吊排在工程和農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)中起著非常重要的作用,廣泛應(yīng)用于造船、起重機、農(nóng)業(yè)機械加工等行業(yè),當?shù)跖懦休d載荷過大時,不可避免地會產(chǎn)生危險斷面,因此,吊排抗拉靜載強度測試是一項非常重要的工作。
本文對某型號吊排進行應(yīng)力測試,在吊排上布置應(yīng)變片,當?shù)跖懦惺茌d荷時,吊排上的應(yīng)力變形反映到應(yīng)變片上,通過靜態(tài)應(yīng)變儀讀出各測點的應(yīng)變值,從而確定排體危險截面的*大應(yīng)力和*大變形,從而保障吊排的使用安全。因測試環(huán)境是在工作車間,還需考慮噪聲、溫度等各種因素的影響,并提供合理的解決方法。
應(yīng)力測試工藝流程
應(yīng)力測試使用儀器
試驗所用應(yīng)變片規(guī)格為3*15,電阻值為120ω,靈敏度系數(shù)為k=2.05,測試儀器采用聚航科技生產(chǎn)的jhyc靜態(tài)電阻應(yīng)變儀,加載裝置為拉力試驗機。
應(yīng)力測試方法
在實際應(yīng)用中,吊排兩端承受較大的載荷,因此,本次試驗中,通過拉力試驗機將吊排加載到試驗規(guī)定的壓力值(額定載荷的1.25倍即375t),保持壓力(載荷)10min,模擬實際應(yīng)用中的吊排受力。
布片方案
由于吊排的載荷結(jié)構(gòu)及應(yīng)力分布的對稱性,故只在吊排的一側(cè)試驗即可。測點的選擇考慮了各個不同的位置,測點1處為應(yīng)力集中點,測點5處為焊接節(jié)點,其他測點為可能產(chǎn)生*大應(yīng)力的位置,此試驗選擇11個測點。具體位置如圖1所示。
為了保證試驗的準確性,貼片前要將吊排粘貼處打磨光滑,清洗干凈,并在每個測點位置貼一片應(yīng)變片。在試驗過程中貼片方位不準會造成應(yīng)變測量誤差,為了減小誤差,使應(yīng)變片粘貼方位與該測點主力方向夾角盡可能小,此外,粘結(jié)膠質(zhì)量、粘貼應(yīng)變片工藝及粘片技巧都會對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響。
結(jié)果分析
由試驗結(jié)果可以看出:應(yīng)力值在一定范圍內(nèi)波動,考慮到試驗環(huán)境、加載時間等因素的影響,故試驗數(shù)據(jù)真實、可靠。
當?shù)跖诺醵渤休d375t時,*大應(yīng)變值出現(xiàn)測點2(壓應(yīng)變)處:
εmax=363.33με 該測點*大應(yīng)力為:
σmax=εmax*e=363.33*10-6*206*109pa=74.85mpa(e為彈性模量)
試驗結(jié)果的*大應(yīng)力值遠小于材料的屈服極限值(325mpa),符合工程要求。
結(jié)論
本文采用的應(yīng)力測試方法正確、合理,其計算結(jié)果可靠。在試驗過程中,分析了各種影響試驗結(jié)果的因素,得出如下結(jié)論:
1.此試驗方法適用于類似吊排的應(yīng)力分析,為農(nóng)業(yè)機械中的特大工件的應(yīng)力測試方法提供可靠的理論依據(jù)。
2.試驗是在噪聲嘈雜的車間進行的,為了消除噪聲對試驗精度的影響,提出了小波包變換等降低噪聲的方法,保證了試驗結(jié)果的正確性。
3.試驗考慮了環(huán)境溫度的影響,提出了利用電橋的加減特性提供溫度補償?shù)拇胧行У南藴囟葘υ囼灲Y(jié)果的影響。
4.測試結(jié)果表明,吊排*大應(yīng)力出現(xiàn)在測點2上,使吊排承載能力降低,在吊排設(shè)計中,應(yīng)避免應(yīng)力集中在此處,以使吊排安全可靠的工作。