楊超
(湖南省湘西土家族苗族自治州質量檢驗及計量檢定中心,湖南 湘西 416000)
依據武陵山片區區域發展與扶貧攻堅規劃,作為武陵山核心區域的湖南湘西州迎來了發展的大好機遇。湘西州內大量國家、省重點工程相繼開工建設。作為橋梁建設重要工具的張拉液壓千斤頂,其性能優劣直接影響橋梁質量。作為四省邊區開展多年千斤頂校驗的法定檢定機構的檢定人員就張拉液壓千斤頂校驗,進行簡單的探究,供同行探討。
在前面我們簡單的說明液壓千斤頂的原理,知道液壓千斤頂作為一個液壓系統由多個部件組成。各部件在加工過程中,實際尺寸和表面粗糙程度不同及在安裝過程中密封圈和防塵圈松緊程度不同,造成液壓千斤頂內摩擦阻力不同,內摩擦阻力隨著液壓油溫度和液壓油壓強的高低而變化,從而造成液壓千斤頂負載與理論值的偏差。我們就液壓千斤頂中液壓油缸的工作面受力情況,做一個受力分析。
圖1
我們知道,就單個液壓頂而言,在加工完成后,油缸的工作面的面積S 是一定的。液壓油的作用力隨液壓油的壓強變化而變化。油缸的工作面在液壓油壓強的推動下,向上運動。油缸工作面負載達到力平衡時,其受力情況如圖1 所示。我們可以得出:
液壓油的作用力P·S=負載力F +內摩擦力f
可見:負載力F <液壓油的作用力P·S。換而言之,從理論上得到的負載力P·S >工作實際中的負載力F。根據鐵路橋涵施工規范——張拉液壓千斤頂在張拉前必須經過校正,校正系數不得大于1.05。
(1)新購的液壓千斤頂。(2)指示裝置不能回零,對其維修,合格后。(3)更換指示裝置。(4)液壓千斤頂在使用工程中,出現其他不正常現象。(5)根據鐵路橋涵施工規范所規定的周期校驗。
(1)校驗設備:①準確度等級為0.3 級標準測力儀,標準測力儀的力值上限應與被檢千斤頂的額定力值相適應。②足夠剛度、穩固的門式框架,其結果在承受最大力值時無明顯變形。
(2)校驗準備。
如圖2,將千斤頂放置在檢定框架的中間,與標準測力儀串聯,并保證標準測力儀的主軸線與千斤頂的軸線相重合。
圖2
(3)校驗。啟動油泵,預熱液壓千斤頂至最大力值兩次后,平穩、緩慢施加試驗力。按遞增順序逐點對應出壓力表示值與標準測力儀的示值。如表1 所示。
表1
(4)校驗數據處理:依據JJG621-2012,給出液壓千斤頂最小二乘法的1 次曲線方程,該方程式以力為自變量的力x—壓力Y 校準方程。即:
我們就以上面的記錄為例,根據線性回歸方程公式:
得出校準方程為:
根據《鐵路橋涵施工規范》,千斤頂的校正系數不得大于1.05。而根據JJG621-2012 千斤頂檢定規程對負載效率規定,負載效率≥95%。那么我們就得到校準方程進行驗算,是否滿足上述規定。《鐵路橋涵施工規范》與JJG621-2012是否規定是否矛盾呢?我們來探究一下:
根據《鐵路橋涵施工規范》:
校準系數=油壓表讀數P×有效活塞面積S/標準測力儀示值F
根據JJG621-2012:
負載效率=標準測力儀示值/(油壓表讀數P×有效活塞面積S)
不難發現,兩者為倒數關系,故兩者之間不存在矛盾關系。通常情況下,依據JJG621-2012,對校準方程進行驗算。
前面我們講到:
液壓油的作用力P·S=負載力F +內摩擦力f
那么負載效率不能大于100%。換而言之就是95%≤負載效率≤100%。通過多年的工作,我們發現Y =bx +a,中a為正值,且線性回歸方程的歸一性為0.9998 ~1.000,負載效率都能滿足要求。
根據多年經驗,我們能肯定上述校準方程,滿足規范要求,即液壓千斤頂校驗完成。
綜上所述,我們就張拉液壓千斤頂原理、液壓油選擇和張拉液壓千斤頂校驗進行了簡單的探討,就其中的一些問題提出了自己的看法。不足之處,敬請同行指正。