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編號： 畢業(yè)設計(論文)外文翻譯 （譯文） 學 院： 機電工程學院 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 學生姓名： 學 號： 指導教師單位： 姓 名： 職 稱： 2016年6月8日 第 17 頁 共 19 頁 龍門式起重機金屬材料的疲勞強度預測 v.a.科普諾夫 摘 要 內(nèi)在的疲勞曲線應用到龍門式起重機金屬材料的疲勞壽命預測問題。起重機，用于在森林工業(yè)中，在伐木林場對各種不同的工作條件進行研究，并且做出相應的應變測量。對載重的循環(huán)周期進行計算，下雨循環(huán)計數(shù)技術得到了使用。在一年內(nèi)這些起重機運作的樣本被觀察為了得到運作周期的平均數(shù)。疲勞失效分析表明，一些元件的故障是自然的系統(tǒng)因素，并且不能被一些隨意的原因所解釋。1999年Elsevier公司科學有限公司。保留所有權(quán)利。 關鍵詞：起重機;疲勞評估;應變測量 緒 論 1.1現(xiàn)代起重機的特征和發(fā)展趨向 隨著現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大和自動化程度的提高，起重機在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機的要求也越來越高。尤其是電子計算機技術的廣泛應用，促使了許多跨學科的先進設計方法出現(xiàn)，推動了現(xiàn)代制造技術和檢測技術的提高。激烈的國際市場競爭也越來越依賴于技術的競爭。這些都促使起重機的技術性能進入嶄新的發(fā)展階段，起重機正經(jīng)歷著一場巨大的變革。 我國正以前所未有的速度進入全球化國際競爭市場，中國的起重機制造業(yè)面臨著機遇與挑戰(zhàn)并存的新形勢。因此起重機的不斷發(fā)展和創(chuàng)新是關鍵?，F(xiàn)根據(jù)國內(nèi)外起重機的新理論、新技術和新動向，結(jié)合實例，簡要論述現(xiàn)代起重機的特征和發(fā)展趨向。 1） 重點產(chǎn)品大型化、高速化、耐久化和專用化 ? 由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料裝卸搬運費用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機的需求量不斷增長。起重量越來越大，工作速度越來越高，并對能耗和可靠性提出更高的要求。起重機已成為自動化生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)。起重機不但要好用，容易維護，操作方便，而且安全性要好，故障要少，平均無故障工作時間要長?？煽啃允菄H市場產(chǎn)品競爭的焦點，國外許多大公司都制定了可靠性內(nèi)控標準。我國起重機的性能要趕超世界先進水平，最關鍵的是要提高可靠性，使起重機具有優(yōu)異的耐久性、無故障性、維修性和使用經(jīng)濟性。 ? 目前世界上最大的浮游起重機起重量6500t，最大的履帶起重機起重量3000t，最大的橋式起重機起重量1200t，自動化立體倉庫堆垛起重機最大運行速度達240m／min。 ? 工業(yè)生產(chǎn)方式和用戶需求的多樣性，使專用起重機的市場不斷擴大，品種也不斷更新，以特有的功能滿足特殊的需要，發(fā)揮出最佳的效用。冶金專用起重機，防爆、防腐、絕緣起重機和鐵路、船舶、車輛專用起重機的功能不斷增加，性能不斷提高，適應性比以往更強。