起重機應力測試技術與分析

劉建斌

摘 要：為確保港灣服役的大型起重機的長時間運轉的可靠性，對其應力測試科技在不同載荷狀況下的承受能力實施定時評估是極為重要的。文章會對一部使用時間為二十五年的港口門座起重機實施現場應力測試，并通過對應的參數處理轉變成應力。本次應力測試還對后續的典型載荷測算與疲勞壽命換算有著極大的意義。

關鍵詞：起重機；應力測試；科技；解析

起重機的功能是在一定范圍內提升和運輸重物的多動作起重機械。金屬構造的技術模式將直觀地作用于整個機械。起重機在港灣的運用較為普及，并且作業條件較差，而且服役時間較長；其金屬構件在長時間的服役過程中會被損壞。因為港灣實際情況與設施換代成本的約束，大部分有結構類損傷的起重機在港灣中使用，對生產產生很大安全隱患。因此，探討其應力測試技術是非常有必要。[1]

1 電阻應變片的作業理論與其構造

電阻應變片是電阻類敏感部件，由基底、敏感柵、覆蓋層與引線四大板塊構成。當部件在外力因素的影響下產生形變階段，使用粘結劑附著于部件上的電阻應變片也產生形變。部件的形變透過粘結劑與電阻應變片的基底傳送到敏感柵，這時敏感柵也伴隨部件一同形變，進而引起電阻應變片電阻數據的改變，其改變尺寸與貼片位置的部件的平均應變數據呈正相關關系。[2]

R=QL/S。算式內，R是導電體電阻、Q是導體原料電阻率、L是導電體長度、S是導電體橫切面面積。

因為粘貼在部件上的電阻應變片電阻數據的改變，應透過應變儀轉換成電壓或電流，所以能夠運用各類狀態的靜動態電子應變器械將該電訊號擴放后轉換為應變訊號，由設備直接測試金屬部件的應力與應變數據。[3]

2 起重設備金屬構造應力檢測

起重設備金屬構造的應力檢測是起重設備金屬構造安全特性實驗的關鍵。包含現場測試與網絡測試兩類模式。現場測試與網絡測試的相同點是：兩者均要透過規劃科學的實驗計劃、構建檢測體系、運用設備測量與記載被檢測起重設備金屬構造的應變改變情況，處置必須的參數等技術模式來獲取被檢測受體的相關訊息，為起重設備的安全改建、規劃優化與剩下的疲勞生命周期研發供應參考根據。[4]

現場測試與網絡測試的差別是：現場測試通常能夠測得起重設備的指標與數據，是對起重設備金屬構件的型式檢測、委托檢測提供參考。該科技一般要根據既定的準則與安全科技規范等進行操控，在一天的時間內就可以做完。比如，準備標準負荷、實現標準規定的對應動作等。網絡測試是為金屬部件的平溫度、起重設備的安全預報、生命考評等供應參考。該科技時常與正在服役的起重設備工作同步進行，或與起重設備裝設同步進行，所消耗的時間較長。[5]

現場測試與網絡測試能夠互為補充。其一，現場檢測因為和載荷測試同步進行，所以，有著一定的缺陷：僅能預判在已知條件的前提下，起重設備在經典工況下的安全狀態是不是符合要求；而無法權衡具體操作下，各類會引起起重設備安全隱患的不可控因素。網絡測試則由于與起重設備同時運行，能夠映射出各類不可控因素對起重設備的作用，進而對現場測試中的缺陷進行補充。所以，網絡測試的參數一定比現場測試更為準確。而且，網絡測試能夠被用以監督與控制風險系數高的起重設備，找出故障并修復故障。[6]

此外，網絡測試因為是長時間的測試，所以也有缺陷：假如測點數目太多，實際操作中因為參數采集量太大，給參數解析帶去一定的困擾。為化解這個缺陷，在對起重設備實施網絡檢測以前，要依照換算結果對起重設備實施一次全方位的現場測試，之后依照測試的結果來優化網絡測試點。

3 起重設備應力測試展望

對電阻類應力檢測來講，為滿足起重設備現場測試的需求，應變片與屏蔽纜線間的相連模式將變得更為簡易，沒有必要完成現場焊裝；無線遙感的抗干擾功能得以強化，并逐漸替代收放纜線不方便的有線檢測。

對光纖類應力檢測來講，構造模型將更為專業化，讓其更能夠滿足起重設備驗證的要求；該檢測模式把網絡檢測當做確保風險系數更高的大型設施安全的監督與控制手段。

4 MQ1030起重機應力測試技術簡析

筆者以某港口一部型號是MQ1030，服役了25年的門座起重設備為實例進行闡述，完成一次全方位的結構與載荷反應檢測，解讀整機在動態吊載模式下的結構應力改變定律，并對其實施頻譜解析，依照統籌特點研究其構造或部件剛度、強度。

其監測方案依照門座起重設備金屬構造的受力位置、應力匯集的變截面等方面的要求優選16個檢測點。檢測點表層通過處理后，使用型號是FLA-5-11電阻式應變傳感設備完成現場貼片作業，優選eDAQ參數采集系統對參數實施有效采集，并使用專業的解析軟件對初始參數實施后續處置與解析。

本次構造與載荷響應檢測能夠劃定為五大經典工況，牽涉的載荷包含空載、中間載荷與大載荷，讓具體檢測配重的波動范疇能夠被控制。

5 結束語

綜上，通過筆者的應力檢測能夠看到，起重設備中應力檢測科技的運用，能夠為起重設備安全監督與檢測、評估供應可信度較高的參數支持。該科技的普及使用為起重設備的健康監督、檢測與發展來講，有著極為重大的科技價值。并且，起重設備技術使用的安全性與合理性，也能夠排除安全隱患，并且為起重設備的安全使用奠定基礎。另外，應力檢測科技能夠映射起重設備的構造狀況，所以，對其進行檢測，能夠清楚地知曉目前設備的狀態。

參考文獻

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[5]盧世坤，王明.輪式起重機幾種典型形狀伸縮式吊臂的有限元分析與研究[J].制造業自動化，2014（9）：42-44.

[6]張新峰，朱其文，劉偉，等.基于局部應力應變法的起重機疲勞裂紋形成壽命評估及影響因素分析[J].起重運輸機械，2015（3）：105-110.

[7]李飛.應力測試結合無損檢測在起重機金屬結構安全評估中的應用[J].起重運輸機械，2016（5）：85-88.