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本次测试的重点是起重机在满负荷情况下可能出现的危险截面应力状况,以期由此判断该起重机受力下应力情况。通过对该起重机结构的了解和对其受力状况定性分析,该起重机的行走机构的平衡架、人字架、门架的上部、起重臂的下支承座以及起重臂中部等位置可能出现受力较大的区域。在对这些部位进一步分析后确定了测试的危险截面,并在这些危险截面相应位置处粘贴电阻应变片,测得结果。
1.静态应力检测

图1 起重机总体及臂架中部截面布片示意图
2.静态测试结果
从测试的应力结果来看,最大应力值出现在人字架(上转柱)根部,由负载引起的应力最大值为62.79Mpa。由于起重机自身重量为417吨,远大于载荷重量,若考虑起重机自重的影响,按力学原理分析行走机构的平衡架在自重和外载荷共同作用下实际应力为-63.85Mpa。
3.动态应力测试
测点选择:原则上选择每个主要受力构件静载应力值较大的点作为动态测点。
试验工况:
1. 变幅工况:用额定载荷,相应最大幅度,起重臂平行轨道,载荷落地时仪器置“0”,起升离地1m左右,起臂到最小幅度(中间制动一次),落臂到最大幅度(中间制动一次),再下降到地面;
2. 旋转工况:用额定载荷,相应最大幅度,起重臂垂直轨道或平行轨道,载荷落地时仪器置“0”,起升至最大高度(中间制动一次),在作业范围内向左回转180°(中间制动一次),再向右回转180°(中间制动一次),下降到地面(中间制动一次)。

图3-1 变幅工况下拉杆动态应力曲线

图3-2 变幅工况下人字架动态应力曲线

图3-3回转工况下拉杆动态应力曲线

图3-4回转工况下人字架应力曲线

图3-5 变幅工况下行走机构平衡梁应力曲线

图3-6 回转工况下行走机构平衡梁应力曲线

图3-7 变幅工况下行走台车应力曲线

图3-8 回转工况下行走台车应力曲线
4.测试结果分析
(1) 从动态应力曲线图可以明显的看出:随着臂架幅度的变小,各机构的应力也随之下降;幅度变大,应力也随着变大。因此,幅度的变化对结构的受力影响是比较大的,具有两种额定载荷时起重机必须安装起重量限制器,并尽可能减少在大幅度吊运大吨位货物。
(2) 从变幅工况下拉杆、人字架的动态应力曲线图可以看出:在x轴10秒钟附近人为进行的刹车对机构引起了冲击,产生了应力峰值点;因此,在平时的作业过程中应缓慢加速、减速、并减少各机构高速运行时突然间的刹车。