起重機(jī)應(yīng)力測(cè)試技術(shù)與分析

劉建斌

摘 要：為確保港灣服役的大型起重機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，對(duì)其應(yīng)力測(cè)試科技在不同載荷狀況下的承受能力實(shí)施定時(shí)評(píng)估是極為重要的。文章會(huì)對(duì)一部使用時(shí)間為二十五年的港口門座起重機(jī)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力測(cè)試，并通過(guò)對(duì)應(yīng)的參數(shù)處理轉(zhuǎn)變成應(yīng)力。本次應(yīng)力測(cè)試還對(duì)后續(xù)的典型載荷測(cè)算與疲勞壽命換算有著極大的意義。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)；應(yīng)力測(cè)試；科技；解析

起重機(jī)的功能是在一定范圍內(nèi)提升和運(yùn)輸重物的多動(dòng)作起重機(jī)械。金屬構(gòu)造的技術(shù)模式將直觀地作用于整個(gè)機(jī)械。起重機(jī)在港灣的運(yùn)用較為普及，并且作業(yè)條件較差，而且服役時(shí)間較長(zhǎng)；其金屬構(gòu)件在長(zhǎng)時(shí)間的服役過(guò)程中會(huì)被損壞。因?yàn)楦蹫硨?shí)際情況與設(shè)施換代成本的約束，大部分有結(jié)構(gòu)類損傷的起重機(jī)在港灣中使用，對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生很大安全隱患。因此，探討其應(yīng)力測(cè)試技術(shù)是非常有必要。[1]

1 電阻應(yīng)變片的作業(yè)理論與其構(gòu)造

電阻應(yīng)變片是電阻類敏感部件，由基底、敏感柵、覆蓋層與引線四大板塊構(gòu)成。當(dāng)部件在外力因素的影響下產(chǎn)生形變階段，使用粘結(jié)劑附著于部件上的電阻應(yīng)變片也產(chǎn)生形變。部件的形變透過(guò)粘結(jié)劑與電阻應(yīng)變片的基底傳送到敏感柵，這時(shí)敏感柵也伴隨部件一同形變，進(jìn)而引起電阻應(yīng)變片電阻數(shù)據(jù)的改變，其改變尺寸與貼片位置的部件的平均應(yīng)變數(shù)據(jù)呈正相關(guān)關(guān)系。[2]

R=QL/S。算式內(nèi)，R是導(dǎo)電體電阻、Q是導(dǎo)體原料電阻率、L是導(dǎo)電體長(zhǎng)度、S是導(dǎo)電體橫切面面積。

因?yàn)檎迟N在部件上的電阻應(yīng)變片電阻數(shù)據(jù)的改變，應(yīng)透過(guò)應(yīng)變儀轉(zhuǎn)換成電壓或電流，所以能夠運(yùn)用各類狀態(tài)的靜動(dòng)態(tài)電子應(yīng)變器械將該電訊號(hào)擴(kuò)放后轉(zhuǎn)換為應(yīng)變訊號(hào)，由設(shè)備直接測(cè)試金屬部件的應(yīng)力與應(yīng)變數(shù)據(jù)。[3]

2 起重設(shè)備金屬構(gòu)造應(yīng)力檢測(cè)

起重設(shè)備金屬構(gòu)造的應(yīng)力檢測(cè)是起重設(shè)備金屬構(gòu)造安全特性實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。包含現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與網(wǎng)絡(luò)測(cè)試兩類模式?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的相同點(diǎn)是：兩者均要透過(guò)規(guī)劃科學(xué)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、構(gòu)建檢測(cè)體系、運(yùn)用設(shè)備測(cè)量與記載被檢測(cè)起重設(shè)備金屬構(gòu)造的應(yīng)變改變情況，處置必須的參數(shù)等技術(shù)模式來(lái)獲取被檢測(cè)受體的相關(guān)訊息，為起重設(shè)備的安全改建、規(guī)劃優(yōu)化與剩下的疲勞生命周期研發(fā)供應(yīng)參考根據(jù)。[4]

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的差別是：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試通常能夠測(cè)得起重設(shè)備的指標(biāo)與數(shù)據(jù)，是對(duì)起重設(shè)備金屬構(gòu)件的型式檢測(cè)、委托檢測(cè)提供參考。該科技一般要根據(jù)既定的準(zhǔn)則與安全科技規(guī)范等進(jìn)行操控，在一天的時(shí)間內(nèi)就可以做完。比如，準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷、實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的對(duì)應(yīng)動(dòng)作等。網(wǎng)絡(luò)測(cè)試是為金屬部件的平溫度、起重設(shè)備的安全預(yù)報(bào)、生命考評(píng)等供應(yīng)參考。該科技時(shí)常與正在服役的起重設(shè)備工作同步進(jìn)行，或與起重設(shè)備裝設(shè)同步進(jìn)行，所消耗的時(shí)間較長(zhǎng)。[5]