德國德馬格公司研制出一種飛機維修保養(yǎng)專用起重機，在國際市場上打開了銷路。這種起重機跨度大，起升高度大，停準精度高。在起重小車下面安裝有可伸縮回轉(zhuǎn)的維修平臺，可到達飛機任一部位。隨著世界核電站的迅速發(fā)展，核電站專用起重機也得到相應發(fā)展，如反應堆室內(nèi)的環(huán)形橋式起重機在放射性環(huán)境中工作，用于起吊壓力容器頂蓋及堆內(nèi)構(gòu)件等危險載荷，要求可靠性高，安全性好，能自動精確定位和緩慢下放物品等，并有多種保護裝置和特殊安全裝置。 2）系列產(chǎn)品模塊化、組合化、標準化和實用化 ??許多起重機是成系列成批量的產(chǎn)品，采用系統(tǒng)多目標整體優(yōu)化方法進行起重機系列設計已成為發(fā)展重點，通過全面考慮性能、成本、工? 藝、生產(chǎn)管理、制造批量和使用維護等多種因素對系列主參數(shù)進行合理匹配，以達到改善整機性能．降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品，充分滿足用戶需求。 ??用模塊化設計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機設計方法，將起重機上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標準模塊，通過不同模塊的組合，形成不同類型和規(guī)格的起重機。對起重機進行改進，只需針對某幾個模塊。設計新型起重機，只需選用不同模塊重新進行組合。由于提高了通用化程度，可使單件小批生產(chǎn)的產(chǎn)品改換成具有相當批量的模塊生產(chǎn)，實現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，降低制造成本。能以較少的模塊形式，組合成多品種多規(guī)格的起重機，滿足市場需求，增加競爭能力。 ??德國德馬格公司生產(chǎn)的橋式起重機充分考慮了模塊化和組合化，使系列、整機、機構(gòu)、部件和零件互相之間的參數(shù)匹配，能力分布達到最為經(jīng)濟合理的搭配效果。利用起重量與起升速度的乘積為常數(shù)的方法使起升機構(gòu)主要部件達到最大限度的通用。再通過滑輪倍率的變化派生出更多的規(guī)格。5～125t橋式起重機系列，多種工作級別，只需4種基型的起重小車。該公司開發(fā)的標準車輪箱模塊系列，上面有多組聯(lián)接孔，可選裝不同型號的驅(qū)動單元，可組裝成臺車，可與金屬結(jié)構(gòu)件組合后用作各種橋式、門式起重機，巷道堆垛起重機或其它軌行式起重運輸機械的運行機械，其車輪有多種踏面形式可供選用。由于不受基距限制，組合靈活，用途廣泛。該公司的端梁標準模塊系列已經(jīng)商品化，與主梁之間采用摩擦環(huán)和高強度螺栓的連接方式，提高了互換性和尺寸精度，減少了接合面的加工量。與任一主梁都可快速有效相接。有適用于單梁或雙梁兩種形式的端梁模塊，根據(jù)起重量及跨度就可確定出適用的端梁型號。 3）通用產(chǎn)品小型化、輕型化、簡易化和多樣化 ? 有相當批量的起重機是在一般的車間倉庫使用，要求并不很高，工作并不十分繁重。如何提高這些起重機的適用性，降低制造成本，是市場競爭能否獲勝的關鍵。考慮綜合效益，要求起重機盡量降低外形高度，簡化結(jié)構(gòu)，減小自重和輪壓，也可使整個建筑物高度下降，建筑結(jié)構(gòu)輕型化，降低造價和使用維護費用。因此電動葫蘆橋式起重機和輕型梁式起重機會有更快的發(fā)展，并將大部分取代中小噸位一般用途橋式起重機。 ??用戶的需求性促進了起重機的多樣性。