小型船用起重载荷实验探讨
来源 : 航运信息网      2011-08-12打印

    1.为验证船用起重机结构设计是否合理,安全性和可靠性,确保起重船作业安全,对其结构进行了仿真分析和荷载试验。荷载试验主要进行了固定吊l10%吊重荷载(即固定吊试验荷载为550t)及旋转吊55%吊重荷载试验(即旋转吊试验荷载为275t)。目的是判断该船用起重机能否在预定工况下安全工作并验证相关计算参数,通过荷载试验检验重点部位应力应变是否满足设计要求。
    2.理论计算
    500t全回转起重船的起重机主要由臂架、人字架、支承筒体、桁框架等部分组成。进行试验之前,根据起重船有关设计资料,采用有限元软件ANSYS对起重机进行仿真分析,主要受力部位采用梁、板单元来仿真计算,划分为4661个单元,节点数为3570,最大网格尺寸为10cm,结合起重机的作业工况进行分析。通过验算分析,确定不同工况各级荷载作用下监测点应力应变的理论值,以此为依据对试验过程中各监测点应力应变状况进行实时跟踪监测。
    3.试验分析
    3.1试验布点
    根据计算分析,确定试验监测点包括:臂架部位布置测点12个;回转桁框架部位布置测点22个;回转支承座部位布置测点2个。
    3.2试验测点位置
    试验采用浮筒注水配重加载方式。根据现场条件及实际工作状态,确定了2个测试工况,试验各工况吊重荷载进度试验过程中起重机吊臂倾角为74°~76.7°。
    4.试验数据分析和结论
    为了提高测试精度,减少导线长度,温度以及现场其他因素对测试所造成的干扰,本次试验采用应变传感测试技术,传感器采用振弦应变式传感器;应变仪用DataTaker数据采集仪。根据试验数据分析,各对应工况下,监测点实测最大拉应变和最大压应变。
    4.1回转平台0°吊重试验下监测点应变数据工况1,回转平台0°位置,起重机吊重为0t→430t→0t,最大拉应变和最大压应变点的荷载应变曲线,;工况2,回转平台0°位置,起重机吊重为0t→586t→0t,绘出最大拉应变和最大压应变点的荷载应变曲线.。
4.2回转平台转动吊重试验下监测点应变数据工况3,起重机吊起重物(浮筒)后,回转平台转动角度为0°→165°→90°,然后降吊重物,最大拉应变和最大压应变点的荷载应变曲线;工况4,回转平台转动角度为90°→0°然后降吊重物最大拉应变和最大压应变点的荷载应变曲线.
    根据试验数据分析,可得出结论,起重机主要结构各测点在不同荷载不同工况情况下,应力应变的实测值与理论计算数据具有相同的变化趋势,比较一致。各测点最大应力应变一般小于或接近理论计算,说明该船用起重机在各种工况下应力应变均能满足要求,不同测点测试结果与计算结果相比具有较好的一致性,表明了该船用起重机设计和制造的可靠性。可为该类型的起重机设计及制造提供参考依据。


文章来源:中国起重机网

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