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基于应力测试岸边集装箱起重机事故分析研究[论文]


基于应力测试的岸边集装箱起重机事故分析研究 摘 要:某港口一台岸边集装箱起重机的小车轨道因泊岸船舶误 撞击,致使小车轨道局部形变,为分析研究岸边集装箱起重机的结 构受力状态以及继续使用的可靠性,因此对起重机的主要承载构件 进行静态应力分析和动态应力分析,对撞击部位附近的相关焊缝进 行无损探伤检测,对同一截面小车轨道高低差以及小车轨道侧向直 线度进行检测,最终完成对整机的安全性评价。 关键词:岸边集装箱起重机 静态应力分析 动态应力分析 无损探 伤 安全性评价 中图分类号:u653 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013) 006-023-03 1 岸边集装箱起重机 随着我国与世界贸易的快速发展,各港口的年吞吐量不断增长, 货物集装化的趋势逐步加深,全球集装箱的运输量也随之不断上 涨,我国沿海大型综合港口的集装箱吞吐呈现快速增长趋势。为适 应船舶大型化的发展需求要,我国沿海众多大型港口均为集装箱装 卸业务配置了现代化的装卸设备以应对快速增长的集装箱吞吐量, 其中高效率的岸边集装箱起重机应用最为广泛。岸边集装箱起重机 简称岸桥、桥吊,主要有起升机构、行走机构和变幅机构组成,技 术参数通常包括额定起重量、 起升高度、起升速度、小车运行速度、 大车运行速度、前伸距、后伸距、跨度等。本文研究的岸边集装箱 起重机的技术参数如表 1 所示。 表 1 岸边集装箱起重机技术参数表 2 主要承载构件静载应力测试及结果 对岸边集装箱起重机进行静载应力测试的目的是为了检验主要承 载结构件在额定载荷静载作用下能否满足静强度要求。测试工况应 尽量模拟实际作业工况,具体测试工况如表 2 所示。测点选择对于 分析整机的受力至关重要,通过对岸边集装箱起重机结构受力状况 分析与现场实际综合分析,选定构件的危险应力区作为应力测试布 点区域,即:a-均匀高应力区;b-应力集中区;c-弹性屈曲区,具 体测点布置简图如图 1 所示。应力测试结果如表 3 所示。 静态应力测试采用 dh3819 无线静态应变测试系统,应力测试采用 箔式胶基应变式电阻传感器,粘贴间距取 10mm,电阻值为 119.9??.1 ,灵敏系数为 2.07,片栅特性尺寸为 5.8??.7mm,桥 路连接方式为半桥桥路连接。 3 主要承载金属结构动载应力测试及结果 动载应力测试是为了检验岸边集装箱起重机在额定载荷作用下主 要承载金属结构动载应力能否满足动强度要求。动态应力测试原则 上选择每个主要受力构件静载应力值较大,且能代表各主要承载构 件的应力测点的点作为动态应力测试点, 因此选取 b3、 b4、 d1、 d2、 f1 为动载应力测点。选择的测试工况为:小车位于前后门框之间靠 近后门框载荷未起升时仪器置“0” ,起升额定重量试验载荷后,小 车分别运行至前伸臂端部、前伸臂简支段中部、前伸臂后部起升机 构作上升下降动作,最后小车运行至起始位置将载荷卸载。动态应 力测试选用 dh5908 无线遥测动态应变测试分析系统进行测试。测 试结果进行多踪时域分析,各测点的动态应力测试多踪时域分析图 见图 2 和图 3 所示,应力测试结果汇总表见表 4 所示。 4 金属结构件因撞击造成的变形部位及相关部位焊缝无损探伤 为了解该起重机金属结构件重要焊缝的焊接质量,对其重要可探 测部位金属结构件焊缝进行超声波探伤抽检。具体抽查部位如示意 图 4 和图 5 所示。 5 小车轨道高低差和侧向直线度测量及结果 5.1 同一截面小车轨道高低差测量 5.1.1 测点布置及测量方法 每条轨道共 12 个测点,测点布置见图 6。

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