起重機的系列參數(shù)范圍進一步擴大，功能選擇進一步增加，一機多用產(chǎn)品進一步得到發(fā)展，以增強應變能力。在一般使用場合采用無線遙控操作的比例也將逐步增多。 ??德國德馬格公司經(jīng)過長期的開發(fā)和創(chuàng)新，已形成一個輕型組合式標準起重機系列。整個系列由組合式工字形單梁、懸掛箱形單梁、角形小車箱形單梁和箱形雙梁多個品種組成。主梁與端梁相接共有15種形式，可適合不同建筑物和不同起吊物的要求。每種規(guī)格起重機都有三種單速及三種雙速可供任意選擇。操縱方式有地面手電門自行移動、手電門隨小車移動、手電門固定、遠紅外或無線電遙控、司機室固定、司機室隨小車移動、司機室自行移動等7種選擇，外加不同的導電形式，不同的電控形式，通過不同的組合，可搭配成百上千種起重機，充分滿足用戶不同的需求。這種起重機的另一最大優(yōu)點是輕型化，與國內(nèi)產(chǎn)品相比較，起重量32t，跨度25.5m，國內(nèi)雙梁橋式起重機自重為46.4t，電動葫蘆橋式起重機自重為28.3t，而德馬格電動葫蘆橋式起重機的自重只有18.5t，比國內(nèi)產(chǎn)品分別輕60％和35％。 1.2 起重機的類型 起重機可分為四類：高架移動起重機、動臂起重機、橋式或門式起重機、懸臂吊車。 高架移動起重機由橫梁和空中吊運裝置組成。橫梁靠固定道軌支承，并且可以在軌上來回移動。空中吊運裝置由提升裝置和其他裝置組成，可以從橫梁的一端運動到另一端。橫梁和與之相連的框架統(tǒng)稱為橋。 這些的起重機囊括了起重量從2噸到400噸，跨度從20英尺到150英尺的各種類型。根據(jù)目的不同,在機艙工作的起重機常在橋或空中吊運裝置進行控制,其他情況控制裝置常在地面。當兩個空中吊運裝置安裝完畢，他們就能在同一道軌上并行或上下交錯的并行，以確保每個空中吊運裝置都能在整個橫梁上移動。 動臂起重機：動臂起重機有能在它的外側(cè)提升重物的傾斜動臂。動臂通過繩索或其他方式連接到垂直的框架上。動臂可以是定長或者可伸縮的。起重機可以是固定式或移動式。這一類的起重機包括：移動和履帶起重機,建筑商,碼頭起重機、塔式起重機和可移動的安裝在高臺子,井架,浮筒和駁船上的起重機。起重能力不同從1/2噸到300噸不等,動臂可伸展范圍從幾英尺到150英尺。需要在船廠、港口處理重型機械和設備的起重機經(jīng)常安裝在駁船。 橋式起重機：橋式起重機的橫梁通過道軌連接在垂直支架，可以在固定的道軌上移動。重物被空中吊運裝置提升，并且能從橋的一端移動到另一端。這類起重機能提升橋覆蓋范圍的所有重物。當需要提升大噸位的貨物時，軌道通常選用寬或窄的鐵軌。在橋上安裝有一平衡物，它可以在吊運裝置上方的軌道上，獨立運動。它用來平衡起重機的力矩。 懸臂起重機：懸臂起重機由水平的橫梁和垂直的支架組成。水平的橫梁稱為懸臂。懸臂可以是固定的，也可以是能夠以支架作為軸線在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的。提升裝置通過滑軌與懸臂相連。提升和滑移的機構(gòu)常安裝在懸臂的后方。雖然這類的起重機可以是固定的，也可以是可移動的，但那些大型的都是固定的。提升重物大小，重量以及可延伸范圍受到寬度的限制。當用于船舶起吊時，輕型的起重機常在動臂起重機滑軌上安裝有輔助提升裝置。主要的提升機構(gòu)包括兩個即可獨立運動也可同步運動的絞盤。典型的舾裝起重機是250噸，懸臂延展量180英尺，垂直提升高度200英尺。 碼頭吊車：任何安置在碼頭上的起重機都可成為碼頭起重機，特別是指那些用于碼頭與船舶間貨物移運的起重機，它也可以稱為貨物起重機，（貨物起重機的含義廣泛），因為它屬于船舶貨物起重機械的一部分。