[vegas]

Вопрос в следующем: Какая сталь более вынослива и какаие мероприятия могут повысить срок службы конструкций, воспринимающих циклические динамические нагрузки? Применительно к ПБ режима 8К.

[Ильнур]

Посмотрите: http://forum.dwg.ru/showthread.php?t...ED%EE%E2%FB%E5

[vegas]

Это я уже видел) Прочитал всю рекомендованую литературу и возникло больше вопросов чем ответов. Поэтому нашими силами хочу поднять тему снова на обсуждение. Вопрос собственно такой: Известно что на сопротивление усталостным разрушениям влияет степень обработки поверхности. Так как усталостные трещины идут как правила от поверхности. Это означает что изначально на поверхности металла существуют концентраторы напряжения. Применялись ли где нибудь на заводах МК дополнительные техусловия по обработки верхней околошовной зоны стенки ПБ? или это бесполезное занятие?

[Iron First]

А какие такие "дополнительные техусловие" и "обработки" имееются в виду? Думаете от этого будет польза?

[AK-47]

По поводу сталей - если Вы внимательно посмотрите на табл. 32* СНиП II-23-81*, то увидите, что повышение прочности стали дает мизерный прирост на увеличение выносливости, поэтому использовать высокопрочную сталь для повышения выносливости нерационально и неэффективно.

Чтобы повысить выносливость пб конструктивно, необходимо убрать концентратор напряжений из подрельсовой зоны - сварной шов, соединяющий верхний пояс со стенкой. Для этого необходимо верхний пояс выполнить либо из тавра либо из уголков с креплением к стенке на фрикционных болтах (при втором варианте необходимо чтобы стенка обязательно чуть возвышалась над уголками, но не в коем случае не наоборот, иначе эффект будет обратным, при этом давление от крана передается через рельс непосредственно на стенку). На самом деле способов много, но они все сводятся именно к отказу от традиционной пб при режимах 7К...8К - сварного несимметричного двутавра. Уголки и тавры - это два самых конструктивно простых способа.
Д.т.н. проф. Нежданов К.К. (ПГУАС) собаку съел на этих балках и на практике доказал, что ресурс подкрановых балок из прокатных профилей в 3 - 3,5 раза выше обычных сварных пб.

Поверхностная обработка действительно снижает концентрацию напряжений, но основным концентратором напряжений является верхний поясной шов и пескоструить или еще там чего имеет смысл в основном его и верхнюю часть стенки.

Именно высокий уровень локальных напряжений в подрельсовой зоне вызывает усталостные повреждения. Только снизив совокупный уровень напряжений в местах их концентрации и в конструкции вобщем ниже предела выносливости, достигните желаемой цели - неповреждения пб усталостными трещинами.

[vegas]

То есть считаете есть смысл пескоструить шов и околошовную зону стенки? А если нагреть горелкой? это отчасти снимет концентрацию?

[Lopuch]

Сообщение от vegas То есть считаете есть смысл пескоструить шов и околошовную зону стенки? А если нагреть горелкой? это отчасти снимет концентрацию?

Пескоструить смысла нет, а вот проводить обработку границы перехода "наплавленный - основной" металл с помощью торцевой фрезы с закругленным торцем или или аргоновой горелкой без подачи присадочного металла - есть. Рекомендации разбросаны по большому количеству американской, канадской, европейской нормативной документации, которая есть на этом сайте. Для снятия напряжений рекомендуется выдержка при температурах 630 - 650 (время определяется толщиной). Существует низкотемпературный вариант, при котором время возрастает в 2 - 3 и более раз. В ASME/NBIC приводится несколько вариантов, подволяющих избежать проведения термообработки, но это связано с применением жестко контролируемого предварительного и послесваросного подогрева

[AK-47]

Насколько количественно и качественно и какая обработка и какая эффективнее, если честно, не занимался этими вопросами. Но одно знаю точно - любая эффективная поверхностная обработка, даже просто зачистка и шлифовка шва снижает концентрацию напряжений в верхнем поясном шве и верхней зоне стенки. Но собака зарыта не здесь, а именно в конструктивной форме. Хоть что Вы с этим швом делайте - при накоплении ~2 млн. циклов нагружений - это примерно 1 - 2 года экспл. при режимах 7К...8К трещины у Вас появятся.

