Введение к работе
Актуальность работы. Роль и ответственность грузоподъемных магаин в современном производстве очень оепика, оо многих отраслях промышленности (металлургии, строительстве, тяжелом машиностроении) и на транспорте они работают п гостане огнопных транспортііо-технологических потокон. Это с одной стороны приводит к высокой ннтенсипности их испольлопания, а с другой - к жестким требояаїтям, предъявляемым к их надежности. Прн этом важнейшим условием надежности крана в целом является надежность его металлической конструкции. Огкая конструкции приводит к экономическим потерям, связанным с длительными простоями крана и затратами на ремонт, а о некоторых случаях к крупным разрушениям и человеческим жертвам. Наиболее характерной причиной отказов металлических конструкций является усталостное разрушение. Поэтому прогнозирование долгонечности по критерию соїгротипления усталости представляет собой весьма актуальную инженерную проблему.
Как известно, серийные краны эксплуатируются в различных условиях, и зачастую реальный режим работы существенно отличается от паспортного. Вариации интенсивности работы крана приводят к большому разбросу долговечности конструкций. В связи с этим весьма актуальным является разработка методик, дозволяющих оценить реальную нагружеішость конструкций и прогнозиронать возможность их досрочного выхода из строя или, наоборот, продление сроков, службы сверх: нормативных. Решение этой задачи имеет болыноо экономическое - значение. При продлемт срока эксплуатации необходимо гарантировать надежность конструкции) для чего т[іобуются достоверные данные''о ее техническом состоянии и интенсивности эксплуатационного нагружеки!і, методика получения которых по сих пор HP имеет достаточного теоретического и материального обеспечения.
Нель диссертации : разработка расчетпо-экспериментальной методики
оценки параметров эксплуатациошгоЯ циклической - нагруженное
конструкций и их элементов. В рамках данной проблемы решены следующие
основные задачи: '.- ,.'' ,'-:.'',.,.' '.',.' ''.''
-создание, методики применения стальных разрушаемых датчикоп интенсивности нагружения элементовKMicrjiyKHHu; .
создание . методического '-'/. и V , программного обеспечения тешометрических исследоиатій пагружешгоети конструкций.
Метопы исследования * В работе использованы теория прочности конструкций, механика разрушения, Метод конечных алемеїгтоп, теория вероятностей и математическая статистика. , Кроме того использопаны экспериментальные методы тензометрического исследования напряжетгоо-
': '" -----3 '"' "
деформированного состояния коиггрукций, методы испытании конструкций при статических и циклических нагрузках. Во всех разделах работы широке иепольаоиани ЭВМ.
Научную попікшу работы составляют:
-
Математическая модель для определении фактической мяіружеішости краноіюй конструкции по стандартной классификации с использованием стальных разрушающихся датчиков.
-
Математическая модель для определения ингшісинносп: циклического нагружения конструктивного момента с ікноль.юіиіше^ стальннх разрушающихся датчиков, учитывающая париации спектрої нагружения и усталостные характеристики конструкции и даічика.
-
Универсальная нроірамма статистического моделировании сложил детерминированных функций случайных аргументи, и полученные с іч помощью результаты исследования предложенных математических моделей.
-
Корреляционная зависимость показателей наклона усталостны) кривых сварных соединений от основных прочностных и усталостны; характеристик.
3. Рекомендации по щхтекгиропанию стальных разрушающихся датчикої игггенсивиости , нагружения и выбору их параметров конкретної конструктивное исполнение датчика и крепления его на конструкций.
-
Методика и программное обеспечение для оперативной обработкі информации о циклическом нагружении элемента конструкции и параметра: движения машины при эксплуатационных тетшметрических исследованиях і использованием ПЭВМ и однокристальных ЭВМ. Для этот выполнен! модификация известного алгоритма схематизации но методу "потоков дождя".
-
Малогабаритный манипулятор и соогвпетнуюшее Н[)ограммноі обеспечение для полуавтоматического ввода осциллограмм с бумажны: носителей в ЭВМ.
Практическая ценность работы заключается п создании методиш проектирования и практического применения датчиков интенсивное циклического нагружения элементов для крановых металлически конструкций. Результаты работы пригодны для практической реализации і при внедрении могут принести к продлению устанонленпого ресурс, малонагружешшх кранов и предотвращению внезапного разрушения краног эксплуатируемых чрезмерно интенсивно. Возможно применение результате для создания унифицированной методики по исследованию эксплуатационно) нагруженное крановых конструкций и их элементов.
Программное обеспечение для ввода, обработки и визуализации іроцессов циклического нагружения конструкции доведено до готовности к фактическому применению и испытано в имитационном режиме.
Промышленная реализация, Предложенная методика применения :тальных разрушаемых датчиков была реализована на мостовом кране г/п Ют Гатчинского ДСК. В практику научных работ кафедры внедрена универсальная программа статистического моделирования, допускающая исследование любых функций до 99 случайных аргументов.
Разработанное и изготовленное устройство для считывания эсииллограмм, а также специальное программное обеспечение использованы при обработке результатов экспериментальных исследовании плавучего крана г/п 5т.
Апробация работы. Диссертационная работа и ее отдельные разделы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры ПТСМ СПбГТУ (1994 г.) її доложены на конференции "Строительные и дорожные машины и их использование в современном строительстве" (1995 г.).
Публикации. Основные результаты работы изложены в 2 статьях, которые приняты к печати.
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы, приложения. Работа содержит 140 страниц машинописного текста с иллюстрациями, приложения занимают 19 страниц 37 нз них - тексты разработанных программ. Список литературы включает 138 наименовании.