因為船舶艙口的位置不定，所以絕大多數(shù)的碼頭起重機必須能在碼頭上移動，通常它們被安裝在鐵軌上。碼頭起重機的其它要求包括懸臂足夠水平，吊繩長度足夠以便搬移貨物到船上指定的位置，操作上的高效與經(jīng)濟。這類碼頭起重機通常是指有一個或者兩個動力機構(gòu)的橋式或懸臂式起重機。他們常被安在碼頭倉庫屋頂位置。懸臂以支架為軸轉(zhuǎn)動，從而達到吊運的目的。支架上連接有傾斜的起重臂或懸臂。 在通常的貨物吊運中，必須有開闊的視野以確定放置位置，但，在這點上，碼頭大噸位吊運卻與之相反。貨物形狀，體積，重量的多變性排除使用提升機和傳送機的可能性，同時，貨物需要在分派的地點分堆有次序的碼放，讓在碼頭使用運輸機成為不可能。懸臂起重機成為碼頭起重機的原因之一是它有一個與支架成90o且可以在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的懸臂。然而，它有一個重大的缺點：當懸臂水平轉(zhuǎn)動時，懸掛在懸臂上的貨物會隨之緩慢提升。只有，當?shù)鯒U位于較低位置時，貨物提升相同的高度。顯然，這意味著能量的損失和一個本不需要的用于驅(qū)動擺動裝置的大功率馬達。 為了彌補這一缺陷，一類有著獨特設計的起重機迅速發(fā)展，它被稱為水平起重機，目前，它已經(jīng)被廣泛運用于碼頭起重。這類起重機有一個補償齒輪組，它能使貨物在同一水平面內(nèi)運動，而無需考慮動臂擺動引起的提升。 當選擇用于常見貨物吊運的經(jīng)濟性時，單一貨物最大和平均起重量是必須考慮的因素。如果，60噸位的起吊頻率極低，20噸位的起吊也非常少，那么就沒有理由購置這一噸位的起重機。目前，最常用的起重機起重量為5到10噸。 頻繁觀測龍門式起重機LT62B在運作時金屬元件疲勞失效。引起疲勞裂紋的故障沿著起重機的橋梁焊接接頭進行傳播，并且能夠支撐三到四年。這種起重機在森林工業(yè)的伐木林場被廣泛使用，用來轉(zhuǎn)移完整長度的原木和鋸木到鐵路的火車上，有一次裝載30噸貨物的能力。 這種類型的起重機大約1000臺以上工作在俄羅斯森林工業(yè)的企業(yè)中。限制起重機壽命的問題即最弱的要素被正式找到之后，預測其疲勞強度，并給制造商建議，以提高起重機的壽命。 2.起重機運行分析 ??為了分析，在葉卡特琳堡地區(qū)的林場碼頭選中了一臺被安裝在葉卡特琳堡地區(qū)的林場碼頭的龍門式起重機LT62B， 這臺起重機能夠供應兩個伐木廠建立存儲倉庫，并且能轉(zhuǎn)運木頭到鐵路的火車上，這條鐵路通過存儲倉庫。這些設備的安裝就是為了這個轉(zhuǎn)貨地點在起重機的跨度范圍之內(nèi)。一個起重機示意圖顯示在圖1中 。 1350-6307/99 /元，看到前面的問題。1999年Elsevier公司科學有限公司保留所有權(quán)利。 PH:S1350-6307(98)00041-7 V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 圖1起重機簡圖 檢查起重機的工作之后，一系列的假設可能會作出： ·如果每月從森林移動的原木超過加工率，即是有一個原木存儲的倉庫，這個起重機期待的工作，也只是在原木加工的實際堆數(shù)在所供給原木數(shù)量的中心線以下； ·當處理超過原木從森林運出的速度時，起重機的工作需要在的大量的木材之上進行操作，相當于在大量的木材上這個鋸木廠賺取的很少； ·原木不同的倉庫;大量的木材的高度被認為是最高的; ·倉庫的變化，取替了一側(cè)對面的鋸軋機; ·裝載進程中總量是平均為K=1.4倍大于移動總量由于額外的轉(zhuǎn)移。 2.1 搬運強度 ??