林用門式起重機(jī)部分桿件應(yīng)力測試方法

門式起重機(jī)多使用于林區(qū)，有帶懸臂和不帶懸臂兩種形式。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，門式起重機(jī)不再是單一地用于木材作業(yè)，而是向更多用途拓展。為使門式起重機(jī)既安全又高效地運(yùn)作，需要對門式起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)和性能進(jìn)行應(yīng)力測試和探查。測試的內(nèi)容主要有靜剛度、動(dòng)剛度、主要桿件的靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力、振動(dòng)、焊縫的強(qiáng)度、機(jī)械部分的性能等。下面就是針對主要部分桿件進(jìn)行的應(yīng)力測試研究。

門式起重機(jī)應(yīng)力分析

林區(qū)使用的門式起重機(jī)多為型鋼焊接構(gòu)成的桁架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)型材采用斷面幾何形狀比較規(guī)整的各種型號(hào)的工字鋼、槽鋼、角鋼以及由它們組成的各種形式的組合斷面。

在起重機(jī)桁架鋼結(jié)構(gòu)受力計(jì)算時(shí)，目前多采用許用應(yīng)力計(jì)算法，即根據(jù)外載荷組合和材料的許用應(yīng)力來計(jì)算所需面積的大小，然后選定鋼材的型號(hào)和確定組合斷面的形式與大小。在計(jì)算時(shí)，把各種外載荷簡化成作用于結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)，因此，受力的各桿件除承受起重小車直接作用的上弦或下弦外，其它桿件都承受軸向力。起重小車直接作用的上弦或下弦，除承受軸向力外，尚承受立面彎矩和平面彎矩，桿件在這些載荷作用下主要是產(chǎn)生正應(yīng)力。但是，由于在加工制造過程中受材料形心線的偏移、加工產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力等因素的影響，也會(huì)產(chǎn)生部分切應(yīng)力。產(chǎn)生這些切應(yīng)力的載荷分量是比較多的，在桁架結(jié)構(gòu)中是比較次要的。

門式起重機(jī)應(yīng)力測試方法

鋼結(jié)構(gòu)桿件的應(yīng)力測試方法主要是應(yīng)用非電量電測技術(shù)，即應(yīng)變片電測法。在預(yù)測桿件應(yīng)力的部位貼上應(yīng)變片，結(jié)構(gòu)加各種載荷后，通過電橋、應(yīng)變儀測得各種載荷情況下的應(yīng)變，利用應(yīng)變和應(yīng)力的關(guān)系，得到不同情況下的應(yīng)力值。通過我們對各種典型斷面的應(yīng)力分析，掌握應(yīng)力分布規(guī)律是應(yīng)變片布片和接橋的基礎(chǔ)。應(yīng)力測試的方法主要有兩種：一種是載荷分量測量法；另一種是zui大正應(yīng)力法。

載荷分量法是分別測量截面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力，然后按不同的強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度校核。這種方法在布片時(shí)，要考慮測量某種載荷產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)要排除由其他載荷所引起的應(yīng)力。例如：測量由立面彎矩Mx引起的正應(yīng)力時(shí)σ₁，應(yīng)排除由平面彎矩My產(chǎn)生的應(yīng)力σ_p，我們就得在Y-Y主慣性軸上布片，因?yàn)閅-Y軸上σ_p=0。反之若測量平面彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力σ_p時(shí)，在X-X主慣性軸上布片就能排除σ₁的干擾，因?yàn)樵?/span>X-X軸上σ₁=0。

zui大正應(yīng)力法是采用與載荷分量法不同的布片原則與方法，測得幾個(gè)正應(yīng)力中zui大的正應(yīng)力。如果想知道其中某個(gè)正應(yīng)力分量就需要采用分解的方法來求得。為了測得zui大正應(yīng)力，應(yīng)該把片子貼在有可能產(chǎn)生*大正應(yīng)力的地方，這樣就要把片子布置在慣性主軸*遠(yuǎn)的地方。例如工字鋼、槽鋼、角鋼、T型鋼斷面，片子就布置在四個(gè)或三個(gè)角處，這樣，zui大正應(yīng)力可能在其中某一貼片處。

應(yīng)力測試結(jié)果

經(jīng)過我們對林區(qū)裝卸木材使用的多臺(tái)門式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)主要部分桿件的測量，得出了許多桿件在各級(jí)加載時(shí)的應(yīng)力值?，F(xiàn)把幾種常用桿件斷面形式的實(shí)測zui大應(yīng)力與同載荷下的計(jì)算應(yīng)力列入表中。這些數(shù)據(jù)取自不同的門市起重機(jī)不同桿件的測量結(jié)果。

門式起重機(jī)桿件應(yīng)力測試結(jié)果

結(jié)論

1. 實(shí)測的桿件應(yīng)力和計(jì)算應(yīng)力非常接近，實(shí)測應(yīng)力小于計(jì)算應(yīng)力的居多數(shù)，個(gè)別桿件的實(shí)測應(yīng)力略大于計(jì)算應(yīng)力。這說明目前的鋼結(jié)構(gòu)桿系計(jì)算中采用的許用應(yīng)力法是偏于安全的。

2. 由于采用較簡易的計(jì)算方法和測試方法，可能導(dǎo)致實(shí)測應(yīng)力與計(jì)算應(yīng)力有一定的差值，但通過計(jì)算測試畢竟能掌握起重機(jī)的主要性能及狀況，這對于起重機(jī)的使用和維修有著重要的實(shí)際意義。