АВАРИЙНОСТЬ И ТРАВМАТИЗМ читать Характерные неисправности и повреждения кранов мостового типа 8

В процессе длительной эксплуатации кранов возникают повреждения их металлоконструкций. Анализ отказов узлов металлоконструкций мостовых кранов позволил установить количественные и временные зависимости возникновения повреждений в наиболее нагруженных элементах.62 %повреждений возникают в местах крепления угловых букс. Преимущественно повреждения появляются после5лет эксплуатации, достигая максимального числа к10годам эксплуатации. Затем число повреждений уменьшается. Однако число повреждений составляет 51 % общего числа повреждений в концевых балках за период эксплуатации от5до15лет. Повреждения главных балок наблюдаются при продолжительности эксплуатации крана от 10 до 15 лет, они менее многочисленные, чем у концевых балок, и составляют27 %.Стенки главных балок в местах крепления к ним различных элементов подвержены разрушению на протяжении двух периодов времени. Первый период составляет5—10лет эксплуатации, второй —15—20 лет.

Массовый характер(74 %)носят повреждения моста на протяжении15лет эксплуатации, начиная с5лет и до20.Основными дефектами концевых балок являются образующиеся трещины в местах крепленияугловых букс (рис.1,зона А). Узел крепления угловых букс является наиболее напряженной частью балки, которая воспринимает вертикальные усилия, возникающие при движении крана. Трещины возникают в криволинейной части перехода от меньшего сечения к большему. Очень часто трещины со сварного шва распространяются на основной металл. Трещины формируются в узлах вырезов, поражая затем основной металл стенки. Образование трещин и разрушение металла начинаются в местах приварки ребра к поясу балки. Затем трещина распространяется на сварной шов соединения стенки с поясом и на основной металл. В большинстве случаев ребра жесткости являются очагами начального разрушения балки. Трещины возникают в вертикальной стенке на расстоянии100—150мм от вертикального пояса в местах установки диафрагм.

Рис. 1. Трещины в местах крепления угловых букс в концевых балках мостовых кранов

Возникновение большого числа трещин в концевых балках и их преждевременное разрушение происходят из-за неудовлетворительного качества сварных работ и конструктивных недостатков крепления узла ходового колеса. В надбуксовой части балка имеет резкое изменение высоты сечения, что является неудачным конструктивным решением из-за наличия значительных давлений на колесо от массы крана и динамических нагрузок.

Трещины верхнего пояса главных балок (рис. 2) возникают, как правило, в местах установкипод тележечногорельса. Наиболее подвержены разрушению пояс под стыком рельса и свободные его кромки. Вызваны они многократным действием в поясе местных напряжений от катковой (двигательной) нагрузки. В результате перераспределения давлений на колеса тележки местные напряженияпревосходят расчетные примерно в1,5-1,8раза в поперечном и продольном направлениях. Повышению местных напряжений способствуют стыки рельсов, которые устраивают под диафрагмами в нарушение технических требований, неплотности и зазоры между поясом и диафрагмами. Зазоры не позволяют осуществить качественную приварку диафрагмы к поясу. Сварные швы быстро разрушаются, создавая условия для распространения трещины в основной металл пояса. В местах резкого изменения поперечного сечения главной балки причинами появления трещин являются высокая концентрация напряжений в местах перегиба пояса сварного шва, образование при сборке щелей и заварка их наплавкой дополнительного металла. В конструкциях, где нижний пояс концевой балки является накладкой для нижнего пояса главной балки, трещины возникают по угловому шву.