузки. Для стержневых сжимаемых систем необходимо выделить вопросы критических нагрузок для одиночного стержня локальная устойчивость и для стержневой системы ферма, рама. При изгибной форме первоначально прямая ось стержня искривляется, а его поперечное сечение перемещается. При изгпбнокрутнльной форме потери устойчивости происходят одновременно и искривление оси стержня и перемещение поперечного сечения и его поворот. Частным случаем изгнбнокрутильной формы потери устойчивости является крутильная потеря устойчивости, при которой ось стержня остается прямой, а поперечное сечение поворачивается. Локальная потеря устойчивости заключается в том, что поперечное сечение деформируется, и при этом края не перемещаются. Из многочисленных экспериментов следует, что для сжимаемого стержня со сплошным или трубчатым тонкостенным сечением минимальная критическая нагрузка соответствует изгибной потери устойчивости. Иначе обстоит дело со стержнями, имеющими тонкостенное открытое сечение, для которых в зависимости от гибкости А могут происходить потери устойчивости всех трех видов. В несущих конструкциях грузоподъемных машин одиночный стержень, как правило, является элементом более сложной системы. Развитие пластических деформации при наличии изгибающего момента или продольной силы может привести к образованию шарнира пластичности, но при этом положение нейтральной оси в процессе развития пластических деформаций смещается. При увеличении момента и продольной силы на одной стороне стержня напряжения крайних волокон достигают предела текучести и затем останавливаются на этом уровне. Напряжения в других волокнах продолжают расти до тех пор, пока напряжения на другой стороне стержня не достигнут предела текучести, после чего пластичность распространяется на все сечения. Образование шарнира пластичности приводит к неограниченному росту перемещений. Проверка устойчивости таких стержней проводится путем сравнивания напряжений, полученных от расчетных нагрузок, с критическими, вычисленными с учетом начальных эксцентриситетов. Кроме того, при решении вопроса о возможности эксплуатации деформированных элементов металлоконструкций крана, необходимо учитывать также возможность перераспределения сил между стержнями, вызванную деформацией одного из стержней. АЛЬБРЕХТ .