Диагностирование металлоконструкций.

Определение состояния металлоконструкций СДПТМ производится различными методами. В частности широко используются методы неразрушающего контроля ГОСТ 18353: капиллярные, магнитные, электропотенциальные, ультразвуковые и визуально-оптические.

Капиллярные методы основаны на проникновении специальных жидкостей в микротрещины металлоконструкций и образовании на их поверхности изображения дефектов. Применяют люминесцентные жидкости, светящиеся в ультрафиолетовом излучении и керосин (после смачивания им поверхность протирается и посыпается порошком мела, который повышает контрастность изображения). Определяются трещины раскрытием > 1мкм и длиной > 0, 03мм, не определяется их глубина (выше 0, 01 мкм) и внутренние дефекты.

Магнитные методы позволяют определять скрытые дефекты глубиной до 10 мм путем регистрации магнитных полей рассеивания:

- феррозондами (дефекты размером 0, 5мм);

- индукционным методом (трещины и непровары в сварных соединениях глубиной до 0, 3мм);

- магнитопорошковым методом – намагничиванием объекта и посыпкой его магнитным порошком (суспензией) можно выявить трещины раскрытием > 1мкм, глубиной до 2мм и длиной > 0, 5мм.

Электропотенциальным методом определяют дефекты путем измерения распределения потенциалов по поверхности объекта, по которому пропускают ток. Дефекты приводят к увеличению падения напряжения.

Ультразвуковой метод позволяет определять трещины и раковины в деталях за счет отражения ультразвуковых импульсов, посылаемых и принимаемых пьезоэлектрическими преобразователями.

Визуально – оптические методы позволяют определять дефекты металлоконструкций при визуальном обследовании с помощью оптических приборов (зеркал, линз, микроскопов и пр.).

 

Дефекты и диагностирование

Металлоконструкций ПТМ.

Дефекты и повреждения МК грузоподъемных кранов являются следствием воздействия следующих факторов:

- низкое качество металла и несоответствие его свойств техническим требованиям;

- Неудовлетворительное конструктивное решение;

- неудовлетворительное качество изготовления и монтажа отдельных элементов и МК в целом;

- агрессивность окружающей среды;

- нештатный режим эксплуатации;

- плохой уход и ремонт.

Характерными дефектами и повреждениями металлических конструкций грузоподъемных кранов являются:

- трещины;

- общие и местные деформации в виде искривлений, выпуклостей и вогнутостей, изломов, надрывов, вмятин, пробоин;

- коррозия элементов;

- износ шарнирных соединений.

Наиболее распространенным дефектом являются трещины, которые имеют усталостный характер. Они возникают, как правило, у концентраторов напряжений, которыми являются (рис.2.15):

- элементы с резким изменением поперечного сечения; рис.2.15а.

- узлы соединения раскосов, стоек, связей с косынками и поясами; рис.2.15б

- места накладок, ребер жесткости и проушин; рис.2.15в.

- места пересечения сварных швов. рис.2.15г.

 

 

 

По данным ВНИИ ПТМАШ в МК мостовых кранов трещины чаще всего появляются в буксах, узлах соединения главных и концевых балок, верхних поясах главных балок, местах крепления кронштейнов. Часто трещины переходят со сварного шва в основной металл.

Основными дефектами концевых балок являются трещины в буксовых узлах, в вертикальных стенках, в вырезах под болты крепления букс (рис.2.16а, б). В главной балке, из-за постоянных нагрузок появляются остаточный прогиб в вертикальной плоскости и трещины усталостного характера в нижнем поясе, в месте изменения высоты, вблизи от угла крепления (рис 2.16, в). Вертикальные стенки трещат в местах приварки кронштейнов (например, под механизмы передвижения) (рис. 2.16г). В верхних поясах коробчатых балок трещины появляются в местах приварки элементов (рис 2.16д). В кранах с перильными фермами трещины в местах крепления концевой балки к торцевому листу (рис.2.16г).

 

 

 

 

В металлоконструкциях козловых кранов местами вероятного появления трещин являются узлы соединения стоек и порталов с пролетным строением (рис.2.17а и б), а также в узлах соединения элементов стоек (рис 2.17в) и соединения стоек опор с рамами ходовых тележек (рис.2.17 г-ж).

Важным этапом диагностирования МК мостовых и козловых кранов является измерение деформаций (прогибов). Отрицательный остаточный прогиб главных балок и ферм измеряется нивелиром и геодезической линейкой (тележка должна быть у упора или под опорой). Если величина прогиба ƒ 0, 0022 длины пролета L, то осмотр и нивелировка < 1 , если ƒ =0, 0022-0, 0035L 1 . При ƒ > 0, 0035L эксплуатация крана запрещается. Те же требования по прогибу консоли козлового крана (L-длина консоли). Для однобалочных кранов с балкой двутаврового сечения изогнутость балок в плане ƒ 0, 002L. Для всех других кранов ƒ < 0, 005L (рис.2.18 а-б). Скручивание балок двутаврового сечения (рис.2.18в) однобалочных кранов без ферм и дополнительных балок не должно 0, 001L, а для главных балок коробчатой конструкции и ферм ƒ 0, 002L. Изогнутость (местная деформация) поясов и стенок (рис.2.18и). В мостовых конструкциях коробчатого сечения для сжатого пояса ƒ 2δ, вертикальных стенок и растянутого пояса ƒ 5δ, где δ -толщина элемента, в фермах ƒ 3δ. Непрямолинейность ƒ оси элементов ферменных конструкций ƒ 0, 0035l (длина элемента).

