Остаточный ресурс сварных ездовых балок коробчатого сечения с учетом инерционных воздействий

• Автор: Березкина, Юлия Викторовна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ

1.1. Анализ конструктивных решений мостовых перегружателей.

1.2. Анализ условий эксплуатации мостовых перегружателей и назначение эксплуатационных нагрузок.

1.3. Анализ повреждаемости, примеры аварий и разрушений мостовых перегружателей.

1.4. Анализ существующих методик определения остаточного ресурса металлических конструкций.

1.4.1. Определение остаточного ресурса по определяющим параметрам

1.4.2. Определение остаточного ресурса по трещиноподобным дефектам

1.4.3. Определение остаточного ресурса по критерию остаточных сварочных напряжения.
1.4.4. Расчетные методы оценки остаточного ресурса ,
1.4.5. Классический подход к прогнозированию остаточного ресурса.
1.5. Анализ свойств сталей, применяемых для изготовления несущих конструкций мостовых перегружателей.
1.5.1. Химический состав и механические характеристики.
1.5.2. Статическая и циклическая трещиностойкость
1.6. Выводы по состоянию вопроса и задачи дальнейших исследований
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ЕЗДОВЫХ БАЛОК
ПРИ ОСТАНОВКЕ МОСТОВОГО ПЕРЕГРУЖАТЕЛЯ
2.1. Натурные объекты проведения исследований.
2.2. Визуально и измерительный контроль состояния
металлоконструкций мостовых перегружателей.
2.3. Методика изучения перемещений ездовых балок при остановке мостового перегружателя.
2.3.1. Метод скоростной покадровой фоторсгистрации
2.3.2. Измерение амплитуд перемещений ездовых балок лазерными дальномерами.
2.3.3. Измерение частотных характеристик ездовых балок портативным виброанализатором
2.3.4. Описание действия приборов и погрешности
измерений.
2.3.5. Методика исключения ошибок и учета погрешностей.
2.4. Результаты экспериментальных исследований
перемещений ездовых балок при остановке мостового перегружателя
2.5. Выводы по главеV.
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ НЕСУЩИХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
МОСТОВЫХ ПЕРЕГРУЖАТЕЛЕЙ
3.1. Назначение расчетной схемы мостового перегружателя и обоснование выбора типа конечных элементов
3.2. Назначение эксплуатационных нагрузок.
3.2.1. Постоянные нагрузки
3.2.2. Инерционные нагрузки.
3.2.3. Ветровые нагрузки
3.3. Результаты расчета конструкций мостового перегружателя при помощи программного комплекса ЬТАШЕЬ 4.2.
3.3.1. Схемы деформации несущих конструкций мостового перегружателя.
3.3.2. Результаты определения напряжений от эксплуатационных нагрузок в сечениях ездовых балок.
3.4. Моделирование НДС материала узлов
по пространственной схеме с конечными элементами типа оболочка.
3.5. Методика учета локальных напряжений
3.6. Теоретические коэффициенты конструктивной концентрации напряжений
3.7. Выводы по главе
ГЛАВА 4. УЧЕТ ИНЕРЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ОЦЕНКЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА НА СТАДИИ РОСТА УСТАЛОСТНОЙ ТРЕЩИНЫ ЕЗДОВЫХ БАЛОК МОСТОВЫХ ПЕРЕГРУЖАТЕЛЕЙ ПРИ ФАКТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1. Назначение расчетных параметров для оценки остаточного ресурса ездовых балок
4.2. Построение блоков режимов нагружения.
4.2.1. Ветровой блок нагружения
4.2.2. Инерционный блок нагружения
4.2.3. Технологический блок нагружения
4.3. Корректировка алгоритма оценки остаточного ресурса на стадии РУТ ездовых балок мостовых перегружателей с учетом инерционных воздействий
4.4. Пример расчета остаточного ресурса ездовых балок.
4.5. Рекомендации по обеспечению безопасной эксплуатации мостовых перегружателей при наличии накопленных дефектов и повреждений
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Расчетный остаточный ресурс это вероятный срок безопасной эксплуатации сооружения конструкции, полученный с помощью одной из методик расчета остаточного ресурса. Предельное состояние состояние сооружения конструкции, при котором дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно. Работоспособное состояние состояние сооружения конструкции, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативной иили проектной документации. Коэффициент интенсивности напряжений КИН величина, определяющая напряженно деформированное состояние и смещения вблизи вершины трещины для упругого тела, независимо от схемы нагружения, формы и размеров тела и трещины. Трещиностойкость термин, определяющий способность материала сопротивляться развитию трещин при механических и других воздействиях. ГЛАВА 1. Мостовые перегружатели предназначаются для массовых перегрузочных работ в доменных цехах металлургических комбинатов перегрузка и складирование твердых шихтовых материалов, на тепловых электростанциях перегрузка угля в штабель и выдача в приемники ленточных конвейеров, речных и морских портах разгрузочнопогрузочные операции с рудой, углем и другими сыпучими и кусковыми грузами, перегрузка контейнеров. Основные параметры перегружателей пролет 1 м, консоли длиной до м, высота подъема груза м, грузоподъемность тс, скорости передвижения тележки 0 ммин, передвижение моста ммин 1. Технические характеристики перегружателей приведены в таблице 1. Перегружатели имеют большое разнообразие конструкций,Зависящих от вида перегружаемого материала, места его установки, и практически конструкции мостовых перегружателей каждого заводаизготовителя имеют существенные конструктивные особенности. В целом это уникальные грузоподъемные и грузотранспортирующие машины, выполняемые по индивидуальным заказам предприятий. Таблица 1. Длина моста, м 8, 2 5. Согласно 2, примерно мостовых перегружателей имеют решетчатую клепаную и клепаносварную металлоконструкцию рисунок 1. Это относится к близким по конструктивной схеме мостовым перегружателям фирмы i Германия и СтароКраматорского машиностроительного завода. Они имеют сварные и клепаные двутавровые ездовые балки. Мостовые перегружатели с решетчатой металлоконструкцией оказались достаточно долговечными даже при интенсивном использовании. Так многие из них работают с начала х годов XX в. Рисунок 1. На смену решетчатым мостовым перегружателям стали поступать перегружатели балочноарочной конструкции рисунок 1. V Германия. Коробчатые ездовые балки поддерживали арочные шпренгельные системы из коробчатых и двутавровых элементов. Их ремонт весьма трудоемок, а замена невозможна. Рисунок 1. На территории России эксплуатируются около мостовых перегружателей трубчатобалочной конструкции рисунок 1. Сибтяжмаш г. Красноярск с конца х до середины х годов XX в. Конструкции мостовых перегружателей с трубчатым строением моста оснащены двумя консолями, опирающимися на две трубчатые опоры. Поперечные диафрагмы представляют собой замкнутое кольцо, состоящее из стенки с окантовкой. Под каждой диафрагмой с нижней стороны трубы приваривается поперечная балка, к консолям которой крепятся ездовые балки. Рисунок 1. Проект новых мостовых перегружателей выполнен финской компанией КСЖЕСЯАЫЕЗ, несущая конструкция представляет собой решетчатую металлоконструкцию рисунок 1. Пролетное строение представляет собой пространственную решетчатую систему, образованную двумя главными фермами, поперечными Побразными рамами и связевой горизонтальной фермой, расположенной в уровне верхних поясов главных ферм. Сечения всех элементов мостового перегружателя коробчатое сварное из листовой стали марки Г2С толщиной от 6 до мм. Монтажные соединения металлоконструкции подготовленные сварные и болтовые соединения, выполненные на высокопрочных болтах. По назначению мостовые перегружатели классифицируются на угольные, рудные и перегружатели для морских портов.