[vegas]

На мой взгляд первопричина всетаки в том что рельс смещается. И это смещение никто особо не контролирует. Я почему то уверен что если бы рельс опирался как по проекту то трещин не было бы. в формуле п.13.34 СНиПа II 23 81* основную роль играют местные напряжения от кручения пояса и местного напряжения от верт нагрузки колеса. Если конструктивными мерами их снизить то может быть все будет хорошо) меры например такие: ризиномет. прокладка плюс более надежные крепления рельса. Но стоят они очень много. 1м погонный прокладки фирмы гантрекс стоит 24евро. Одно крепление 17. Я считаю это дорогими методами. И думаю что обычную двутавровую балку можно довести до ума. надеюсь на это.

[AK-47]

Смещение рельса лишь усугубляет всю эту картину и при больших эксцентриситетах, что кстати недопустимо с точки зрения эксплуатации, пояс может даже начинать вихляться на балке, а в верхней части стенки начинает такое твориться! Величина максимального смещения рельса нормируется, и если мне не изменяет память, составляет 2 см. За этим ведь кто-то должен следить и по шапке получать, если что.
Прокладки обычно служат 1-2 года.

[vegas]

допускается 20. при проектировании берется 15 по снипу. то есть уже не соответствие. а в действительности и 30 бывает. Если верить литературе то клепаные и болтовые балки служат по 40 лет. Сварные 4... 5. Все дело в концентраторах от сварки. Последние трещины которые я видел шли от выреза ребра параллельно поясу. Если я все правильно понял то концентрацию можно все таки снять температурой. уже неплохо)

[AK-47]

Правильно, раньше делали клепаные и были правы, но потом отказались - не индустриально, за что и получили ускоренное появление уст. трещин.
Все зависит от режима работы кранов. Если у вас легкий и средний режим работы - вот там Вам это все поможет или балки просто не успеют выработать свой ресурс до появления трещин. При режимах работы 7К...8К - прошло у Вас колесо крана через сечение балки 2 млн. раз, а у крана как известно колес много, особенно при большой грузоподъемности, и все трещины. Это если все качественно выполнено. А если рельсы уехали, швы с дефектами - получите 1 млн.

Вот обработаете горелкой, за рельсами будете следить (за соосностью, за стыками, чтоб в нормальном состоянии были) - получите 2 млн. циклов, прокладку поставите, может быть еще 0,5 млн. добавите и все со сварными балками.
Если хотите 6 млн. циклов - верхний пояс из тавров или уголков на фрикционных болтах. Хотите еще в 3 и более раз больший ресурс - верхний пояс из различных замкнутых профилей или вообще особые конструкции балок и рельсов, которые только на бумаге и которых нет в природе, потому что всем - дорого, а сварные традиционные двутавры при режимах 7К...8К как трещали, так и будут трещать.
На эту тему не один десяток диссертаций написано, в т. ч. и моя.

[Ильнур]

Сообщение от AK-47 ... 2 млн. раз.....А если рельсы уехали, швы с дефектами - получите 1 млн.

Полезная статистика.

[vegas]

усложнение конструктивной формы приведет к увеличению сварных швов соответственно к увеличению концентраций. Применение прокатных тавров широко не получится использовать. так ведь?

[Ильнур]

Применяйте потолще листы, автоматическую сварку под флюсом. Шов должен быть красивым, издалека несведущий не должен оличить сварной от прокатного. А тавр нужной ширины найдете - еще лучше.

[vegas]

Ильнур, утолщение стенки увеличивает напряжение от кручения. если пояс увеличить это поможет. но вот прокат на 12м тем более на 24 врятли удасться применить. А завод я ведь не могу контролировать. они там варят и изготавливают так что без слез не взглянешь.

[Ильнур]

Ну дык тогда в проекте пишите, что ресурс N циклов со слезами.

[AK-47]

Не пойму, а в чем проблема с таврами? Если не хватает профиля, при агромадных пролетах и кранах, то понятно. А так, теоретически наша промышленность должна выпускать по СТО АСЧМ 20-93 двутавры 100 Ш4. Разрезаем пополам - вот и тавр. Можно взять пб с трещинами, отрезать макушку и приварить тавр - 2 зайца. Другой момент, конечно, больше 70 найти сложно.

[vegas]

может тогда на них таймер обратного отсчета сразу ставить со звуковым сигналом. как время замены пришло она пищать начинает. тоже идея хорошая помоему) Мне нравится идея с широкополочными таврами двутаврами. А такое решение распространено вобще?

[vegas]

А как быть с ребром жесткости? концентратор у выреза ребра останется. Трещина может пойти и по стенке прокатного тавра. что с этим можно сделать?