據(jù)了解，每年的搬運強度是不規(guī)律的，不能被視為一個平穩(wěn)過程。非平穩(wěn)流動的道路列車的性質(zhì)在23家企業(yè)中已經(jīng)研究5年的時間，結(jié)果已經(jīng)表明在年復一年中，對于每個企業(yè)來說，每個月的搬運強度都是不同的。這是解釋復雜的各種系統(tǒng)和隨機效應，對搬運施加的影響：天氣條件，道路條件和貨車車隊等，所有木材被運送到存儲倉庫的木材，在一年內(nèi)應該被處理。 因此，在春季和秋季搬運木頭的可能性越來越小，冬天搬運的可能性越來越大，然而在冬天搬運強度強于預想的，在夏天的情況下，更多足夠長的木材就地被處理的比運出去的要多的多。 V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 表1 搬運強度（%） 表2 轉(zhuǎn)移儲存量 通過一年的觀察，從118各搬運值的觀察所了解到的數(shù)據(jù)進行分析，并且有可能評價相關的搬運強度（噸）參考年度的裝載量的百分比。該搬運的數(shù)據(jù)被記錄在起重機預期值表1中，它可以被應用到估計疲勞壽命，尤其是為檢查起重機應變測量（見稍后） 。將有可能為每個起重機，每一個月所負荷的載重量，建立這些數(shù)據(jù)，無需特別困難的統(tǒng)計調(diào)查。此外，為了解決這個問題的壽命預測的知識是未來的荷載要求， 在類似的操作條件下，我們采取起重機預期值。 每月搬運價值的分布Q（t） ，被相對強度q（t）表示為 ? 其中Q是每年的裝載量的記錄存儲，是設計的最大存儲原木值Q以百分比計算，其中為考察起重機等于40.0萬立方米每年， 和容積載重搬運為10 ％ 的起重機，得到的數(shù)據(jù)列在表2 中，總量56000立方米每年，用K表示。 2.2 .裝載木塊的數(shù)量 ??這個運行裝置，如夾緊，吊裝，轉(zhuǎn)移，降低，和釋放負載可被視為起重機的一個運行周期（加載塊）。參照這個調(diào)查結(jié)果，以操作時間為一個周期，作為范本，由正常變量與平均值11.5分相等等，標準差為1.5分鐘。不幸的是，這個特點不能簡單地用于定義運作周期的數(shù)目，任何工作期間的載重加工是非常不規(guī)則。使用運行時間的起重機和評價周期時間，，與實際增加一個數(shù)量的周期比，很容易得出比較大的誤差，因此，最好是作為如下。 ??測量一個單位的載荷，可以作為范本，由一個隨機變量代入分布函數(shù)得出，并且比實際一包貨物少然后，明知總量的加工負荷為1個月或一年可能確定分布參數(shù)的數(shù)目，運作周期為這些時期要利用這個方法的更新理論 V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 圖2隨機重建過程中的負荷 根據(jù)這些方法，隨機重建過程中所顯示的圖。二是考慮到， （隨機變量）負荷，形成了一個流動的數(shù)據(jù)鏈： 在重建的理論中，隨機變量：，有一個分布函數(shù)f（t）的，可以被理解為在失敗的連接或者要求收據(jù)時的恢復時刻。過程的載荷值，作為下一次的動作的通過值，被看作是重建的時刻。 設。函數(shù)f （ t ）反復被定義，假設V （ t ）是在運作周期內(nèi)轉(zhuǎn)移貨物的數(shù)量。實踐中，總轉(zhuǎn)移貨物的總噸數(shù)，基本上是大于機組負荷，，由于利用漸近性質(zhì)的重建過程所以式有益的。根據(jù)下面適當?shù)南拗浦亟ǘɡ?，需要轉(zhuǎn)移大量噸數(shù)。已正態(tài)分布漸近與均值和方差，確定抽樣數(shù)量的周期v 而不依賴于整個的形式分布函數(shù)的， （只對不同的格式分配進行限制）。 ??利用表2的每個月平均運作用方程（ 4 ）表示，賦予正態(tài)分布功能的數(shù)量，負載周期與參數(shù)m和6。在正態(tài)分布表3中 。圖3顯示的平均人數(shù)周期與95 ％的置信區(qū)間某一年的相應的值為12719和420個周期。 表3 運作周期的正太分布 3 應變測量 ??為了顯示大多數(shù)金屬的負載元素，并且確定一系列的壓力，事前做了靜態(tài)應變測量。垂直載荷用來測量懸掛負載，并且斜交加載由一個牽引力所形成，配備了一臺測力計。靜態(tài)應力值分布在圖4和5中 。同樣地預計，梁上的最大的拉應力，發(fā)生在底部的桁架上（值為11-45 MPA ）。頂端的桁架受到最大的壓縮應力。 此處的彎曲應力所造成的壓力，車輪起重機，手推車等被添加到所說的橋梁和負荷的重量。這些壓力的結(jié)果，在底部的共振的的I梁那么壓縮應力比最高的1 處要大得多（值17-75和10-20兆帕斯卡），其他要素的梁加載的值 V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 月份 圖3 95%的置信區(qū)間運作周期的平均數(shù) V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 圖4梁的分配計劃 不超過絕對值45兆帕斯卡。連接與支持的橋梁起重機加載的時間，也不定期。最大的壓縮應力發(fā)生在變形的最大角度，在內(nèi)部看來;最高壓力值將達到到h0MPa和痛苦（計8日和9 ） 。在隔板和角度1的支板上，最大的拉應力達到45兆帕斯卡（壓力表1 ）。 起重機梁的器件在受到最大壓力和軸向載荷較弱的時候，另一方面，所遭受的主要是斜負荷。起重機的豎向載荷主要是由牽引力引起的。 這種轉(zhuǎn)移完整長度的木材的起重機的金屬的載重量，不同于一般用途的起重機。首先它必須遵循起重機的裝載規(guī)則，由于逐步脫離基地。因此，負荷增加，并不是慢慢的順利進行。 第二個特點是物質(zhì)吊裝的加快導致低低效率。這是抓斗所存在的所限制，這意味著不允許繩索從吊具座下降;載重量應始終保持平衡。負載減弱加快電機運轉(zhuǎn)的可能性是沒有根據(jù)的，因此微乎其微。因此，以同時懸掛的速度，森林龍門式起重機受到較小的動應力與類似的一般用途的起重機相比而言。通常，當速度增加順利，在接通電器之后，從基地進行轉(zhuǎn)載3.5-4.5秒鐘進行一個循環(huán)。在事實上，并沒有發(fā)現(xiàn)金屬有顯著的振蕩，并且壓力慢慢達到了最大值。 V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 圖5 支持分配 當可能性最明朗的時候，在伸展和抓取的結(jié)合處，在按下開關后一秒鐘繩索開始繃緊，在結(jié)合處清楚的發(fā)生。這個電動機以0.6-0.7每秒的速度進行旋轉(zhuǎn)。從按下開關到繩索完全拉緊這一刻，需要3-3.5 s的時間，緊張的繩索慢慢的增加倒最長。梁的最大壓力增長倒最大值1-2 S并且平均振蕩為3.5 ％ 。 ??當一個固定的負荷解除時，加快速度，裝載在鋼絲繩上的吊具和金屬幾乎是相同的情況下快速吊起一堆捆扎的木材。該金屬金工振蕩的特點是有兩個諧波在0.6和2秒的過程當中，這些已經(jīng)在前面的分析中獲得。從總結(jié)裝貨的振幅可以看出在最壞的情況下裝載貨物，使最高動態(tài)加載超過上述靜態(tài)載荷可以達到13-14 ％ 。制動一個負荷，當它逐漸降低時，在金屬制品上產(chǎn)生顯著的振動應力，可以達到靜態(tài)載荷的7%左右。 移動超過鋼軌接頭的3-4毫米的高度時，得到的只有微不足道的壓力。 