Оценка эксплуатационной надежности портальных кранов

• Автор: Соколов, Юрий Федорович
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 189 с. : ил

Введение.

1. Анализ публикаций по вопросам эксплуатационной надежности крановых конструкций

1.1. Обзор нормативных документов по вопросам продления эксплуатации и оценки остаточного ресурса крановых конструкций.
1.2. Обзор современных методик оценки эксплуатационной надежности крановых конструкций по критерию живучести

1.3. Выводы по Главе 1

2. Основные положения и алгоритм методики оценки нагруженности опасных участков металлоконструкций портальных кранов.

3. Экспериментальная оценка нагруженности металлоконструкций портальных кранов.

3.1. Методика натурных теизометрических испытаний

3.2. Алгоритм схематизации эксплуатационных записей напряжений.

3.3. Основные результаты натурных теизометрических испытаний металлоконструкций портальных крапов с наработкой в эксплуатации

3.4. Выводы по Главе 3.

4. Расчетная оценка нагруженности металлоконструкций портальных кранов
4.1. Стержневые МКЭмодели и результаты их расчета.
4.2.ластинчатые МКЭмодели и результаты их расчета.
4.3. Оценка статистической картины нагруженности участков трсщинообразования
4.4. Выводы по Главе 4.
5. Расчетная оценка живучести типовых участков трещинообразования металлоконструкций портальных кранов
5.1. Детерминированная и стохастическая модели расчета живучести
5.2. Статистические данные по характеристикам трещиностойкости сталей, применяемых в металлоконструкциях портальных кранов
5.3. Условия определения критических размеров трещин.
5.4. Расчетные значения геометрических поправочных функций .
5.5. Сопоставление результатов расчетов живучести, выполненных по различным вариантам методики
5.6. Расчетные зависимости для оценки живучести
металлоконструкций портальных кранов в размерности наработки.
5.7. Выводы по Главе 5.
6. Влияние параметров перегрузочного процесса на эксплуатационную надежность элементов металлоконструкций портальных кранов по критерию живучести
6.1. Результаты расчетов живучести опасных участков
металлоконструкций портальных кранов.
6.2. Влияние эксплуатационных параметров перегрузочного процесса на живучесть основных несущих элементов металлоконструкций
6.3. Выводы по Главе 6.
Основные выводы по результатам исследования
Список использованных литературных источников
Приложение 1. Акт о внедрении работы.
Приложение 2. Оценка точности результатов расчета МКЭмоделей .
Приложение 3. Результаты расчета стержневых МКЭмоделей
Приложение 4. Общий вид пластинчатых МКЭмоделей
Приложение 5. Зависимости для расчета геометрических поправочных функций
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В качестве основного показателя остаточного ресурса рекомендуется гаммапроцентный ресурс, задаваемый двумя численными значениями наработкой и выраженной в процентах вероятностью, что в течение этой наработки предельное состояние не будет достигнуто. Для объектов, у которых достижение предельного состояния связано с опасностью для жизни и здоровья людей и контроль за техническими параметрами которых не ведется непрерывно, т. Методические указания предусматривают проведение уточненных расчетов и экспериментальных исследований в случае отсутствия в технической документации необходимой информации для расчета остаточного ресурса. Отмечается также, что расчет напряженнодеформированного состояния НДС, выполненный по нормативным документам без привязки к конкретному объекту, должен подтверждаться данными экспериментальных испытаний, при этом могут использоваться методы моделирования и ускоренные методы испытаний. РД Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы. Часть 3. Башенные, стреловые несамоходные и мачтовые краны, краныманипуляторы оценку остаточного ресурса рекомендует проводить на основании анализа конструкторской, эксплуатационной и ремонтной документации анализа технической информации по отказам анализа особенностей нагружения крана и фактической нагруженности элементов с учетом данных инструментальных испытаний анализа механизма образования и развития дефектов и повреждений узлов, лимитирующих долговечность крана определения параметров предельных состояний элементов с учетом их реальной нагруженности, отклонений от заданной геометрической формы, размеров и механических свойств металла выявлении запасов прочности с проведением при необходимости расчетов на усталость. Приводится бальная шкала оценок дефектов металлоконструкций, предусматривающая следующие виды дефектов первичная трещина по основному металлу первичная деформация элементов, превышающая нормативные значения выработка отверстий выше предельных значений коррозия расслоение металла повторные дефекты. Согласно этой шкале, допускается эксплуатация крана при наличии трещин но не указывается их критический размер. В приложении приводятся значения различных видов повреждений в металлоконструкциях кранов. Однако дефект в виде трещины не допускается. В РД также отсутствует методика расчета остаточного ресурса, и не достаточно полно проработаны критерии перехода объекта в предельное состояние. Сроки до проведения повторных обследований назначают в зависимости от установления фактической наработки крана на момент первичного обследования вне зависимости от результатов обследования. В разделе оценки остаточного ресурса указывается, что этот раздел является рекомендуемым и его положения должны учитываться по мере накопления материалов, поступающих в головную организацию. В предлагается использовать различные методики оценки остаточного ресурса, согласованные с головной организацией по краностроению. Рекомендуется расчет усталостной долговечности проводить по двум стадиям стадии образования усталостной трещины и стадии ее развития. В качестве одной из методик оценку остаточного ресурса рекомендуется проводить по бальной системе согласно приведенной в табличной форме оценке дефектов в баллах. Для рассчитываемой конструкции выполняется проверка в соответствии с СТО . Вели определенный соответствующим образом ресурс окажется недостаточным, допускается выполнять расчет с учетом возможности образования трещин согласно РТМ Минтяжмаш КОДАС Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета на трещиностойкость металлоконструкций мостовых кранов при статическом и циклическом нагружении . Кроме того, ресурс элементов, напряженное состояние которых не может быть с достаточной степенью достоверности оценено с применением существующих нормативных методик, допускается оценивать экспертным путем с использованием результатов оценки фактических свойств металла наиболее нагруженных участков элементов конструкции. Внимание контролирующих организаций составителей рассмотренных нормативных документов сосредоточено на крановых металлоконструкциях и их остаточном ресурсе.