CN106847055B - 一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置 - Google Patents

一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及起重机械受力演示装置技术领域，具体是一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置，包括，测试演示用电动葫芦门式起重机、应力应变测试设备、标定重量的砝码；所述测试演示用电动葫芦门式起重机包括金属结构、电动葫芦、安全保护装置；本装置能够测试演示起重机械空载、额定载荷及其范围内载荷危险点的应力应变情况，能够大致确定实验室条件下起重机械的载荷谱曲线。

Description

一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置
技术领域
本发明涉及起重机械受力演示装置技术领域，具体是一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置。
背景技术
我国的制造业、钢铁工业、建筑业、港口码头等行业都得到了进一步的发展，起重机械得到广泛的应用，特别是一些大型或特大型起重机械的使用也越来越多。由于此类起重机械价格昂贵，制造周期长，维护成本高，在使用了一定的年限后或者出现过异常问题后修复使用起重机，如何正确评估这些设备的使用状况，保证起重机械安全可靠的运行使用成为使用单位最为关心的问题；对于使用时间接近设计寿命的起重机或出现异常现象但原因未明的起重机以及由于交叉作业等原因发生碰撞的起重机，使用单位出于自身安全考虑，一般也会对其进行起重机金属结构安全性能试验；为了更好的研究起重机械金属结构应力应变对起重机械金属结构性能、设计方法及寿命评估的作用，研制一种实验室条件进行应力应变测试的装置非常有必要。
发明内容
本发明旨在提供一种针对实验室的起重机械金属结构应力应变测试演示装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置，其特征在于：本装置包括，测试演示用电动葫芦门式起重机、应力应变测试设备、标定重量的砝码；所述测试演示用电动葫芦门式起重机包括金属结构、电动葫芦、安全保护装置；所述电动葫芦门式起重机通过操作控制柜控制电气控制***实现标定重量的砝码升降及运行；所述安全保护装置包括，起重量限制器、起升高度和下降深度限位器、运行行程限位器、端部止档和缓冲器；所述起重量限制器安装在电动葫芦的起升钢丝绳上，用于限制起升载荷的重量，若超载，起重量限制器将发出报警信号并切断向危险方形运行的电源；所述起升高度和下降深度限位器安装在电动葫芦卷筒一端，用于限制起升载荷的起升高度和下降深度，若超限，限位器将切断向危险方向运行的电源；所述运行行程限位器安装在主梁两端，用于限制电动葫芦的运行行程；所述端部止档和缓冲器一体化安装在主梁两端，用于防止电动葫芦脱轨和缓冲电动葫芦撞击端部止档的冲击力。
进一步的，所述金属结构包括：主梁、支腿、上端梁、下端梁，所述主梁两端分别与上端梁焊接固定，所述上端梁的两端分别通过两根斜置的支腿与下端梁的两端焊接固定；所述支腿的底部焊接水平钢板以矗立在地面；所述主梁由方钢和工字钢的组合而成箱式结构，所述支腿、上端梁、下端梁采用槽钢结构；所述电动葫芦门式起重机安装在主梁下方的工字钢上，以工字钢的下翼缘板作为运行道轨。
进一步的，所述应力应变测试设备包括：电阻应变贴片、温度补偿贴片、电阻应变仪及安装测试平台软件的电脑；所述电阻应变贴片及温度补偿贴片分别贴附在主梁跨中上下表面、主梁四分之一跨上下表面、主梁悬臂根部上下表面、支腿上端面、支腿0.72倍高度处、上端梁与主梁的连接下表面处、下端梁跨中上表面处，温度补偿贴片粘贴到另一不受力的金属板上，该金属板与被测金属结构材质相同、在同一温度场内；所述电阻应变仪分别与电阻应变片通过导线连接；所述电阻应变仪通过无线传输模块将采集的数据传送至电脑处理端。
进一步的，所述主梁一侧的上端梁之间安装滑线装置。
进一步的，所述电阻应变仪为ASMC1-9型电阻应变仪。
进一步的，所述支腿底部设置可以锁止的行走轮以便快速搬移。
本发明的有益效果是：本装置将起重机械受力构件应力应变的测试过程在实验室条件下实现，能够测试演示起重机械空载、额定载荷及其范围内载荷危险点的的应力应变情况，能够大致确定实验室条件下起重机械的载荷谱曲线，为起重机械金属结构的设计、强度和刚度储备情况及剩余寿命评估提供重要参考，同时，对起重机械实际工况下应力应变测试具有重要的实践指导作用。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
图中：3、砝码；5、起重量限制器；6、起升高度和下降深度限位器；7、运行行程限位器；8、端部止档；9、缓冲器；10、起升钢丝绳；11、电动葫芦卷筒；12、主梁；13、支腿；14、上端梁；15、下端梁；16、钢板；17、电阻应变贴片；18、温度补偿贴片；19、电脑；20、电阻应变仪；21、金属板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，以下仅为本发明的较佳实施例，并不限定于本发明。
如附图所述，一种起重机械应力应变测试演示装置，其特征在于：本装置包括，测试演示用电动葫芦门式起重机、应力应变测试设备、标定重量的砝码3；所述测试演示用电动葫芦门式起重机包括金属结构、电动葫芦、安全保护装置；所述电动葫芦门式起重机通过操作控制柜控制电气控制***实现起升标定重量的砝码及左右滑动；所述安全保护装置包括，起重量限制器5、起升高度和下降深度限位器6、运行行程限位器7、端部止档8和缓冲器9；所述起重量限制器5安装在电动葫芦的起升钢丝绳10上，用于限制起升载荷的重量，若超载，起重量限制器5将发出报警信号并切断向危险方形运行的电源；所述起升高度和下降深度限位器6安装在电动葫芦卷筒11一端，用于限制起升载荷的起升高度和下降深度，若超限，限位器将切断向危险方向运行的电源；所述运行行程限位器安装在主梁12两端，用于限制电动葫芦的运行行程；所述端部止档8和缓冲器9一体化安装在主梁12两端，用于防止电动葫芦脱轨和缓冲电动葫芦撞击端部止档8的冲击力。
优选的，所述金属结构包括：主梁12、支腿13、上端梁14、下端梁15，所述主梁12两端分别与上端梁14焊接固定，所述上端梁14的两端分别通过两根斜置的支腿13与下端梁15的两端焊接固定；所述支腿的底部焊接水平钢板16以矗立在地面；所述主梁12由方钢和工字钢的组合而成箱式结构，所述支腿、上端梁、下端梁采用槽钢结构；所述电动葫芦门式起重机安装在主梁下方的工字钢上，以工字钢的下翼缘板作为运行道轨。
优选的，所述应力应变测试设备包括：电阻应变贴片17、温度补偿贴片18、电阻应变仪20及安装测试平台软件的电脑19；所述电阻应变贴片分别贴附在主梁跨中上下表面、主梁四分之一跨上下表面、主梁悬臂根部上下表面、支腿上端面、支腿0.72倍高度处、上端梁与主梁的连接下表面处、下端梁跨中上表面处，温度补偿贴片粘贴到另一不受力的金属板21上，该金属板与被测金属结构材质相同、在同一温度场内；所述电阻应变仪分别与电阻应变片通过导线连接；所述电阻应变仪通过无线传输模块将采集的数据传送至电脑处理端。
优选的，所述主梁12一侧的上端梁14之间安装滑线装置15。
优选的，所述电阻应变仪20为ASMC1-9型电阻应变仪。
优选的，所述支腿13底部设置可以锁止的行走轮以便快速搬移。
本发明的原理是：本发明模拟起重机在起升及运行及其他超速超限，通过电阻应变贴片、电阻应变仪监测起重机械在工作过程中，起重机械金属结构的应力应变情况，通过电脑端分析得出应力应变的曲线表，通过现场应力检测，结合材料的S—N曲线,计算结构的疲劳寿命，扣除设备过去的工作时间，以此估算金属结构的剩余寿命，为大型机械设计者提供重要参考依据。

