Металлографические исследования материала флюгера ходовой рамы крана при проведении технической экспертизы о падении крана КБ-100.3Б | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Арискин М. В., Акулин О. И., Секачев В. А., Сорокин Г. Е., Николаев А. П. Металлографические исследования материала флюгера ходовой рамы крана при проведении технической экспертизы о падении крана КБ-100.3Б // Молодой ученый. — 2015. — №17. — С. 99-101. — URL https://moluch.ru/archive/97/21807/ (дата обращения: 25.09.2018).

Анализ разрушения материала можно выполнить двумя способами — моделирование разрыва материала методом конечных элементов [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14], и непосредственно металлографическим исследованием. Данная статья посвящена второму методу анализа разрушения.

Химический анализ материала флюгера ходовой рамы крана проводился специализированной организацией. Полученные результаты химического анализа показывают соответствие материала объекта экспертизы стали марки 09Г2С ГОСТ 19281–89, предусмотренной для изготовления элементов башенного крана, включая его флюгеры согласно технического паспорта.

Металлографические исследования основного материала в зоне разрушения флюгера рис. 1 показывают, что, в первую очередь, необходимо анализировать излом опорного фланца флюгера, с которого оно началось.

Детальное изучение излома фланца флюгера (рис. 2) показывает, что излом является неоднородным и имеет три основные зоны, отличающихся по макрорельефу (рис. 3). Различные зоны соответствуют различным стадиям разрушения. Граница между зонами на макроуровне при переходе от одной зоны к другой выделена изменением цвета и шероховатости излома. Так как излом имеет зону 1 очага разрушения, видом нагружения, которому подвергался объект исследования перед разрушением, являлся односторонний изгиб. В зоне очага разрушения явно видны линии на изломе, представляющие собой следы слияния отдельных, близко расположенных соседних трещин, распространяющихся в одном направлении к центру излома.

Рис. 1. Зона разрушения флюгера ходовой рамы крана

 

Зона 2 имеет мелкозернистое строение, с фарфоровидной поверхностью, что соответствует зоне усталостного разрушения. На усталостном изломе видны линии, близкие по форме к концентрическим, образующиеся в процессе роста усталостной трещины и представляющие собой расходящиеся от очага разрушения отметки фронта трещины на определенной стадии ее развития.

 

2015604143550.jpg

2015604143630.jpg

Рис. 2. Излом нижнего опорного фланца флюгера.

В зоне 3 поверхность разрушения характеризуется наличием системы ступенек, имеющих гиперболическую конфигурацию и в совокупности образующих рисунок «елочки» или «шевронный» излом. Это является признаком пониженной пластической деформации в данной зоне при разрушении, что имеет место в случаях нагружения при растяжении с изгибом.

излом.jpg

Рис. 3. Зоны излома объекта экспертизы: 1 — очаг разрушения; 2 — зона усталостного разрушения; 3 — зона окончательного разрушения.

 

В результате последующего развития разрушения и разрыва опорного фланца флюгера его конструкция стала неустойчивой и при возрастающей удельной нагрузке от веса поднимаемых грузов и крановых элементов произошел разрыв металла жестко связанного с фланцем коробчатого элемента № 2 (рис. 1).

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

-          начало разрушению нижнего опорного фланца флюгера ходовой рамы (зона 1 рис. 6) крана положил изгибающий момент большой величины (3-х… 4-х кратная перегрузка крана);

-          в процессе дальнейшей эксплуатации под действием циклических нагрузок (пульсационный, отнулевой цикл) от номинальных грузов и периодических перегрузок при работе на максимальных вылетах стрелы возникали и развивались усталостные трещины в радиальном направлении (зона 2 рис.6) и они достигли наружной поверхности фланца;

-          под действием циклических нагрузок пластичность материала флюгера снизилась и последующий хрупкий излом фланца и разрыв вертикальной стенки мог произойти как от небольшого перегруза, так и от номинальной нагрузки.

 

Литература:

 

1.                  Арискин М. В., Гарькин И. Н. Теоретические исследования напряжено-деформируемого состояния в составной балке // Молодой ученый. — 2014. — № 11. — С. 37–40.

2.                  Арискин М.В Совершенствование клееметаллических соединений деревянных конструкций с применением стальных шайб// диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук/Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Пенза 2011

3.                  Арискин М. В., Гуляев Д. В., Агеева И. Ю., Гарькин И.Н Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния элементов соединений на вклеенных шайбах [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 2. — С. 27–31.

4.                  Арискин М. В., Гуляев Д. В., Агеева И. Ю. Изготовление соединений на вклеенных стальных шайбах / Альманах современной науки и образования. 2013. № 6 (73). С. 13–15.

5.                  Арискин М. В., Д. В. Гуляев, И. Ю. Агеева, Гарькин И.Н Применение многорядных соединений в деревянных конструкциях в практике строительства [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 35–38.

6.                  Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н., Родина Е. В. Экономическая эффективность проектирования в комплексе Аllplan по сравнению с существующими CAD-системами [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 32–35.

7.                  Арискин М. В. Современные тенденции развития проектирования в строительстве [Текст] / М. В. Арискин [и др.] // Молодой ученый. — 2012. — № 10. — С. 31–33.

8.                  Арискин М. В. Моделирование многорядных соединений на центровых вклеенных кольцевых шпонках /Арискин М. В., Куценко Е. В.//Новый университет. Серия: Технические науки. 2013. № 10 (20). С. 16–22.

9.                  Арискин М. В. Теоретические Исследования Напряжено-Деформируемого Состояния В Составной Балке /Арискин М. В., Гарькин И. Н.//Молодой ученый. 2014. № 11. С. 37–40.