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與網(wǎng)絡(luò)測(cè)試能夠互為補(bǔ)充。其一，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)因?yàn)楹洼d荷測(cè)試同步進(jìn)行，所以，有著一定的缺陷：僅能預(yù)判在已知條件的前提下，起重設(shè)備在經(jīng)典工況下的安全狀態(tài)是不是符合要求；而無(wú)法權(quán)衡具體操作下，各類會(huì)引起起重設(shè)備安全隱患的不可控因素。網(wǎng)絡(luò)測(cè)試則由于與起重設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，能夠映射出各類不可控因素對(duì)起重設(shè)備的作用，進(jìn)而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的缺陷進(jìn)行補(bǔ)充。所以，網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的參數(shù)一定比現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試更為準(zhǔn)確。而且，網(wǎng)絡(luò)測(cè)試能夠被用以監(jiān)督與控制風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高的起重設(shè)備，找出故障并修復(fù)故障。[6]

此外，網(wǎng)絡(luò)測(cè)試因?yàn)槭情L(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試，所以也有缺陷：假如測(cè)點(diǎn)數(shù)目太多，實(shí)際操作中因?yàn)閰?shù)采集量太大，給參數(shù)解析帶去一定的困擾。為化解這個(gè)缺陷，在對(duì)起重設(shè)備實(shí)施網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)以前，要依照換算結(jié)果對(duì)起重設(shè)備實(shí)施一次全方位的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，之后依照測(cè)試的結(jié)果來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)測(cè)試點(diǎn)。

3 起重設(shè)備應(yīng)力測(cè)試展望

對(duì)電阻類應(yīng)力檢測(cè)來(lái)講，為滿足起重設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的需求，應(yīng)變片與屏蔽纜線間的相連模式將變得更為簡(jiǎn)易，沒(méi)有必要完成現(xiàn)場(chǎng)焊裝；無(wú)線遙感的抗干擾功能得以強(qiáng)化，并逐漸替代收放纜線不方便的有線檢測(cè)。

對(duì)光纖類應(yīng)力檢測(cè)來(lái)講，構(gòu)造模型將更為專業(yè)化，讓其更能夠滿足起重設(shè)備驗(yàn)證的要求；該檢測(cè)模式把網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)當(dāng)做確保風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)更高的大型設(shè)施安全的監(jiān)督與控制手段。

4 MQ1030起重機(jī)應(yīng)力測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)析

筆者以某港口一部型號(hào)是MQ1030，服役了25年的門座起重設(shè)備為實(shí)例進(jìn)行闡述，完成一次全方位的結(jié)構(gòu)與載荷反應(yīng)檢測(cè)，解讀整機(jī)在動(dòng)態(tài)吊載模式下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力改變定律，并對(duì)其實(shí)施頻譜解析，依照統(tǒng)籌特點(diǎn)研究其構(gòu)造或部件剛度、強(qiáng)度。

其監(jiān)測(cè)方案依照門座起重設(shè)備金屬構(gòu)造的受力位置、應(yīng)力匯集的變截面等方面的要求優(yōu)選16個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。檢測(cè)點(diǎn)表層通過(guò)處理后，使用型號(hào)是FLA-5-11電阻式應(yīng)變傳感設(shè)備完成現(xiàn)場(chǎng)貼片作業(yè)，優(yōu)選eDAQ參數(shù)采集系統(tǒng)對(duì)參數(shù)實(shí)施有效采集，并使用專業(yè)的解析軟件對(duì)初始參數(shù)實(shí)施后續(xù)處置與解析。

本次構(gòu)造與載荷響應(yīng)檢測(cè)能夠劃定為五大經(jīng)典工況，牽涉的載荷包含空載、中間載荷與大載荷，讓具體檢測(cè)配重的波動(dòng)范疇能夠被控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上，通過(guò)筆者的應(yīng)力檢測(cè)能夠看到，起重設(shè)備中應(yīng)力檢測(cè)科技的運(yùn)用，能夠?yàn)槠鹬卦O(shè)備安全監(jiān)督與檢測(cè)、評(píng)估供應(yīng)可信度較高的參數(shù)支持。該科技的普及使用為起重設(shè)備的健康監(jiān)督、檢測(cè)與發(fā)展來(lái)講，有著極為重大的科技價(jià)值。并且，起重設(shè)備技術(shù)使用的安全性與合理性，也能夠排除安全隱患，并且為起重設(shè)備的安全使用奠定基礎(chǔ)。另外，應(yīng)力檢測(cè)科技能夠映射起重設(shè)備的構(gòu)造狀況，所以，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，能夠清楚地知曉目前設(shè)備的狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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