塔机上下支座肋板焊缝开裂的原因及预防对策

上旋式塔机回转部分的主要构成有上支座、下支座、回转支承及传动机构等。安装形式为下支座下部与塔身相连接，上支座上部安装塔顶及前后臂，上下支座分别通过高强度螺栓与回旋支承的内、外圈相连接（就回旋支承为外齿式而言），下支座、回转支承外圈保持固定不动，回转支承内圈、上支座及以上部分在工作时由回转机构驱动而作水平旋转运动。上、下支座均为塔机的重要受力部件，常见的中小型塔机的上、下支座一般由面板、立板和若干肋板焊接而成，为简易箱形结构。笔者在近期工作中接触到三例塔机上下支座肋板焊缝或其附近的面板产生开裂变形…     

回转支承损坏原因探讨与改进对策

１回转支承损坏现象在汽车起重机、挖掘机等各类工程机械中，回转支承是传递转台与底盘之间的轴向载荷、径向载荷和倾翻力矩的重要部件。在轻载工况时，它能正常工作，自如地旋转。但在重载时，尤其是在最大起重量及最大幅度时，重物回转困难，甚至根本不能回转以致卡死。此时通常采取减小幅度、调整支腿或移动底盘位置等方法使车身倾斜，以帮助实现重物的回转运动，完成预定的起重等作业。所以在检修工作中往往会发现回转支承滚道已严重损坏，内座圈两侧和作业区前方下滚道产生沿滚道方向的环形裂纹，处座圈上滚道受力最大区域发生压陷，并…     

汽车起重机回转支承的有限元计算与分析

回转支承装置是起重机的重要承载部件之一,它与构造及受力复杂的转台焊接体相连接.以有限元方法为工具,建立了QY25型汽车起重机回转支承的有限元计算模型,并对其进行了结构强度与刚度分析.其分析结果对产品开发设计具有指导意义,并为其选择紧固用的高强度螺栓提供了分析计算基础.     

挖掘机回转支承连接螺栓的受力分析与计算方法

挖掘机的回转支承通过螺栓与上下车连接,起着承上启下的作用,是液压挖掘机工作时的主要受力部件。挖掘机长时间高负荷工作,容易造成回转支承连接螺栓疲劳断裂失效。以某26 t级挖掘机为例,选择回转支承螺栓受力最大的工况为计算工况,分别对挖掘机工作过程中回转支承连接螺栓在轴向力、倾覆力矩以及旋转力矩作用下的受力进行分析,并给出螺栓受力的计算方法。     

端板螺栓连接节点三维三重非线性数值模拟

采用大型有限元分析软件ANSYS,对梁柱端板螺栓连接节点进行有限元模拟,采用三维单元,考虑了材料、几何和状态三重非线性。真实模拟了端板与柱翼缘表面、螺栓头(帽)与各板件间、螺栓孔和螺栓杆间的接触问题,全面地对这种连接进行了三维模拟,数值模拟结果与试验结果吻合较好,表明了这种模拟的可靠性。     

梁柱端板连接节点柱翼缘、柱腹板加强方法有限元分析北大核心

根据"强柱弱梁"的需求,梁柱端板连接节点处柱部分的加强方式一般有设置横向加劲肋、节点域内腹板加补强板、柱翼缘外加补强板、角钢内贴柱翼缘螺栓连接、角钢外贴柱翼缘螺栓连接等方式。采用有限元软件ABAQUS建立三维有限元模型,对这些不同形式、不同构造的钢框架梁柱端板连接进行了非线性有限元分析(FEA)。通过分析比较可知:同时设置横向加劲肋与腹板补强板能够较好地限制柱子的变形,大幅度提高节点的初始刚度与强度;而角钢内贴柱翼缘栓焊连接、角钢外贴柱翼缘螺栓连接不仅能够满足建筑管线通道的需求,同时也能够提升节点初始刚度与强度,也便于弱轴采用螺栓连接。     

梁柱端板连接节点柱翼缘、柱腹板加强方法有限元分析

根据"强柱弱梁"的需求,梁柱端板连接节点处柱部分的加强方式一般有设置横向加劲肋、节点域内腹板加补强板、柱翼缘外加补强板、角钢内贴柱翼缘螺栓连接、角钢外贴柱翼缘螺栓连接等方式。采用有限元软件ABAQUS建立三维有限元模型,对这些不同形式、不同构造的钢框架梁柱端板连接进行了非线性有限元分析(FEA)。通过分析比较可知:同时设置横向加劲肋与腹板补强板能够较好地限制柱子的变形,大幅度提高节点的初始刚度与强度;而角钢内贴柱翼缘栓焊连接、角钢外贴柱翼缘螺栓连接不仅能够满足建筑管线通道的需求,同时也能够提升节点初始刚度与强度,也便于弱轴采用螺栓连接。     