10.              Арискин М. В. Использования стеклофибробетона в строительстве /Арискин М. В., Кислякова Е. С.//Молодой ученый. 2014. № 8. С. 128–132.

11.              Применение Вклеенных Стальных Шайб В Стыковых Соединениях Элементов Деревянных Конструкций/Арискин М. В., Никишина О. В.//Молодой ученый. 2013. № 11. С. 58–61.

12.              Арискин М. В. Исследование напряженно-деформированного состояния гнутых карнизных узлов рам /Арискин М. В., Гуляев Д. В., Агеева И. Ю.//Молодой ученый. 2013. № 3. С. 19–25.

13.              Арискин М. В. Анализ недостатков и предложения по совершенствованию соединений на шайбах и шпонках /Арискин М. В., Никишина О. В.// Новый университет. Серия: Технические науки. 2013. № 8–9 (18–19). С. 50–52.

14.              Арискин М. В. Методика построения конечно-элементной модели /Арискин М. В., Родина Е. В., Гуляев Д. В.//Молодой ученый. 2013. № 9. С. 34–36.

Основные термины (генерируются автоматически): зона, нижний опорный фланец, усталостное разрушение, опорный фланец флюгера, ходовая рама крана, зона разрушения флюгера, очаг разрушения, излом.


Похожие статьи

Результаты технической экспертизы о причинах разрушения...

Рис. 3. Разрушение нижнего опорного фланца флюгера ходовой рамы. Химический анализ материала флюгера ходовой рамы крана проводился специализированной организацией.

Основные этапы оценки причин возникновения разрушений...

- — сбор и анализ результатов обследования; - — составление описания разрушений металлоконструкции

Металлографические исследования материала флюгера ходовой рамы крана при проведении технической экспертизы о падении крана КБ-100.3Б.

Исследования несущей способности железобетонной плиты...

Разрыв нижней растянутой зоны бетона в зоне армирования; Разрушение бетона в опорной части плит покрытия

Арискин М. В. Металлографические исследования материала флюгера ходовой рамы крана при проведении технической экспертизы о падении крана КБ-100.3Б...

Результаты технической экспертизы о причинах разрушения узла...

- Визуальный осмотр, характер разрушений элементов опорного узла крепления гидроцилиндра и металлографическое исследование показывают недостаточную жёсткость конструкции, что приводит к возникновению усталостных повреждений металла в процессе...

Основные эксплуатационные дефекты гильз цилиндров...

Основными причинами излома бурта гильзы являются: наличие

посадочных поясков гильзы, вызванное кавитационным разрушением или отложением накипи в зазорах посадочных

Наибольшая овальность гильзы происходит в верхнем поясе в зоне расположения верхнего...

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом | Статья в журнале...

Естественно, что при определении усилий в элементах поперечной рамы необходимо было

По второму варианту контактная зона плиты с фундаментом не может воспринимать

Толщину опорной плиты следует определять расчетом на изгиб пластинки по формуле.

Тележка мостового крана, исключающая сход крана с рельсов

Металлографические исследования материала флюгера ходовой рамы крана при проведении технической экспертизы о падении крана КБ-100.3Б. Обследование конструкций башенного крана.

Повышение долговечности узлов трения пожарных машин

Исследование структуры в зонах разрушения показало, что после деформации в зернах аустенита развивается интенсивное скольжение.

Таким образом, можно сделать вывод, что для повышения износостойкости и усталостной прочности деталей машин из...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Результаты технической экспертизы о причинах разрушения...

Рис. 3. Разрушение нижнего опорного фланца флюгера ходовой рамы. Химический анализ материала флюгера ходовой рамы крана проводился специализированной организацией.

Основные этапы оценки причин возникновения разрушений...

- — сбор и анализ результатов обследования; - — составление описания разрушений металлоконструкции

Металлографические исследования материала флюгера ходовой рамы крана при проведении технической экспертизы о падении крана КБ-100.3Б.

Исследования несущей способности железобетонной плиты...

Разрыв нижней растянутой зоны бетона в зоне армирования; Разрушение бетона в опорной части плит покрытия

Арискин М. В. Металлографические исследования материала флюгера ходовой рамы крана при проведении технической экспертизы о падении крана КБ-100.3Б...

Результаты технической экспертизы о причинах разрушения узла...

- Визуальный осмотр, характер разрушений элементов опорного узла крепления гидроцилиндра и металлографическое исследование показывают недостаточную жёсткость конструкции, что приводит к возникновению усталостных повреждений металла в процессе...

Основные эксплуатационные дефекты гильз цилиндров...

Основными причинами излома бурта гильзы являются: наличие

посадочных поясков гильзы, вызванное кавитационным разрушением или отложением накипи в зазорах посадочных

Наибольшая овальность гильзы происходит в верхнем поясе в зоне расположения верхнего...

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом | Статья в журнале...

Естественно, что при определении усилий в элементах поперечной рамы необходимо было

По второму варианту контактная зона плиты с фундаментом не может воспринимать

Толщину опорной плиты следует определять расчетом на изгиб пластинки по формуле.

Тележка мостового крана, исключающая сход крана с рельсов

Металлографические исследования материала флюгера ходовой рамы крана при проведении технической экспертизы о падении крана КБ-100.3Б. Обследование конструкций башенного крана.

Повышение долговечности узлов трения пожарных машин

Исследование структуры в зонах разрушения показало, что после деформации в зернах аустенита развивается интенсивное скольжение.

Таким образом, можно сделать вывод, что для повышения износостойкости и усталостной прочности деталей машин из...

Задать вопрос