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南京聚航科技有限公司
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閱讀：616發布時間：2021-3-4
某港口一臺岸邊集裝箱起重機使用壽命已達34年，在小車運行過程中小范圍存在劇烈振動現象，為分析岸邊集裝箱起重機繼續使用的可靠性以及主要承載金屬結構的受力狀態，現要對起重機的主要承載金屬構件進行靜態應力和動態應力測試，并對同一截面小車軌道高低差進行檢測，對整機金屬結構表面質量進行檢測，*終完成對整機的安全性評價。
岸邊集裝箱起重機結構
岸邊集裝箱起重機通常簡稱岸橋、橋吊，主要由起升機構、變幅機構和行走機構共三大機構組成。額定重量是40t，起升高度為37m，跨度16m，起升速度50m/min，懸臂段長度L140m，L28.5m。
主要承載構件靜態應力分析及結果
靜載應力測試的目的是檢驗起重機及其部件的結構承載能力。試驗工況盡量模擬實際作業工況。選擇合適的測點對于分析起重機的受力至關重要，通過對岸邊集裝箱起重機結構分析，靜態應力測試選定三大區域作為布點區域，即均勻高應力區、應力集中區和彈性屈曲區。具體測點位置如圖1。
靜態應力測試采用JHYC-W無線靜態應變儀，現場測試采用箔式膠基應變式電阻傳感器（傳感器粘貼間距取為10mm，電阻值為119.9±0.1Ω，靈敏系數為2.07，片柵特性尺寸為5.8*2.7mm），測量系統橋采用半橋橋路連接，溫度補償方式為自補償方式。
主要承載金屬結構動態應力測試及結果
動態應力測試的目的是檢驗起重機主要承載金屬結構在載荷作用下能否滿足動強度要求，確定動態應變隨時間變化的規律，并對其進行頻譜分析，根據統計特性研究結構或構件強度、剛度。動態應力測試測點選擇遵循以下原則：一是測點能代表各承載構件的基本受力狀態，二是測點為每個主要承載金屬構件上靜態應力值較大的測點。選擇的測試工況為：小車在前后門框之間靠近后門框內側，載荷落地時儀器置“0”后，儀器開始記錄小車提升40t載荷，分別運行到前后門框中部、后伸臂*后端、前伸臂鉸點處、前伸臂簡支段中部以及前伸臂*前端作下降、制動、上升、制動等動作，*后小車運行至起始位置將載荷卸載。動態應力測試選用JHDY-W無線動態應變儀。測試完畢后對測試結果進行幅值域分析與多蹤時域分析。
小車軌道高低差測量及結果
測點布置及測量方法：每條軌道工設置12個測點，測點間距為5m。
測量方法為：將水準儀支放在適當位置，利用塔尺測量兩主梁對應的大筋板處到軌道頂部的尺寸，測量所得的兩個尺寸之差即為實測值。
測試結果分析
岸邊集裝箱起重機分別在40t試驗載荷（均不含吊具）靜載作用下，*大應力部位產生在A-A截面、F-F截面、H-H截面和J-J截面上。*大靜載應力值A2測點上為-51.0MPa，F1測點上為+48.7MPa，H2測點上為+42.6MPa，J測點上為+51.8MPa；若考慮空載時前伸臂由非工作狀態仰起*高位置到工作狀態水平位置時前伸臂自重產生的應力值，A2測點的合成應力值為-63.0MPa，F1測點的合成應力值為+70.6MPa，H2測點的合成應力值為+7.2MPa，J測點的合成應力值為+56.6MPa。該機在上述工況條件下各測點的靜態應力值在材料許用應力范圍內，結構靜強度滿足工作要求。
在40t載荷動載作用下，該機*大應力峰值呈現在前伸臂前端A2測點上，其值為-58.7MPa。各測點動載應力峰值和對比值（應力峰值/應力穩定值）均在正常范圍內，結構動強度滿足使用工況要求。
國家標準規定兩根軌道的頂面高低差偏值不得大于軌距的0.15%。*大值不得超過10mm。小車軌距為6m，我們測得前伸臂同一截面軌道高低差值*大為28mm，不符合國家標準規定要求。
此外對整機檢驗過程中發現起重機存在大面積銹蝕現象，其中右側前拉桿上端部鉸點銹蝕，內部原12mm厚的鋼板銹蝕后板厚為9mm，銹蝕深度3mm；左側后拉桿上端部鉸點處積水銹蝕，內部原14mm后的鋼板銹蝕后板厚僅為10mm，銹蝕深度4mm；梯形框上部箱形梁腹板和翼緣板均有大面積殘片銹蝕現象；前伸臂主梁與工字梁重要連接部位有多出呈現殘片式樣的嚴重銹蝕。
為了保證安全作業，建議該機在未作維修處理情況下降低負荷使用，在使用中加強監檢，出現異常情況擬作報廢處理。
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