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近年來(lái)國(guó)際貨物進(jìn)、出口量激增，港口大型起重機(jī)的工作負(fù)荷日益加重，起重機(jī)的安全使用性能越發(fā)顯得重要。對(duì)起重機(jī)的維護(hù)、保養(yǎng)、安全防范工作不加以重視，輕則影響生產(chǎn)，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，重則會(huì)導(dǎo)致人身傷亡事故的發(fā)生。由于維修更換難度大、費(fèi)用高，港口門(mén)座起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)成為了起重機(jī)使用安全問(wèn)題中的重中之重。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，港口起重機(jī)服役15年以上的，其重要結(jié)構(gòu)件均會(huì)出現(xiàn)不同范圍、不同尺寸大小的缺陷，且有些部件腐蝕嚴(yán)重，所以極有可能影響其安全運(yùn)行與使用。因此，對(duì)于運(yùn)行多年的港口起重機(jī)需要對(duì)其結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)。
本次分析以一臺(tái)運(yùn)行15年的門(mén)座式起重機(jī)為研究對(duì)象，利用有限元分析和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量相結(jié)合的方法對(duì)其結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行分析，為后續(xù)的安全檢驗(yàn)檢測(cè)提供參考，也為其安全運(yùn)行與使用提供保障。
起重機(jī)整體應(yīng)力不大，應(yīng)力值一般在100 MPa以下，只有關(guān)鍵受力部件和結(jié)構(gòu)不連續(xù)處產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中處，存在較大應(yīng)力。前門(mén)腿、大臂三腳架、齒條應(yīng)力較大，人字架應(yīng)力稍大。最大應(yīng)力為215 MPa，發(fā)生在前門(mén)腿上端拐角處。由于使用年限較長(zhǎng)且制造單位并未提供完整圖紙，在模型簡(jiǎn)化過(guò)程中部分加強(qiáng)筋并未考慮，有限元計(jì)算結(jié)果最大應(yīng)力比實(shí)際應(yīng)力大。
齒條整體應(yīng)力較大，且應(yīng)力分布均勻。水平板及側(cè)板等效應(yīng)力大部分在120 MPa左右，齒條與人字架和起重臂連接處附近應(yīng)力偏大，等效應(yīng)力達(dá)到190 MPa。最大應(yīng)力出現(xiàn)在起重臂同側(cè)的門(mén)腿上，門(mén)腿要承受整機(jī)自身和起吊的重量、以及起吊附加的彎矩的作用，其結(jié)構(gòu)不連續(xù)處即折彎處內(nèi)側(cè)有應(yīng)力集中，最大等效應(yīng)力約為215 MPa，但仍小于材料的屈服極限，能滿足強(qiáng)度的要求。
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