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斷裂能怎么計(jì)算(材料斷裂公式)

斷裂能怎么計(jì)算(材料斷裂公式)

如果泵車(chē)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,再加上缺乏足夠的保養(yǎng),很容易導(dǎo)致吊臂疲勞。在某些情況下,它會(huì)導(dǎo)致吊桿開(kāi)裂,在其他情況下,它會(huì)折斷并傷害建筑工人。因此,了解吊臂斷裂的原因是維護(hù)吊臂至關(guān)重要的一步。

混凝土泵車(chē)臂架斷裂特征及特定部位

觀察混凝土泵車(chē)臂架斷裂特征,發(fā)現(xiàn)兩臂尾部鉸接點(diǎn)處的橫耳完全斷裂,斷裂痕跡多為陳舊裂紋(各臂尾部:各臂與前一臂頭部的連接端;臂頭:每個(gè)臂的連接端和下一個(gè)臂的尾部。第二臂尾部的另一個(gè)耳板完全扭曲,第一臂頭部的大彎曲連桿、小彎曲連桿和耳板由于第二臂尾部的耳板斷裂而部分?jǐn)D壓變形。除了一只手臂頭部變形外,其余都是新的裂紋,是第二只手臂尾部的一塊耳板斷裂造成的。

由于混凝土泵車(chē)臂架的斷裂特征(兩個(gè)臂和一側(cè)耳板根部斷裂),肉眼很難發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷,需要進(jìn)行測(cè)量,如臂架變形、油缸和連桿損壞等。

混凝土泵車(chē)臂架斷裂形成及擴(kuò)展分析

從斷口的位置和形狀來(lái)看,斷裂裂紋多為陳舊性裂紋??梢酝茢啾密?chē)臂架斷裂的原因:一是微裂紋;經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的循環(huán)交變應(yīng)力,微裂紋擴(kuò)展產(chǎn)生宏觀裂紋;最后,母體金屬由于裂紋擴(kuò)展和延伸而突然斷裂。至于裂縫的形成,有以下幾個(gè)原因:

1.焊縫未與母材熔合。這種缺陷在焊接缺陷中比較常見(jiàn),尤其是泵車(chē)的板材是高強(qiáng)度鋼板。從斷口可以清楚地看到,有一段焊縫沒(méi)有熔合好;

2.從國(guó)內(nèi)外的設(shè)計(jì)來(lái)看,泵車(chē)的臂架一般采用高強(qiáng)度鋼板,尤其是與轉(zhuǎn)盤(pán)連接的前幾個(gè)臂架。高強(qiáng)度鋼板在保證屈服強(qiáng)度的情況下,塑性、延展性、焊接性等一些指標(biāo)下降,特別是在焊接時(shí)形成的熱應(yīng)力影響區(qū),導(dǎo)致焊縫及周邊的強(qiáng)度降低;

3.混凝土泵車(chē)作業(yè)時(shí),布料臂展開(kāi),布料臂架和支腿各節(jié)液壓缸鎖定,使整個(gè)布料臂系統(tǒng)形成懸臂梁結(jié)構(gòu)。而且混凝土泵車(chē)的臂架采用R型結(jié)構(gòu),兩個(gè)臂后面有三四個(gè)臂,其中三個(gè)臂也采用彎曲結(jié)構(gòu),兩個(gè)臂要承受一定的扭轉(zhuǎn)載荷。同時(shí),混凝土泵車(chē)工作時(shí),兩個(gè)泵送液壓缸交替循環(huán),從而連續(xù)不斷地將混凝土泵送到澆筑位置。由于兩個(gè)泵送缸交替作用,混凝土泵車(chē)承受一定頻率的強(qiáng)迫沖擊。在泵送缸的沖擊下,布料臂的振動(dòng)被放大,因此布料臂承受交變載荷,造成疲勞破壞;

4.布料臂尾部的沖擊力是由銷(xiāo)軸和銅套磨損造成的。檢查中發(fā)現(xiàn)3個(gè)銷(xiāo)軸和6個(gè)銅套磨損,同一組2個(gè)銷(xiāo)軸和銅套磨損程度不一致;

5.兩臂根部軸套處存在應(yīng)力集中。根據(jù)之前37m類(lèi)似泵車(chē)對(duì)此臂根部的定性分析,軸套下側(cè)存在明顯的應(yīng)力集中。而高強(qiáng)板作為懸臂板,具有良好的韌性和塑性,在高應(yīng)力集中區(qū)和殘余力的作用下,初始裂紋尖端在小范圍內(nèi)局部屈服。在這種情況下,交變載荷的作用使微裂紋逐漸擴(kuò)展;

6.基本上泵車(chē)都是露天作業(yè)。由于雨水空氣體等腐蝕性介質(zhì)的長(zhǎng)期侵蝕,引起氧化腐蝕,局部強(qiáng)度下降;

7、我國(guó)的混凝土施工機(jī)械施工任務(wù)重,工作環(huán)境惡劣;不重視設(shè)備維護(hù);手訓(xùn)練不足,素質(zhì)不高。比如我們國(guó)家的混凝土泵車(chē)租賃公司,一個(gè)月泵送8000多到10000方是正常的,一年的泵送量至少100到130000方。相應(yīng)的,國(guó)外每天8小時(shí),不隨便加班,用戶訓(xùn)練有素,素質(zhì)高,懂得使用,維護(hù),保養(yǎng),一輛國(guó)外泵車(chē)3到5年只泵10萬(wàn)立方米。基本上國(guó)內(nèi)一年相當(dāng)于國(guó)外三年多。在這么大的施工強(qiáng)度下,機(jī)器人和維修人員的維修工作就差多了。這臺(tái)泵車(chē)是從歐洲進(jìn)口的。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)歐美工況考慮中國(guó)的施工強(qiáng)度和條件。這樣看來(lái),這臺(tái)混凝土泵車(chē)出廠近4年(標(biāo)牌顯示2002年6月交付客戶),相當(dāng)于在國(guó)外使用十幾年后出現(xiàn)局部疲勞開(kāi)裂,也就不足為奇了。

8.由于泵車(chē)設(shè)備的綜合性很強(qiáng),局部裂紋和疲勞裂紋無(wú)法完全避免。歐洲把500小時(shí)保養(yǎng)作為制度,中國(guó)在這方面做的并不好。有時(shí)候連最起碼的保養(yǎng),比如銷(xiāo)軸和銅套之間注油都不進(jìn)行,更別說(shuō)整體保養(yǎng)了。有時(shí)候有裂痕并不可怕。過(guò)一點(diǎn)就可以修復(fù)或者加固。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn),或者發(fā)現(xiàn)后沒(méi)有及時(shí)采取措施,就會(huì)使裂縫擴(kuò)大,最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞,甚至發(fā)生事故。這臺(tái)泵車(chē)的損壞就說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題。

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