木结构齿板增强螺栓连接承载力试验研究

为研究齿板增强与螺栓数量等参数对木结构螺栓连接承载力的影响,开展了6组共36个螺栓连接试件的拉伸试验。主要分析了连接试件的破坏模式、极限荷载、初始滑移刚度和延性性能等,并将齿板增强螺栓连接试件与未增强试件进行了对比分析。试验结果表明:增强齿板可以明显减少被连接木构件的横纹劈裂破坏,木材和螺栓的受力性能得到充分发挥;齿板增强螺栓连接试件的极限荷载得到显著提高,最高幅度可达100%,增强齿板的引入可显著降低群栓效应;对于延性而言,齿板增强连接试件的延性系数均有较大提升,并且随着螺栓数量的增加,未增强螺栓连接试件的延性系数逐渐降低,而齿板增强螺栓连接试件的延性系数则呈现提高趋势;此外,齿板增强与初始滑移刚度之间并无明显的相关性。     

挖掘机回转支承螺栓断裂分析与预防

高强度螺栓是工程机械挖掘机回转支承与整机上下体连接的重要组成部分,本文通过理化分析和力学校核,检测等方法对卡特公司两例挖掘机回转支承高强度螺栓断裂原因进行分析研究,发现断裂螺栓化学材料、力学性能符合要求.螺栓断裂失效是由于在螺栓头部与螺杆过渡处处理方式不当、螺栓螺纹根部加工不当和不正确的安装导致螺栓失效断裂.文章并就预防螺栓断裂的措施进行了探讨.     

往复荷载下柔性剪力板连接组件力学性能

为研究往复荷载作用下柔性剪力板连接组件的力学性能,设计制作了4个剪力板连接试件,进行低周往复荷载作用下的试验研究,并采用ABAQUS对试验进行模拟分析,得到往复荷载作用下柔性剪力板连接的承载力、受力—变形关系及失效模式,给出柔性剪力板连接的设计建议。研究结果表明:当端距在2.5倍螺栓直径内时,螺栓孔承压组件承载力与端距成线性关系;在卸载时,柔性剪力板连接的受力—变形为线性关系;螺栓孔承压组件的变形能力强于螺栓受剪组件。     

螺栓预紧力对塔式起重机结构设计的影响

我们在进行塔式起重机结构有限元模拟计算时,常常采取接触面之间绑定进行有限元计算,忽略了螺栓预紧力对塔式起重机结构件局部影响,容易造成应力超出材料本身应力而未被发现,存在一定的安全隐患。塔式起重机实际工况中,螺栓预紧力在上支座结构和下支座结构与回转支承的连接中普遍存在。本文以下支座结构与回转支承连接施加螺栓预紧力为例进行说明。     

回转支承连接螺栓的强度计算

挖掘机、起重机等回转支承与机座均用螺栓连接,工作时承受多种负荷(包括轴向力、径向力和倾复力矩等)。设计人员往往只注意滚动接触的计算,而对螺栓的承载情况却注意不够。如果螺栓强度不够,将会导致主机的重大事故。回转支承连接螺栓经常承受偏心载荷。进行螺栓强度计算时(参见图1),可认为被连接件是绝对刚体,螺栓A、B、C……所受力     

回转齿圈的防松

挖掘机转台齿圈的连接螺栓由于动载荷作用,使螺纹与支承面产生微小的相对位移,摩擦系数由较高的静态值变为低的动态值,作用在螺纹上的轴向力在圆周上形成一个导致螺栓或螺母松脱的力,经多次循环后而松脱。我厂原结构(附图a)是滚道上圈与主平台用22只M20螺栓连接,下部滚道下圈与齿圈座采用均匀分布的20只M20的螺栓连接。使用中经常出现螺栓松动或扭断现象。我厂曾采用尼龙防松螺母、密封胶、铁丝等紧固,效果不大。     

重型厂房钢吊车梁振动及开裂原因分析

某炼钢厂房480 t天车,投产运行10年后,钢吊车梁明显晃动,支座加劲肋与下翼缘连接位置焊缝开裂。通过现场调查、有限元仿真模拟,得出焊缝开裂、振动异常的主要原因是吊车梁制动板与柱连接的扭剪型高强螺栓松动、失效。由于结构设计时,制动板与柱的连接螺栓按铰接考虑,仅承受横向水平力;而由于平面效应,制动板与柱连接处尚存在平面内弯矩,导致螺栓不仅承受横向水平力,还需抵抗因平面内弯矩产生的纵向约束力,因此实际合力较设计工况大,高强螺栓因抗力不足而松动、失效。     

