对于桥式起重机焊接箱形梁疲劳寿命新算法

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1、桥式起重机焊接箱形梁疲劳寿命新算法王志海河南卫华重型机械有限公司新乡453400摘要：桥式起重机的寿命通常由焊接箱形梁的疲劳寿命决定，在此研究了接近于实际的桥式起重机焊接箱形梁试件的疲劳寿命，得到了不同可靠度R下疲劳寿命的对数函数表达式和指数函数表达式，有助于桥式起重机主梁疲劳寿命的优化计算。关键词：桥式起重机；焊接箱形梁；疲劳寿命；计算中图分类号：TH215文献标识码：A文章编号：1001—0785(2011)09—0008—04Abstract：Thelifeofoverheadtravellingcraneisusuallydeterminedbythefatig

2、uelifeofweldedboxgirder，thepa-per，therefore，studiesthefatiguelifeofthetestpiecethatissimilartotheweldedboxgirderoftheoverheadtravelingCl'~le，andthenderivesthelogarithmicandexponentialfunctionexpressionsforthefatiguelifeundervariedreliabilityR．Itprovidesareferenceforoptimizationealeulatio

3、noftl1efatiguelifeofthemaingirderoftheoverheadtravelingcrane．Keywords：overheadtravellingcrane；weldedboxgirder；fatiguelife；calculation桥式起重机(以下简称桥机)被广泛应用于肼一()(y)(5)冶金、石油、化工、水利、核电、港口运输、船舶、航空航天、采矿、制造工厂等领域，承担重根据最小二乘法理论，各数据点与直线之间要的物料搬运、设备安装等任务。金属结构通常的垂直距离为不可更换，因此其疲劳寿命决定了整机的寿命。d=—Y(i=1，2，⋯，n)(6

4、)本文根据机械疲劳与可靠性设计理论，结合我国当a、b满足下面的公式时，可使拟合直线满“七·五”期间，国家重大技术装备科技攻关项足d的平方和最小的最佳拟合准则，即目——桥机计算机辅助设计的试验数据，提出桥一()(儿)机焊接箱形梁疲劳可靠性寿命计算的对数函数表，达式和指数函数表达式。一1(21理论基础a==～n耋’v：一～一n薹’。c。：(8)设有n个数据点：P1(1，Y1)，P1(2，Y2)，⋯，Px，Y)。当相关系数r满足r≥rmin时(ri是2试验设备和方法与n相关的数值，可以查表得到)，说明Y与的线性相关性很好，可以将作为自变量，Y作为I)试验设备：包括40t电液伺

5、服控制疲劳试因变量，拟合各数据点的直线方程可表示为验机、支撑门架、支撑底座、加紧支座、YD一15Y；0+6(1)型电阻动态应变仪、YJD—l7型静态电阻应变仪、相关系数r计算方法为Q7—45型便携式线路故障测试管、P20R一17型预调平衡箱、砂轮角磨机及水平仪等1卫j。r=_兰(2)√LxXLH试验用焊接箱形梁模型参照起重量为16t、跨度为22．5m的桥机箱形梁按1：2缩尺设计，选用朋=耋一(n)(3)厚度为4mm的Q235钢板。模型梁的材质、制造工艺、质量等级及验收标准均符合起重机行业标汀=y一(y)‘(4)准。模型梁安装在支座上，支座两端用压板压住一8一《起重运输机

6、械》2011(9)梁端，并用螺栓拧紧防止振动。小车轨道用方钢机工作特点，选应力循环比r=2．5，按最大应力代替，用卡轨条焊接在上翼缘板上，用圆钢代替将模型梁分成4组，：[146．67180．O0200．O0车轮，用加载平衡梁代替小车，激振器通过球铰246．67]MPa，每根模型梁先从最小载荷逐渐增大作用于加载平衡梁，保证模型梁只受垂直载荷作到预设的最大载荷，经过若干个循环以消除部分用，加载模型如图1所示。在模型梁下盖板跨中残余应力后，进行常幅应力循环加载，直至模型纯弯曲段下表面纵向粘贴应变片，取E=210MPa，梁破坏。通过=如将应变转换成应力。3数据处理过程F1234

7、文献[3]第2章和文献[4]第8章对试验数据进行处理。由于第1组试验的l4根模型梁没有收集到原始数据，直接采用参考文献【1]的统1．激振器触头2．平衡梁3．轨道4．模型梁计数据，并假设满足各项数据处理要求。收集到5．螺母6．压板7．螺栓8定轴9．支座图1模型梁加载示意简图其他3组试验的原始数据。步骤1：对各组试验的试件的对数疲劳寿命进2)试验方法：试验过程采用成组法。结合桥行数理统计处理，结果如表1所示。表1试验数据数理统计处理结果最大应力最小应力试件数对数疲劳寿命P，％

8、7＼If的数学期望的标准差的变异系数P／MPa／MPa146．67