Claims (4)

1.一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置，其特征在于：本装置包括，测试演示用电动葫芦门式起重机、应力应变测试设备、标定重量的砝码；所述测试演示用电动葫芦门式起重机包括金属结构、电动葫芦、安全保护装置；所述电动葫芦门式起重机通过操作控制柜控制电气控制***实现标定重量的砝码升降及运行；所述安全保护装置包括，起重量限制器、起升高度和下降深度限位器、运行行程限位器、端部止档和缓冲器；所述起重量限制器安装在电动葫芦的起升钢丝绳上，用于限制起升载荷的重量，若超载，起重量限制器将发出报警信号并切断向危险方向 运行的电源；所述起升高度和下降深度限位器安装在电动葫芦卷筒一端，用于限制起升载荷的起升高度和下降深度，若超限，限位器将切断向危险方向运行的电源；所述运行行程限位器安装在主梁两端，用于限制电动葫芦的运行行程；所述端部止档和缓冲器一体化安装在主梁两端，用于防止电动葫芦脱轨和缓冲电动葫芦撞击端部止档的冲击力；
所述金属结构包括：主梁、支腿、上端梁、下端梁，所述主梁两端分别与上端梁焊接固定，所述上端梁的两端分别通过两根斜置的支腿与下端梁的两端焊接固定；所述支腿的底部焊接水平钢板以矗立在地面；所述主梁由方钢和工字钢的组合而成箱式结构，所述支腿、上端梁、下端梁采用槽钢结构；所述电动葫芦门式起重机安装在主梁下方的工字钢上，以工字钢的下翼缘板作为运行道轨；
所述应力应变测试设备包括：电阻应变贴片、温度补偿贴片、电阻应变仪及安装测试平台软件的电脑；所述电阻应变贴片分别贴附在主梁跨中上下表面、主梁四分之一跨上下表面、主梁悬臂根部上下表面、支腿上端面、支腿0.72倍高度处、上端梁与主梁的连接下表面处、下端梁跨中上表面处，温度补偿贴片粘贴到另一不受力的金属板上，该金属板与被测金属结构材质相同、在同一温度场内；所述电阻应变仪分别与电阻应变片通过导线连接；所述电阻应变仪通过无线传输模块将采集的数据传送至电脑处理端。
2.根据权利要求1所述的一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置，其特征在于：所述主梁一侧的上端梁之间安装滑线装置。
3.根据权利要求1所述的一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置，其特征在于：所述电阻应变仪为ASMC1-9型电阻应变仪。
4.根据权利要求1所述的一种起重机械金属结构应力应变测试演示装置，其特征在于：所述支腿底部设置可以锁止的行走轮以便快速搬移。
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