火灾下螺栓连接蜂窝梁孔间腹板屈曲性能分析

采用有限元方法研究了火灾下螺栓连接蜂窝梁的屈曲性能,并与传统焊接蜂窝梁进行了比较,分析了不同连接方式对蜂窝梁孔间腹板的屈曲模式和屈曲温度的影响。除焊接连接蜂窝梁外,还对上、下两T形部分采用螺栓搭接连接、借助单侧拼接板对接连接和借助双侧拼接板对接连接的蜂窝梁进行了研究。对焊接连接蜂窝梁和螺栓连接蜂窝梁,均假设腹板孔间温度均匀分布。分析结果表明:在相同截面尺寸情况下,螺栓连接蜂窝梁几乎具有与传统焊接蜂窝梁相同的抗火性能;借助单侧拼接板和借助双侧拼接板对接连接的蜂窝梁的屈曲温度略大于传统焊接蜂窝梁的屈曲温度;而采用螺栓搭接连接蜂窝梁孔间腹板的屈曲温度稍低于焊接连接蜂窝梁的屈曲温度。     

越野轮胎起重机回转异响浅析

越野轮胎起重机是一款操作方便、路面适应性强,可带载行走,可用于建筑工地的吊装作业的非道路车辆.回转支承是起重机回转系统的重要组成部分,和转台、吊臂、底盘组成起重机工作机构,承载回转过程中的各种工况.其中回转支承主要用于连接转台、吊臂和底盘,是传递转台与底盘间各种载荷的重要部件,因此也是回转时容易出现故障的地方.本文旨在...     

轴向拉力作用下圆钢管法兰连接节点承载性能的试验研究

以法兰板形状(圆板、环板)、法兰板厚度、螺栓至管壁距离、螺栓个数及强度等级、螺栓有无预拉力等为参数,针对圆钢管有、无加劲肋法兰连接,共进行了13个法兰连接节点轴向拉伸试验,得到了节点破坏形式及承载力。研究表明:法兰连接节点承载力与法兰板厚度、螺栓边距、螺栓个数及强度等级、法兰板形状等有关,预拉力对节点承载力影响较小。     

12.9级高强度螺栓连接外伸端板节点滞回性能研究

通过对3个12.9级高强度螺栓连接端板节点和1个10.9级高强度螺栓连接端板节点的拟静力试验,对节点的破坏模式、滞回性能、承载能力和耗能能力等滞回性能进行了对比分析。结果表明：12.9级高强度螺栓连接端板节点试件破坏时倾向于螺纹处发生脆性断裂,无明显塑性变形,而10.9级高强度螺栓连接端板节点试件在破坏时表现为受拉区螺栓脱扣;12.9级螺栓可以有效地延缓端板节点刚度的退化,同时提高节点的承载能力;使用12.9级高强度螺栓替代10.9级高强度螺栓能够提高节点的耗能能力,设置端板加劲肋能够提高节点在发生较大塑性变形时的耗能能力。通过有限元计算进一步研究了轴压比、端板厚度和螺栓预紧力等参数对12.9级高强度螺栓端板节点在往复荷载作用下受力性能的影响,分析表明：端板厚度为20 mm时,12.9级和10.9级高强度螺栓连接端板节点的滞回曲线接近,抗震性能相当,而端板厚度为24 mm的12.9级高强度螺栓连接端板节点的抗震性能有明显提高。     

带翼缘钢填板-螺栓连接胶合木梁-柱节点转动性能试验研究

针对钢填板-螺栓胶合木梁-柱连接节点易发生木材横纹劈裂脆性破坏的问题,提出在钢填板上下端增设翼缘以降低木材横纹拉应力或约束木材横纹裂缝扩展,形成带翼缘钢填板-螺栓连接胶合木梁-柱节点形式。通过对其进行单调加载试验,获得了该连接节点的弯矩-转角关系曲线,对比分析了该类连接节点和采用不同加固技术的普通钢填板-螺栓连接节点的受弯承载力。研究表明：带翼缘钢填板-螺栓连接节点具有良好的变形能力,其相对受弯承载力较普通钢填板-螺栓连接节点提高最多可达129%,且高于采用自攻螺钉、碳纤维布和交叉胶合木等技术加固的普通钢填板-螺栓连接节点的受弯承载力。     

波折腹板钢梁柱弱轴半刚性连接性能研究

为研究波折腹板钢梁柱弱轴半刚性连接的性能,采用有限元软件ANSYS建立三维实体有限元模型,对连接进行加载模拟,得到弯矩-转角曲线、最大荷载时的节点区位移和von Mises应力云图、端板及节点附近柱腹板应变和变形,分析连接的受力性能。讨论了梁腹板高度、端板厚度和螺栓直径对弯矩-转角曲线的影响。研究结果表明:与梁受拉翼缘连接处的端板及与节点区域柱上加劲肋附近的腹板变形是梁柱产生相对转动的主要因素;梁腹板高度对连接的初始转动刚度及抗弯承载力有显著的影响;当板厚度与螺栓直径较小时,端板厚度与螺栓直径的变化对节点连接性能有较大的影响;随着外荷载的增加,弯矩-转角曲线由线性特征转为非线性。