Оценка остаточного ресурса мостовых кранов коробчатого сечения
Определение остаточного ресурса металлических конструкций мостовых кранов. Основные аспекты расчетной методики оценки ресурса кранов, ее программная реализация в программной среде MathCad. Результаты обследований кранов в период с 2006 по 2010 годы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.07.2017 |
| Размер файла | 330,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курганский государственный университет
Оценка остаточного ресурса мостовых кранов коробчатого сечения
В.М. Сниткин, И.П. Фролов
Е.М. Овсянников, В.Е. Овсянников
Аннотация
Рассматриваются вопросы определения остаточного ресурса металлических конструкций мостовых кранов, приведены основные аспекты расчетной методики оценки ресурса кранов, разработанной ВНИИПТМАШ (г. Москва), а также ее программная реализация в программной среде MathCad. Изложены результаты обследований кранов в период с 2006 по 2010 годы.
Ключевые слова: остаточный ресурс, мостовые краны, коробчатое сечение, эксплуатация, оценка
ООО «Ремэкс» более 5 лет занимается обследованием кранов на ОАО Курганмашзавод. Можно отметить, что срок эксплуатации некоторой части грузоподъемных механизмов, задействованных в производственном процессе превышает предельные значения (20-25 лет), установленные РД 10-112-5-97). Поэтому на данном этапе, необходимо оценить целесообразность проведения капитально-восстановительного ремонта, позволяющего продлить ресурс кранов до некой заданной величины (в настоящее время она достигает 40 лет).
Расчет остаточного ресурса кранов дает возможность провести ряд мероприятий, необходимых для продления срока службы крана, но ремонт металлоконструкций (МК) крана и частичная замена агрегатов для продления эксплуатации остаются наиболее актуальными решениями, которыми занимается ряд отечественных и зарубежных специалистов [1 - 4]. Столь осторожная позиция в отношении кранов небезосновательна. Анализ случаев аварийности и травматизма при эксплуатации кранов РФ свидетельствует о том, что 85% из них вызваны эксплуатационными причинами.
Согласно действующим нормам по обследованию кранов, отработавших нормативный срок службы, остаточный ресурс должен определяться при возникновении следующих условий:
- образование многочисленных усталостных трещин, особенно в узлах, ранее подвергавшихся ремонту;
- коррозия несущих элементов МК грузоподъемных машин;
- деформация элементов от воздействия случайных местных, не предусмотренных конструкцией нагрузок (удары груза или грейфера о МК, столкновение подвижных частей двух кранов между собой и т.п.).
Применительно к мостовым кранам коробчатого сечения, наиболее широко используемой методикой определения остаточного ресурса является рекомендованная ВНИИПТМАШ расчетная методика [5,6], основанная на оценке напряженно-деформированного состояния основных элементов крана.
Исходными данными для расчета величины остаточного ресурса являются [5,6] основные характеристики крана (грузоподъемность, длина пролета крана, скорости перемещения рабочих органов, материал моста), параметры режима работы крана и т.д.
К параметрам режима работы крана относится: максимальная масса перемещаемого груза, количество циклов работы крана на период расчетов и распределение нагрузок в процентном отношении от общего количества циклов.
Оценка остаточного ресурса производится в следующем порядке:
1. Устанавливается состояние металлоконструкции крана;
- Производится замеры толщины металла;
- Проверяются сварные швы;
- Выполняется геометрическая съемка состояния главных балок.
2. Устанавливается характер и интенсивность выполняемых работ краном;
3. Производится прочностной расчет металлоконструкции крана [5 - 9];
4. Производится расчет на устойчивость стенки коробчатой балки для кранов группы А6-А8 [1]. При расчете усталостной прочности учитывается прогиб главных балок за счет введения корректирующего коэффициента [5].
Одним из критериев оценки остаточного ресурса крана по методике [5 - 9] является значение прогиба главной балки, т.е. по достижению значения прогиба, регламентированного нормативными документами [5,6] ставится вопрос о дальнейшей эксплуатации данного грузоподъемного механизма.
Первоначально определение остаточного ресурса по приведенной выше методике производилось вручную, однако ввиду значительного объема вычислений, а также необходимости постоянно обращаться к различным справочным источникам время подготовки документации было значительным, отсюда возникла необходимость в разработке программного обеспечения, позволяющего автоматизировать расчеты.
В ходе анализа методики определения остаточного ресурса [5,6] было установлено, что схема нагружения не изменяется. Учитывая это, наиболее подходящей программной средой является система MathCad, т.к. она позволяет разрабатывать программные средства в виде наиболее приближенном к форме текстовых документов, что не требует дополнительного оформления отчетов.