在運行中，有可能的情況下，當源自不同類型的負荷加載結(jié)合起來。 當最高負荷從制動負荷時降低，是最大負荷情況配合制動手推車與同的調(diào)整制動器。 4疲勞載荷分析 通過起重機的工作和壓力示波圖的獲得，在測試點進行應變測量，在圖6和第5中排列顯示，自一臺起重機的常見工作周期的時間由足夠的散射和平均值約為15分鐘，常見的運行周期的時間起重機有足夠的散射與平均價值11.5 ） V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 時間（0.1分鐘）裝貨過程變化值 民，以減少這些示意圖均勻過濾所產(chǎn)生的這些信號，和所有反復的形成的值，也就是說，當結(jié)構(gòu)是不受到動態(tài)加載，只有靜態(tài)加載發(fā)生時，將會被拒絕。 三個特點強調(diào)示意圖 （表11 ）顯示在表6中，而裝貨運行周期的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是可見的。首先，當負載被提升時，壓力增加到最高值。當載荷被轉(zhuǎn)移到合適的位置并且強烈振蕩之后之后，由于不規(guī)則起重機運動對鋼軌及以上的鋼軌接頭導致大量的軸向載荷作為大多數(shù)降低載荷的原因。減少貨物的裝載量導致裝載量減少，并且建成一項基本負載周期的一半。 4.1 裝載過程中的振幅分析 ? ? 這兩個名詞，現(xiàn)在應該分開：裝載周期和裝載量。第一是作為一獨特的振蕩講（閉環(huán)） ，二是為一套加載周期期間一個運行周期。 ?? 該雨流循環(huán)計數(shù)方法給出了最終裁決。 [ 2 ]是采取優(yōu)勢，以前面提到的疲勞的強度回線分析，為三個最弱的要素：（1）底部角度的協(xié)調(diào)（表11），（2）橫梁頂端的協(xié)調(diào)（表17），（3）角度的支持（表8）。用微分的手段統(tǒng)計樣本周期振幅的值的分布情況，由此得出估計參數(shù)列于于表4 中。應該指出的是，直線圖的周期振幅與減少事后的非零平均數(shù)相等于直線圖為零時的平均數(shù)。 V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 表4 裝載振幅的威布爾分布參數(shù) 名字 布爾分布參數(shù) 值MPa 格式b 底部角度的協(xié)調(diào) 23.4 5 橫梁頂端的協(xié)調(diào) 40.4 4 角度的支持 29.5 4 4.2裝載周期的數(shù)目 在雨流循環(huán)計數(shù)過程期間，計算有多少負荷周期進行了裝載量由多少載重周期的計算裝載座也進行了。而處理這一類示波圖，一個整體樣本數(shù)量的加載周期得到了構(gòu)成的整數(shù)與最低及最高觀察值：24和26。隨機裝貨周期數(shù)VB可以由泊松分布參數(shù)來形容 = 34 。 每個月裝貨塊平均數(shù)值很快就獲得了，因此它是有可能找到適當?shù)奶攸c，如果采取中央極限周期，不僅為每月裝載量，而且也為每月或每年的裝載周期。?? 首先，將它從已知的概率論考慮，除了給出了獨立的泊松系數(shù)，還給出了一個隨機變量與泊松分布的參數(shù)K）。在另一方面， 泊松分布可以很好地近似正態(tài)分布平均k。其次，中心極限定理，大致來說，有著大量標準的計算，獨立的初次分配漸近趨于正常。如果初次分配每個獨立的任期有一個正態(tài)分布，那么載重周期為一年的平均數(shù)和標準偏差總數(shù)的都是平等的，大致為423096和650 。通過這些值從表3中取值。 