 

 

Для башенных кранов трещины в ходовой раме появляются: в сварных швах и металле кольцевой рамы (рис.2.19а); в соединении горизонтальной наладки с нижним листом проушины у основания, в стыковых соединениях нижних листов рамы и др. Трещины в портале башенных кранов (рис.2.19б) появляются у основания стоек, в соединении стоек с рамой и рамы с фланцами для крепления. У флюгера – в соединении нижнего пояса со стенкой, в вертикальной стенке, в соединении ребра жесткости с нижним поясом (рис2.19в). В раме балансира 3-х колесной ходовой тележки башенных кранов – в зоне изменения высоты сечения (г). Для кранов с неповоротной башней (с поворотным оголовком) трещины возникают в соединении балки поворотной платформы (д) с кольцевой рамой. В кольцевой раме трещины появляются в тех же местах, что и в ходовой раме (а), в двуногой стойке (ж) – в соединениях элементов с поворотной платформой и между собой. Металлоконструкции башни трещины появляются в стыковых соединениях отдельных секций (з), в соединениях раскосов и стоек с поясами (рис.2.19 и, к, л).

 

 

 

В оголовке башни (рис.2.20а) трещины возникают вверху, в зоне концентрации напряжений. Трещины в башне возникают в диагональных балках (б), соединении фланца пояса башни с фундаментом (в), проушины с элементами для крепления и распорки (г). В стрелах трещины появляются в стыковых соединениях, соединениях раскосов с поясами у головки и корневой части стелы (д и е). В противовесной консоли трещины появляются в зоне крепления расчала (рис.2.20ж), в соединении раскосов с поясами в районе установки лебедки (з) и противовеса.

 

При диагностировании металлоконструкций башенных кранов измеряются их общие и местные деформации. Отклонение от прямолинейности (рис.2.21а) оси башни высотой Н не должно превышать . Для оси стрелы отклонение от прямолинейности (рис.2.21б) в двух плоскостях (L – расстояние от шарнира до головки). Для балочных стрел L-расстояние от шарнира до точки подвески стрелы (рис. 2.21в). Отклонение от прямолинейности элементов решетки (поперечин, раскосов, стрел, стоек) не должно превышать (рис. 2.21г). Отклонение от прямолинейности оси пояса или поперечины (д) стрелы . Местные вмятины на поверхности элементов стрел по глубине , размеры S=0, 25 0, 75d (рис.2.21е). Ограничивают и выработки в шарнирах: выработка отверстий проушин оси крепления флюгера < 0, 015 (ж), оси шкворня тележки , проушин под пальцы соединения (проверяется по люфту штангенциркулем).

 

В металлоконструкциях самоходных кранов трещины появляются в выносных опорах: -поворотной, в местах резкого изменения сечения и по поясам (рис.2.20а) –в выдвижных (2.22б), а также в продольных и поперечных балках поворотной платформы, местах их соединения, стойках кронштейнах и пр. (2.22в). В телескопических коробчатых стрелах трещины появляются в зона крепления стрелы к платформе (пята) и в зоне крепления проушины стрелы к гидроцилиндру (г), а также с торца коробчатой секции стрелы (вид А). Трещины в двурогой секции (рис.2.22д) появляются в узлах крепления стойки на поворотной раме, в осях блоков.

 

 

На следующем этапе диагностирования МК стреловых самоходных кранов измеряют их деформации. Изгиб стойки или ребра жесткости стойки стрелы 0, 0025 ( -длина ребра или пояса) (рис.2.23а). Отклонение от перпендикулярной оси стрелы длиной L не должно превышать 0, 007L (рис.2.23б). Предельное отклонение от прямолинейности ƒ оси стрелы в рабочем положении ƒ 0, 002L (L – расстояние от нижнего шарнира пяты стрелы до оси головных блоков) (рис. 2.23в). Отклонение от прямолинейности в вертикальной плоскости ƒ 0, 007L (длина стрелы, рис.2.23г), для телескопических стрел, для отдельных секций ƒ 0, 005L, где L – длина отдельной секции (рис.2.23д).

 

 

При диагностировании решетчатых металлоконструкций стреловых самоходных кранов измеряют общие деформации и деформации отдельных элементов. Отклонение от прямолинейности поясов стрел, гуськов, элементов двуногой стойки и др. не должно превышать ƒ 0, 0015 ( – длина) (рис.2.24а), раскосов и распорок ƒ 0, 004 и ƒ 0, 01длины, соответственно (рис.2.24б и 2.24в). Величина скручивания (рис 2.24г) ƒ 0, 01 ширины полки B. У листовых конструкций самоходных кранов измеряется выпуклость поясов и стенок (рис.2.24д и е). У коробчатых балок выпуклость ƒ 0, 01h, у двутавров ƒ 0, 015h, где h- размер элемента. Лимитируется размеры местных вмятин на поясах и стенках стрел, балок, на стойках, рамах и др. (рис.2.24ж). Глубина вмятин и 3 толщин ( )? протяженность S=0.25Q 0, 75Q, где Q – ширина или высота листа соответственно.

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: