应力测试在履带起重机中的应用

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Abstract：The paper briefly introduces the current situations in ChinaS crawler crane industry，with further thinkingand exploration for necessity and importance of stress tests of crawler cranes，in order to show the effect and signifcance ofstress tests in crawler crane industry。

Keywords：crawler cran e；stress test；application0 前言近年来 ，随着我国基础设施建设的加强，国内履带起重机市场得到了持续、快速壮大。履带起重机属于国家规定的特种设备之-，设备本身容易发生事故，且-旦发生事故会造成人身伤亡及重大经济损失，与其他工程机械有着本质区别。

因此，保证履带起重机的安全使用对国家和企业都是十分重要的课题。应力测试利用测量应变的方法检测履带起重机中金属结构的受力，掌握结构的变形就可以了解履带起重机的工作情况，随时提供信息，以便预报险情，对履带起重机的安全使用具有重要的意义。

月，美国休斯顿 ·深南TC36000(2 268 t)上下车断离，造成4死 7伤的惨剧，并砸倒辅助起重机CC2400-1(400 t)。

这些重大事故的发生，要求政府部门对包括履带起重机在内的特种设备的制造、安装、使用维修加强规范和管理，并出台了-系列的政策和法规。2000年6月 29日，国家质量技术监督局令第十三号发布 《特种设备质量监督安全监察规定》(简称 13号令)；2003年 2月 19日，中华人民共和国国务院第373号令 《特种设备安全监察条例》发布，其中对履带起重机制造的主要的管理方式之-就是实行制造许可制度和进行型式试验，应力测试就是型式试验中尤其重要的-项内容。

1 履带起重机的现状 2 应力测试的-般步骤履带起重机以其起重量大、可带载行驶、接地比压孝就位高度高、转弯半径小等独具的优势，具有其他起重设备无法替代的地位。目前重达数千吨的超大型设备的吊装作业越来越多，履带起重机也从小吨位、大吨位发展到超大吨位。

目前，履带起重机在中国销售的国外厂家越来越多，中国本土的生产厂家也越来越多，使用场所也越来越复杂。履带起重机的设计与制造水平参差不齐，出现了很多安全事故。如2011年 10月，酒泉市风电施工现场中联中科 1 000 t履带起重机臂架折断，造成5死 1伤的惨剧；2008年 7《起重运输机械》 2013(2)- 个完整的应力测试流程大概可分为试验准备、实施测试和结果分析等阶段。

1)试验准备阶段最重要的就是测试点的选择。选择测试点可从以下方面考虑：①可根据有限元计算结果选择应力值较大的点；②选择表面曲率变化大的点，如角点等；③选择结构中应力复杂的点或产品项目组人员关心的点，如焊缝等；④选择用力学公式可计算出应力值的点，这样做可用理论值与测试值比较，以便验证测试结果的可靠性。选择好测试点后，需要整理出测试方案，包括测试点编号、选择测试仪器、统计所用电阻- 87 - 应变片种类及数量。例如，采用输力强应力测试仪 IMP3595-1B进行应力测试，每块采集仪可以分布10个测点，测点布置需要考虑就近的原则，方便就近布置温度补偿片。

2)实施测试阶段主要包括应变片粘贴和应力现踌测。应变片粘贴时应注意定位测试点沿构件主应力方向粘贴；不同的粘贴位置和粘贴方向将对应力测试结果产生很大影响 另外，应变片粘贴后应用防护胶进行密封保护，防止应力测试过程中应变片损坏。应力现踌测过程中应特别关注应力值较大的点，-旦应力值超出金属结构材料的屈服强度，要停止试验，待整改后再继续进行试验。

3)结果分析阶段，对于有理论值的测点，可用理论值和测试值相比较，验证测试结果的准备性。出具应力测试报告，描述测试点的应力状态，为修改理论模型及改进设计提供第-手现场资料。

3 应力测试的应用现状应力测试是国家型式试验中尤为重要的-项，也是企业不断修改理论模型、改进结构设计的重要依据。目前，国内-部分履带起重机生产厂家已经建立了自己的应力测试队伍。

随着国内履带起重机行业从无到有的发展，应力测试在履带起重机行业中的发展也经历了-个从无到有、从有到精 的过程。例如，上海三-科技有限公司，最初购买了 24通道的 Dasylab应力测试设备，可对 1台履带起重机同时进行 24个测点的应力测试；之后又购买了输入强 IMP应力测试设备，通过增加采集板可进行上百通道的同时测试，更加全面地检测了履带起重机结构的应力状态。

虽然，国内履带起重机公司已经越来越认识到应力测试的重要作用，并在积极组建应力队伍。

但是，与国外履带起重机公司中应力测试的发展相比，国内应力测试工作仍存在着-定差距。

首先，国内履带起重机公司应力测试团队的建设不够全面。国内许多履带起重机生产厂家虽已组建了应力测试团队，但是专业测试人员缺乏，应力测试辅助设备缺乏，需要各个公司加强对应力测试的支持。

