Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Блог


Состояние грузоподъемных механизмов и проблемы повышения долговечности и надежности их металлоконструкций

В условиях спада промышленного производства возникли проблемы поддержания технологического оборудования в технически исправном состоянии. К техническому оборудованию относят грузоподъемные машины (ГПМ) от технического состояния которых как нормальное функционирование технологических процессов, так и безопасность труда работающих, число аварий и травматизма при работе ГПМ носит устойчивый характер.

Весь парк ГПМ отработавший свой нормативный срок регулярно подвергается диагностированию и технической экспертизе.

Анализ динамики производственного травматизма и аварийности по Калужской области с использованием изменения по годам коэффициента травматизма и аварийности производился по методике, разработанной в работе Короткого [14]. Результаты анализа представлены на листе .

Наибольшую опасность представляют ГПМ с истекшим сроком службы, аварийность на которых носит устойчивый характер. Аварии, происходящие по техническим причинам, в основном, являются следствием разрушения несущих элементов металлоконструкций.

Подавляющее большинство металлических несущих конструкций являются сварными. В Калужском регионе в настоящее время находится в эксплуатации около 1630 кранов различного типа и назначения. При этом на долю конструкций ГПМ с истекшим плановым сроком службы приходится 80-85%, требующим ремонта металлоконструкций 30-35%(см. табл.1). Причины преждевременных отказов несущих металлоконструкций ГПМ можно расположить в следующем порядке по их значимости: дефекты сварных соединений, коррозия, нарушение при монтажных работах, дефекты материалов, несовершенство конструкторско-технологических решений.                          

Таблица 1.

Тип крана

Находящиеся в эксплуатации

Отработавшие нормативный срок

Требующие ремонта металлоконструкций

Мостовые

626

512

12%

Козловые

146

121

15%

Подавляющее большинство металлоконструкций имеют дефекты сварных соединений, следы коррозии, изменения геометрических форм.

Учитывая трудности реконструкции и модернизации объектов повышенной опасности (к которым относят ГПМ), органами федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору России принят ряд нормативно-технических актов, направленных на развитие диагностики и технической экспертизы оборудования.

Разработка систем, использующих современные методы контроля (в том числе и неразрушающего) позволит получить достоверные сведения о техническом состоянии объектов и на их основе прогнозировать ресурс и живучесть каждого элемента индивидуально.

Результаты обследования металлических конструкций ГПМ подтверждают преимущественное зарождение разрушений в зоне сварных соединений.

Требования качества сварных конструкций обуславливает интенсивное развитие методов и средств неразрушающего контроля (НК). Наряду с разработкой отдельных методов дефектоскопии широкое развитие получил комплексный контроль качества, включающий функционирующие по заданной логике различные методы. Это позволяет не только обнаружить дефекты, но и определить их тип, размеры, расположение и ориентацию.

Тенденция к облегчению металлоконструкций ужесточает требования, предъявляемые к методам и средствам диагностирования. Сварочные технологии, оборудование, материалы, сварные конструкции составляет область применения почти всех методов и средств НК. Широта и динамичность проблематики НК в сварочном производстве, разнообразие применяемых методов, развивающихся на стыке различных наук, требуют координации и объединения усилий ученых многих областях знаний.

Актуальность НК связана с тем, что НК является альтернативой экономии конструкционных материалов, уменьшению габаритов конструкций. НК как средство дефектоскопии позволяет выявлять дефекты и определять их параметры. Проблема НК затрагивает интересы физиков, математиков, радиоэлектронщиков, специалистов по обработке информации, специалистов в области прочности и разрушения и многих других.

Пока не созданы комплексные системы обследования и диагностическая аппаратура позволяющая реально оценивать напряженно-деформированное состояние длительное время работающих металлоконструкций при различных типах нагружения (в том числе и сварных соединений). Требуются методы оценки остаточного ресурса металлоконструкций, которые учитывали бы длительность, условия эксплуатации и типы нагружения.

Недостаточная обеспеченность грузоподъемной техникой в исполнении  для работы в районах с холодным климатом, приводит к необходимости эксплуатировать краны (до -40оС) в данных климатических зонах. Нормативный срок службы таких кранов сокращается, что приводит к частому ремонту металлоконструкций (в том числе и сварных соединений).