При разработке программы методика [5,6] была адаптирована для машинной реализации, посредством формализации пунктов расчета, представленных выше, что позволяет свести процедуру расчета лишь к вводу исходных данных. Кроме того, в модернизированной методике учитывается утонение стенок главной балки крана, и величина остаточного прогиба главной балки, что делает расчет более адекватным реальным условиям работы металлоконструкции. Интерфейс программы [10] представлен на Рис. 1:
Рис. 1. Интерфейс программы расчета остаточного ресурса мостового крана коробчатого сечения
Пример расчета напряженного состояния металлоконструкций крана приведен на Рис. 2, изменение деформаций представлено на Рис. 3:
Рис. 2. Результат силового расчета металлических конструкций крана.
остаточный металлический конструкция кран
Рис. 3. Деформации металлоконструкций крана: а) в 2007 году; б) в 2009 году.
Выводы
1. За период с 2006 по 2010 год при помощи разработанного программного обеспечения был определен остаточный ресурс более чем у 50 мостовых кранов, работающих в различных цехах машиностроительного производства (литейных, кузнечных, механосборочных, термических и т.д.);
2. Результаты расчетов были одобрены специалистами Ростехнадзора Р.Ф. федерации. На основании результатов расчетов остаточного ресурса были выданы рекомендации, касающиеся вопросов дальнейшей эксплуатации данного грузоподъемного оборудования.
Литература
1. Пишмин Ю.И., Наугольнов В.А., И.Ю. Пишмин. Общие принципы технической диагностики мостовых кранов // Инженерный вестник Дона, 2012, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1385.
2. Пишмин Ю.И., Наугольнов В.А., И.Ю. Пишмин. Способ диагностики геометрических параметров ходовой части мостовых кранов радиального действия // Инженерный вестник Дона, 2012, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1386.
3. Maddox S. J. The effect of plate thickness on the fatigue strength of fillet welded joints. Abington Weld. Inst, 1987. - 48 p.
4. Sarkani S., Lutes Loren D. Fatigue exsperiments for welded joints under pseudo-narrowband loads // Struct, eng. 1988. - Vol. 114 (№ 8). - pp. 1901-1916
5. Александров М.П., Колобов Л.Н., Лобов Н.А. Грузоподъемные машины : учеб. для вузов. - М. : Машиностроение, 1986. - 400 с.
6. Гохберг М.М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л: Машиностроение, 1976. - 455 с
7. Концевой Е.М., Б.М. Розенштейн. Ремонт крановых металлоконструкций. М.: Машиностроение, 1979. - 687 с.
8. Прочность, устойчивость, колебания: Справочник в 3-х томах. Том 1 / под. ред. И.А. Биргера. - М.: Машиностроение, 1968 г. - 821 с.
9. Соколов С.А. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин: Учебное пособие. - Спб.: Политехника, 2005. - 423 с.
10. «Определение остаточного ресурса мостовых кранов с балкой коробчатого сечения»: свидетельство об отраслевой регистрации разработки №14250 / Е.М. Овсянников, В.Е. Овсянников. - № 50200800110; заявл. 19.02.2010; опубл. 19.02.2010. Инновации в науке и образовании №9(44). 6 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технические характеристики мостовых, козловых и консольных кранов. Рабочие движения, механизмы подъема и передвижения. Детали крановых механизмов и их соединения. Электродвигатели, редукторы, муфты, тормоза, зубчатые передачи, исполнительные органы.
презентация [22,9 M], добавлен 09.10.2013Назначение, область применения и классификация промышленных кранов. Конструктивные и структурные схемы кранов, их основные параметры и технические характеристики. Общее устройство мостового крана. Режимы работы и производительность промышленных кранов.
презентация [15,8 M], добавлен 09.10.2013Строение пролетных и концевых балок мостового крана, преимущества коробчатой конструкции. Трехгранные и трубчатые пролетные строения. Конструктивные схемы стоек опор козловых кранов. Материалы для изготовления крановых металлических конструкций.
презентация [7,5 M], добавлен 09.10.2013Применение грузоподъемных машин для погрузочно-разгрузочных и монтажных работ. Пролетное строение козловых кранов в виде четырехферменной или двухбалочной конструкции. Совершенствование типов и конструкций кабельных кранов. Устройство консольного крана.
