クレーンの主桁が変形するのはなぜですか?

クレーンの主桁が変形するのはなぜですか?
 

橋クレーンの主桁のたわみにはさまざまな理由があり、特定の状況に応じて分析する必要があります。 一般に、設計、製造、輸送、設置、使用には一連の問題があります。
 

1. 主桁の溶接内部応力の影響。
 

箱型主桁50トン二重桁橋クレーン一般的に製造されるのは溶接構造です。 溶接プロセス中の局所的な加熱により、溶接シームとその近くの加熱ゾーンの金属が収縮し、その結果、メインビームの残留応力と変形が発生します。
 

載荷前の主桁の内部応力分布は非常に複雑です。 溶接プロセスの影響に加えて、他の影響要因もいくつかあります。 たとえば、鋼材自体の内部応力や主桁のアーチ加工の製造プロセスはすべて、内部応力の分布に影響を与える可能性があります。 一部の主桁ウェブはアーチ加工の要件に従って切断されておらず、主桁の反りは、組立と溶接順序を制御することによる火炎矯正または梁の強制変形によって得られ、内部応力が増加します。 実際の経験から、リベット留め梁や溶接トラス梁はたわみ変形が少なく、性能が良いことがわかっています。
 

2. メインビームの製造工程の影響
 

橋形クレーンの主桁キャンバのアーチ加工方法は、主桁キャンバの消失に一定の影響を与える。 製造プロセス方法の継続的な改善と生産および運用レベルの向上により、この影響は徐々に減少しています。 それは次の 3 つのアーチング方法に要約できます。
 

1>主桁ウェブの抜き加工は真っ直ぐです。 主桁を溶接した後、空気圧ハンマーを使用して上部カバープレートとウェブを接続する溶接継ぎ目の近くをたたき、溶接のこの部分の内部応力を解放し、一定の塑性変形を引き起こします。 、一定の上向きのアーチを形成します。 そして、下蓋板を重いハンマーで押し付けたり、局所火で加熱したりして、材料の塑性変形を利用して主桁に必要な反りを持たせます。 この方法では上カバープレートの溶接部の内部応力は解放されますが、下カバープレートの内部応力は消えていません。 荷重の作用下では、下部カバープレートの溶接シームに外部引張力がかかり、引張塑性変形が発生してキャンバーが減少するため、この方法で形成されるキャンバーは不安定です。 同時に、重いハンマーによって形成されるキャンバーに依存すると、材料が硬化し、塑性が低下します。
 

2>主桁のウェブのブランキングは、カバープレートとウェブ間の 4 つの継手溶接の溶接シーケンスと、下部カバープレートとウェブの下部での局所火炎加熱の方法を使用して、真っ直ぐです。主桁は熱可塑性変形を起こして設計上のキャンバーを実現します。 この方法は熱可塑性変形を利用して上部アーチを形成し、下部カバー プレートには高い引張残留応力が生じます。 外部荷重が作用すると引張塑性変形が生じ、クラウンが減少し、クラウンも不安定になる。
 

3>橋形クレーンの主桁のウェブをアーチ状に打ち抜きます。 主桁上部はリブの数が多いため、溶接後の主桁上部は下部に比べて収縮変形が大きくなり、完成した主桁よりもウェブの反りを大きくする必要があります。 梁アーチが大きい。 ウェブをアーチ状にカットしているため、荷重後のキャンバーの消失が従来に比べて非常に小さくなります。 キャンバーの消失の程度はアーチの仕方に関係していることが分かります。
 

3. 過負荷使用や悪使用条件による影響
 

クレーンの選択は、工場の生産能力、装置の重量、使用条件に基づいて行われます。 、ワイヤーロープを締め付けずに急に吊り上げる、ブレーキの調整が不適切、過度の制動、落下する重量物の急制動。 吊り上げ中に重量物が転倒し、衝撃等が発生し、メインビームがたわむ原因となる。
 

4. ウェブ波変形の影響
 

の読み込みプロセス中に、クレーンの主桁、ウェブは主にせん断応力を負担します。 一般に、せん断変形は荷重後のメインビームのたわみにはほとんど影響しません。 ただし、ウェブに大きな波の変形がある場合、その影響は大幅に大きくなり（せん断変形によって生じるたわみは波の値の2乗に比例します）、せん断変形の増加によりウェブの反力は減少します。ウェブの圧縮ゾーンの曲げ応力が増加します。 クレーントロリーが主桁上を往復運動すると、ウェブの各部分が交互に45-度の斜め方向に引っ張られ、場合によっては圧縮されます。 このように、ウェブ自体の凹凸や、メインビーム負荷後の不均一な波形変形や波形の重なりにより、ウェブに塑性変形が残留する場合があります。 したがって、ウェブの元の波の変形が大きければ大きいほど、メインビームの下方への偏向も大きくなります。 たわみが大きくなるほど、圧縮ゾーンでの曲げ応力が大きくなり、その結果生じるウェブの波状変形とその結果として生じるたわみは、おそらくますます深刻になります。
 

5. 高温の影響
 

熱間加工ワークショップでは、冷間加工ワークショップよりもクレーンのたわみが多くなります。 クレーンは炉上で長時間作業し、炉から出たばかりの部品を吊り上げていたため、輻射熱により桁の上下の蓋板に温度差が生じ、下部は輻射熱を多く受け、伸長すると、主桁のキャンバーが自然に減少します。
 

したがって、輻射熱のある環境で使用されるクレーンの場合には、主桁の下蓋に断熱対策を施す必要があります。 上下カバープレート間の温度差の影響を防ぐため。
 

6. 不当な保管、取り扱い、持ち上げ、設置方法による影響
 

クレーンブリッジは細長い金属構造物であり、製造過程ですでに大きな内部応力が生じています。 したがって、不当な保管、取り扱い、持ち上げ、設置方法は、メインビームのたわみにさらに深刻な影響を与えます。
 

7. 無理なメンテナンスによる影響
 

メンテナンス時に橋枠にガス切断や溶接などの無理な加熱が加わると、主桁がたわむ原因となります。 従来、トロリーレールの設置は、主桁の覆い板に受圧板を直接溶接して調整する方法がとられていました。 作業は簡単ですが、小さな車輪がついたクレーンはレールに食い込み、古いレールを切断したり新しいレールを溶接したり交換する作業が何度も必要となり、主桁に傷がつきやすいです。
 

したがって、トロリー軌道を取り外して交換するときは、メインビームのランダムな加熱を避けるようにし、ガス切断軌道プレッシャープレートの代わりにアークガウジングまたはウィンドショベルを使用してください。 圧力板は、ガス切断または溶接中に主桁の中央を持ち上げる必要があり、これにより、加熱によって引き起こされる下向きのたわみを大幅に減らすことができます。 トロリ軌道はプレッシャープレートの固定にボルトを採用することで、切断や溶接による発熱の影響がなくなりました。