Поэтому необходимо разрабатывать методики и рекомендации по ремонту отработавших нормативный срок сварных металлоконструкций. Понижение температуры способствует появлению хрупких разрушений. Следовательно, дальнейшее совершенствование методов расчета и исследований в области долговечности и надежности сварных соединений металлоконструкций, должно идти по пути определения критериев, по которым можно достоверно определять срок службы сварных конструкций, работающих при пониженных температурах.

Хрупкое разрушение элементов металлических конструкций является одним из наиболее опасных видов их предельных состояний. При этом основная опасность такого разрушения в зонах концентрации напряжений связана с возможностью его зарождения и развития при весьма низком уровне номинальных растягивающих напряжений.

Отсутствие заметных пластических деформаций в зонах разрушения таких конструкций инженеры и ученые объясняют наличием в материале структурных или технологических дефектов.

Влияние сварки с присущими ей технологическими несовершенствами (остаточные напряжения и деформации, непровары и подрезы швов, повышенная концентрация напряжений и др.) на повышение склонности к хрупкому разрушению металлических конструкций интенсивно изучается в настоящее время. Многофакторность хрупкого разрушения сварных металлоконструкций, взаимное влияние таких факторов и недостаточная изученность их воздействия и в связи с этим затруднения в расчетном и экспериментальном моделированиях процессов хрупкого разрушения стальных конструкций до сих пор не позволяют решить проблему хрупкого разрушения.

В литературе последних лет можно найти описания разрушений различных грузоподъемных устройств[15, 16]. Во многих работах указывается, что хрупкие разрушения связаны с предварительным медленным подрастанием трещины в результате усталости[17, 16, 18].

Анализ случаев разрушений металлоконструкций ГПМ показал, что при вязком состоянии материала возможно неустойчивое распространение трещин. Об этом же есть сведения и в работе [19]. В Международном институте сварки был сделан вывод, что ни один из рассматриваемых факторов (острый надрез, остаточные напряжения, пониженная вязкость материала, конструктивные концентраторы и т.д.), действуя обособленно, не вызовет хрупкое разрушение сварной конструкции, отвечающей современным методам проектирования и изготовления. Хрупкое разрушение может появиться только в результате неблагоприятного сочетания нескольких факторов. То же самое относится и к остаточным напряжениям, которые влияют на характеристики разрушения лишь в сочетании с другими факторами.

Факторы, влияющие на хрупкую прочность элементов конструкции (табл.2), возникают при выплавке стали, выборе конструктивной формы, изготовлении и эксплуатации металлоконструкции. Влияние каждого из факторов в отдельности а также их совместное воздействие на вероятность разрушения конструкций изучена недостаточно. Это не позволяет в полной мере применять вероятностные методы к металлоконструкциям[20].

При существующих методах расчета конструкций по предельным состояниям аппарат математической статистики используется лишь при оценке механических свойств материала и нагрузки.

Табл. 2 Факторы, влияющие на склонность к хрупкому разрушению металлических конструкций.

Изготовление

Конструирование

Эксплуатация

Металлургические факторы

Технологические факторы

Эксплуатационные факторы

Химический состав металла

Концентрация напряжений

Пониженная температура

Структура металла

Остаточные сварочные напряжения и деформации

Увеличение скорости нагружения

Естественное старение

Многоосность напряженного состояния

Воздействие коррозии

Пластическое деформирование при обработке

Размеры изделия

Наклеп

Наличие дефектов в металле

Остаточные напряжения от сборки и сварки

Ремонт

При исследовании наиболее характерных источников хрупких разрушений сварных металлоконструкций отмечалось, что надежность отдельных узлов и элементов зависит от пластических свойств стали и вида напряженного состояния в зоне концентрации напряжений.

Таким образом, конкретные аварии ГПМ свидетельствуют о том, что до настоящего времени экспертные организации не имеют научно-обоснованных методов оценки их технического состояния, а, следовательно, они не в состоянии достоверно прогнозировать остаточный ресурс и оценивать живучесть ГПМ.

При расчетной оценке прочности и работоспособности металлических конструкций недостаточно учитываются изменяющиеся в широких пределах физико-механические параметры сварных соединений, а также возникающие различные дефекты, что не позволяет достоверно моделировать процессы разрушения.

Решение вышеперечисленных проблем должно базироваться на новых научных подходах (в том числе диагностирование сварных соединений металлоконструкций ГПМ) основанных на последних достижениях физики и математики (использование основных принципов синергетики, математического моделирования, мезомеханики неоднородных сред и др.).




Комментарии