контрольная работа [862,1 K], добавлен 17.11.2010Сведения, понятие, назначение и операции козловых кранов, классификация по назначению и способу опирания. Характеристика конструкции крана КК-32М: устройство, техническая характеристика. Оценка работы механизмов подъема груза и передвижения крана.
реферат [655,0 K], добавлен 15.12.2010Общие сведения о стреловых самоходных кранах: понятие и внутреннее устройство, принцип работы и взаимосвязь отдельных механизмов. Схема индексации стреловых самоходных кранов. Классификация и функции автомобильных, гусеничных, пневматических кранов.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 30.10.2014Основные размеры балки, технические требования к ее изготовлению, комплектность, маркировка, транспортирование и хранение изделия. Методы контроля сварки, радиационный метод определения качества сварных швов. Расчет, проверка элементов подкрановой балки.
курсовая работа [593,2 K], добавлен 15.05.2010Разработка стационарного механизма перемещения крышек с целью разгрузки работы мостовых грузоподъемных кранов и сокращения затрат на потребляемую электроэнергию, следствием чего станет снижение себестоимости выпускаемой продукции в сталеплавильном цехе.
дипломная работа [5,2 M], добавлен 14.10.2012Характеристика особенностей осуществления подъема и перемещения груза в поперечном направлении. Описания мостовых опорных кранов. Анализ механизмов, предназначенных для подъема людей, расплавленного и раскаленного металла, ядовитых и взрывчатых веществ.
презентация [21,6 M], добавлен 09.10.2013Техническая характеристика мостового крана. Кинематическая схема электропривода; требования к нему. Определение мощности электродвигателя тележки мостового крана. Расчет пусковых резисторов графическим способом. Монтаж и демонтаж мостовых кранов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.04.2014Анализ работы мостового крана общего назначения, его техническая характеристика. Кинематический расчет привода механизма передвижения тележки мостового крана. Надежность ее узлов привода. Мероприятия по повышению долговечности деталей крановых механизмов.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 22.05.2013Описание работы плавильного цеха Аксуского завода ферросплавов. Выбор типа и мощности электрических печей. Процесс оплавления шихтовых материалов на производстве кремнистых сплавов. Расчет полезной мощности проектируемой печи и количества мостовых кранов.
курсовая работа [36,7 K], добавлен 11.05.2012Технические возможности машин и оборудования. Операции и штампы горизонтально-ковочных машин (ГКМ), взаимодействие механизмов ГКМ и частей штампа в процессе штамповки. Устройство стреловых кранов. Назначение и устройство вертикально-сверлильного станка.
контрольная работа [200,2 K], добавлен 30.07.2009Характеристика возводимого здания. Определение объемов строительно-монтажных работ. Схема технологии и организации СМР. Монтажные и вспомогательный приспособления. Технико-экономический выбор монтажных кранов и технология производства монтажных работ.
курсовая работа [33,9 K], добавлен 22.11.2010Обзор существующих конструкций кранов: однобалочных и двухбалочных. Определение разрывного усилия каната, размеров барабана и мощности двигателя механизма подъема. Выбор механизма передвижения крана и тележки. Расчет металлоконструкции мостового крана.
курсовая работа [713,1 K], добавлен 31.01.2014Разновидности выполняемых работ по изготовлению мостовых железобетонных конструкций на МЖБК Подпорожского завода. Армирование железобетонных изделий, основы их классификации. Особенности осуществления арматурных работ. Принципы стыковки арматуры.
отчет по практике [560,2 K], добавлен 30.08.2015Граничные условия теплообмена на наружной поверхности и в каналах охлаждаемой лопатки авиационного газотурбинного двигателя. Выбор критической точки лопатки и предварительная оценка ресурса. Расчет температур и напряжений в критической точке лопатки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 02.09.2015Марка и расчетные характеристики резервуара. Особенности проверочного расчета стенки резервуара на прочность. Расчет предельного уровня налива нефтепродуктов в резервуар. Расчет остаточного ресурса резервуара. Анализ результатов поверочного расчета.
контрольная работа [48,7 K], добавлен 27.11.2012Кислородно-конвертерное производство, основные грузопотоки цеха. Определение числа совков для лома, скраповозов. Непрерывная разливка стали. Расчёт числа миксеров. Выбор оборудования сталеразливочного пролёта. Определение количества стрипперных кранов.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 23.07.2013Назначение и описание колонны коробчатого сечения и основные условия на ее приемку и изготовление. Выбор способа сборки и сварки, технико-экономические обоснования. Оформление технологической документации на изготовление колонны коробчатого сечения.
курсовая работа [741,5 K], добавлен 07.01.2016