5應力集中的因素和元件的耐力 要素起重機的各個部件初步是由半自動氣體焊接，沒有邊緣制造設備及相應的加工。為考察要件1和3周和邊緣焊縫的角度與節(jié)點板，有效應力集中疲勞系數(shù)是所給予的計算方法[ 3 ] ，的KF = 2.6-2.9 ，正好等于估計值，鑒于目前在俄羅斯規(guī)范疲勞焊接要素[ 4 ] ，的KF = 2.9 。起重機金屬制成的材料為合金鋼09g2s，此材料有一個持久極限120 MPa和屈服強度350兆帕斯卡。然后在平均值可承受的范圍內(nèi)視察要件1和3= 41兆帕斯卡。變異系數(shù)為0.1 ，和相應的標準偏差為=4.1兆帕斯卡.觀察的基本組成部分2是一個I形穿孔，由孔附加導軌，以頂端法蘭。那個相當大的局部應力所造成彎曲的地方也能促進疲勞損傷累積。 根據(jù)表[ 4 ] ，有效應力集中系數(shù)是接受的KF = 1.8 ， 給出了一個平均的價值，可承受的極限，作為=67的強度創(chuàng)傷。使用相同的變化系數(shù)的標準差是=6.7強度創(chuàng)傷.平均曲線，建議在表[ 4 ] ，已形式： V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 表5 對數(shù)參數(shù)的正太分布 名字 壽命分布參數(shù) 平均（塊） 標準(塊) 底部角度的協(xié)調(diào) 106.800 58.200 橫梁頂端的協(xié)調(diào) 143.200 79.200 角度的支持 74.620 32.300 與拐點沒有5.106和斜度為4.5為要件1及3斜度為5.5 組成部分2?？赡艿闹档脑啬土O限上述重疊的范圍，載荷振幅與非零的概率，這意味著這些元素受到疲勞累積損傷。然后根據(jù)上面可能作出結(jié)論，認為疲勞計算的要素是必要的，也就是疲勞強度預測。 6壽命預測 ??該項研究的一些金屬材料受到疲勞損傷的累積。內(nèi)在的疲勞曲線是我們預測生命應采取的優(yōu)勢，其中詳見于表[ 5 ]和表[ 6 ].通過以下內(nèi)在疲勞曲線的理論，我們根據(jù)觀察到壽命分布密度得到數(shù)正態(tài)分布的數(shù)據(jù)。該法所得的平均數(shù)和標準偏差分別見表5 。那個數(shù)正態(tài)分布所得出的分布密度，顯示在圖7中。這是從這個表中至少強度要件為3 。得出一個平均的數(shù)量，載重量1年為12719 ， 很明顯，平均方法所得的吊臂前，疲勞裂紋出現(xiàn)在焊接要素是足夠的：元件的生命周期8.5年為組成部分1 ，11.5年為要件2 ，和6年為組成部分3 。然而，這些要素失效的概率不小于3-4年和是在范圍0.09-0.22 。這些概率不能被忽視，為服務的設計和維修提供幫助，應作出努力，擴大允許裂紋發(fā)生并且提高強度。 7結(jié)論 ??通過分析起重機載重表明，一些金屬材料受到較大動態(tài)載荷，從而導致疲勞損傷的積累，其次是疲勞失效。 ??疲勞強度的預測過程，本文提出了涉及四個部分運行周期： V.A.Kopnov|機械故障分析6（1999）131-141 圖7各要素壽命分布的密度曲線 （1）分析的運作，在實踐中和決心裝載塊一段時期。 （2）雨流循環(huán)計數(shù)技術的計算負荷周期為一期標準運作。 （3）選擇適當材料根據(jù)疲勞數(shù)據(jù)。 （4）使用內(nèi)在疲勞曲線的方法計算疲勞強度。調(diào)查結(jié)果已證實的個案觀察 制造商已采取的決定，關于加強固定強度。 以實現(xiàn)延長疲勞強度。 參考文獻 [1] Feller W. 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