СПОСОБЫ ИСПЫТАНИЯ ВЫНОСЛИВОСТИ

ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК

Нежданов К.К., Кузьмишкин А.К., Гарькин И.Н.

Предприятия тяжёлой и средней промышленности являются неотъемлемой части производственной составляющей практически любого региона. Одной из важнейших проблем, зданий тяжёлой промышленности, является увеличение срока службы подкрановых балок. Эта проблема возникла, вследствие следующих обстоятельств: техническая ошибка допущенная в 30-ые годы прошлого века, когда клёпанные подкрановые балки были заменены на сварные; наращивания промышленного производства, вследствие чего в подкрановых балках более быстро возникают усталостные трещины. По действующим нормам эксплуатация подкрановых балок с трещинами запрещена. Замена же подкрановых путей влечёт за собой остановку производства в цехе минимум на месяц, из-за чего возникают огромные экономические издержки.

Подкрановые конструкции являются частью каркаса, при чём металлоёмкость таких конструкций составляет до 30 % от массы каркаса, а долговечность же в десятки раз меньше, чем работоспособность других несущих элементов здания.

Срок службы подкрановых балок и их узлов, в цехах черной и цветной металлургии с тяжёлым режимом работы кранов (8К,7К), зависит от числа циклов и величины динамических воздействий колёс мостовых кранов, передаваемых на них. В настоящее время срок службы ограничен десятью годами интенсивной эксплуатации. Интенсивность же накопления циклов в таких цехах 0,6…0,7 млн. циклов в год. Следовательно, за десять лет накапливается 6…7 млн. циклов. Расчёт же на выносливость по действующим нормам ведётся на базе 2 млн. циклов.

В Пензенском ГУАС с 1971 г. работает лаборатория выносливости, в которой проводятся усталостные испытания подкрановых балок [1] под руководством основателя лаборатории – д.т.н., проф. Нежданова К.К. На первом этапе работы лаборатории проводились испытания сварных балок. Была получена линия регрессии, связывающая максимальные касательные напряжения и число циклов нагружения до появления видимой трещины, результаты вошли в СНиП II-23-81^* «Стальные конструкции». Затем были испытаны балки из тавров, балки на фрикционных шпильках, балки с податливыми стенками, в том числе с двойной стенкой. В последние годы разработано ряд новых сечений подкрановых балок.

Рис.1.Стенд для испытания подкрановых балок

По результатам экспериментальных данных были защищены несколько кандидатских и докторских диссертаций. На данный стенд получены ряд патентов, так же не прекращается работа по совершенствованию стенда, в настоящее время стенд переоборудован для испытаний неразрезных подкрановых балок.

Список литературы:

1. 1. Нежданов К.К. Стенд для испытания балок на выносливость. Патент России. № 840679, СССР, М. Кл.³, G01М5/0011 Б.И, 1981, № 23.