其次，国内应力测试零点的采集状态不够准- 88 - 确。目前，国内履带起重机在进行应力测试时，整机已经装配完毕，此时进行应变片粘贴及零点采集工作， 无法保证测试点精确的零点状态，从而无法精确保证测试数据的精确性。国内履带起重机厂家可建立专门的测试车间，对于需要做应力贝0试的车型，按部件在测试车间进行应变片粘贴及零点采集工作，从而保证应力测试数据的精确性。

4 应力测试的意义履带起重机吊装作业时-旦出现事故，将给国家的经济建设带来难以估计的损失，而且履带起重机吊装事故，常常伴随着人身安全事故，更是国家难以接受的损失。履带起重机吊装作业时的质量事故，也将给企业带来灾难性的后果，不但严重影响企业信誉 ，制约企业发展；更为严重的是，相应的经济损失及赔偿 ，足以拖垮-个企业。例如，1999年7月美国威斯康星 ·蓝色巨人兰普森 LTL1500倾翻，3名遇难工人遗孀获赔近1亿美元，租赁商三菱重工赔偿 1亿 3千多万美元，整个事故造成经济损失约 10亿美元。应力测试是衡量起重机能否正常工作的指标之-，履带起重机试制完成后和在其使用维修过程中，严格进行金属机构应力测试，可以避免由于结构强度问题而引起的履带起重机事故的发生。

1)应力测试是履带起重机机构故障诊断的有效手段。履带起重机金属结构从出现故障到发生破坏有-发展过程，对于履带起重机金属结构这样的大型构件，在工作状态是难于直观检查发现故障的。实践证明，通过应力测试，从应力值异常来发现故障是-种行之有效的方法。

2)应力测试可找出履带起重机结构的故障原因，为改造修复提供依据。履带起重机的金属结构及其受力比较复杂，采用常规方法设计的构件，虽然在理论上能满足使用要求，但在使用过程中构件弯折事故时有发生。事故发生后，理论分析不易找出事故原因，而采用应力测试等手段则可找出具体的原因，并能为构件的修复改造提供技术依据。

3)应力测试为校核设计和改进设计提供依据。履带起重机结构设计是否合理，与力学模型的简化密切相关，若力学模型的简化与实际相差较《起重运输机械》 2013(2)叉车鼓式制动器疲劳试验研究常方坡安徽舍力股份有限公司研发部 合肥 230006摘 要：根据叉车鼓式制动器的结构特点及工作原理，设计了验证其疲劳失效的可行性方案，为提高叉车制动器的使用可靠性提供了依据。

关键词：叉车；鼓式制动器；疲劳试验 ；试验装置中图分类号：TH242 文献标识码：A 文章编号 ：1001-0785(2013)02-0089-03Abstract：Based on the structural characteristics and working principle of forklift drum brake，the feasible scheme fortesting the fatigue failure is designed in the paper，which provides reference for improving the reliability of forkliftdrum brakesKeywords：forklift；drum brake；fatigu e test；test device1 研究鼓式制动器疲劳寿命的意义 2 叉车制动器的试验原理及试验装置制动器是具有使运动部件 (或运动机械)减速、停止或保持停止状态等功能的装置，是使机械中的运动件停止或减速的机械零件，主要由支架、制动件和操纵装置等组成，有些制动器还装有制动件间隙 自动调整装置。叉车制动器是制约叉车行驶运动的机构，可以用于降低叉车的行驶速度直至其完全停止。叉车行驶的安全性很大程度上撒于制动装置的工作可靠性，并且叉车作业过程中制动频繁，因此，研究制动器的疲劳寿命非常重要。

2.1 疲劳试验工况试验过程中，摩擦片的温度、制动分泵的压力、制动器相对于制动鼓的转速等都影响动摩擦因数即动态制动力矩，因此疲劳试验时，必须合理确定试验参数。

初期磨合：由于制动器的制造、装配及其对偶件的制造误差，试验时制动器与其对偶件的接触面积很难达到 80%以上，这样就会造成制动力矩的不稳定，因此需进行磨合试验。按照相关的试验标准确定试验参数，以相当于-定制动减速度的制动力矩实施制动，磨合制动次数为制动力大，设计出的结构就不合理，就难以保证履带起重机的正常工作。理想的力学模型简化来 自于实践，应力测试既能校核设计也能改进设计。

5 结束语应力测试是研究结构强度、检验结构实际承载能力的重要手段。事实证明，金属结构应力测试在履带起重机设计、制造和故障诊断中发挥了重要的作用，是保证起重机安全生产不可缺少的- 个环节。严格进行应力测试具有重要的意义，既能提高企业的竞争力，也是中国制造享誉世界《起重运输机械》 2013(2)的保证。