桥式抓斗卸船机结构动应力测试研究

以桥式抓斗卸船机为主要取料设备的散货码头而言，其安全性能直接关系到码头能否正常运行，一旦桥式抓斗卸船机发生故障，就会产生联锁反应，导致整个泊位装卸工艺系统受损，造成巨大的经济损失。

本文主要研究应力测试技术在桥式抓斗卸船机结构安全评估中的运用，通过对卸船结构关键部位在各种工况下的动应力测试，分析得出桥式抓斗卸船机的安全性能以及平时维护和检测中需要关注的危险部位，为桥式抓斗卸船机的设计、使用、定期检验和安全评估提供了一定的理论依据，同时也可为散货码头工艺设计中重要设备的性能提供参考。

应变片在测量断面上的布置

本文采用*大正应力法直接测量角点处断面的*大正应力。角点处没有剪应力存在，属于单向应力状态，该正应力就是主应力。因此，只要贴一片沿棱线方向的应变片就可以测得该处的主应力。

测试工况

测试样机为某码头桥式抓斗卸船机，该机器已经使用了17年。

本次结构与载荷响应测试根据卸船机的实际工作状况，其测试工况为：小车位于料斗上方位置，以额定速度运动到臂架*大幅度位置，下降，制动，*低，抓取无聊，起升，制动，运行到*高位置，小车以额定速度向料斗上方运动，小车制动，运行到料斗上方停止，卸料，连续工作直到料斗中的物料堆满为止，料斗中物料堆满后，启动连续输送机，卸料斗中的物料直到料斗中的物料完全卸完，然后再重复一次。

贴片位置

选取卸船机金属结构的关键部位和截面突变部位，共选择19处测点。

本次测试采用电测法，布置电阻式传感器，测试电路为半桥电路。应变片接入到测量桥的相邻两个臂上，一个臂上的应变片作为主应变片，用502牢固粘贴在金属表面，另一个臂上的应变片作为温度补偿片，不与金属表面固定。选用JHDY动态应变仪对数据进行实时采集，用配套的软件对数据进行处理和分析。

测试结果

从19个测点对应的测试工况下应变曲线图可看出，每个通道的数据都明显呈现出两个周期的循环，每个周期的数据峰值以及振动趋势基本相同，证明测试数据的准确性和可重复性：样机上面对称布点的数据和变化趋势基本相同，证明样机对称部位的受力基本相同，正常工作过程中结构没有出现受力不均的现象，整机受力状况较好；样机*大压应力出现在测试工况下测点7处，*大拉应力出现在测试工况下测点11处，使用过程中要特别注意应力较大构件的维修保养；样机前拉杆对称布置的两测点的数据相差比较大，左右两个拉杆受力不均匀。

结论

根据样机的测试结果可以得出以下几个结论；

1. 该卸船机在实际测试工况下，应力比较大的测试点为：第6点（即人字架立柱下段左边）、第7点（即前桥后段右边）、第11点（即前拉杆下段右边）、第12点（即前拉杆下段左边）。*大压应力出现在测试工况下测点7处，其*大动应力为82.5MPa；*大拉应力出现在测试工况下测点11处，其*大动应力为72.5MPa。

2. 从测试数据可以看出，卸船机应力比较大的部位主要在卸船机的前桥以及前拉杆。平时使用过程中应注意这些应力比较大的部位检查，应特别注意前拉杆在使用过程中不能出现变形，使其处于良好的轴向受力状态。同时，要注意调整前拉杆左右两边的长度，使其相等。2号机左右两个前拉杆受力不均匀，相差比较大，建议对其整修。

3. 卸船机主要受力部位受力基本相同，整机受力状态较好。