吊排应力测试分析试验

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吊排在工程和农业机械生产中起着非常重要的作用,广泛应用于造船、起重机、农业机械加工等行业,当吊排承载载荷过大时,不可避免地会产生危险断面,因此,吊排抗拉静载强度测试是一项非常重要的工作。

本文对某型号吊排进行应力测试,在吊排上布置应变片,当吊排承受载荷时,吊排上的应力变形反映到应变片上,通过静态应变仪读出各测点的应变值,从而确定排体危险截面的最大应力和最大变形,从而保障吊排的使用安全。因测试环境是在工作车间,还需考虑噪声、温度等各种因素的影响,并提供合理的解决方法。

应力测试工艺流程

应力测试使用仪器

试验所用应变片规格为3*15,电阻值为120Ω,灵敏度系数为K=2.05,测试仪器采用聚航科技生产的JHYC静态电阻应变仪,加载装置为拉力试验机。

应力测试方法

在实际应用中,吊排两端承受较大的载荷,因此,本次试验中,通过拉力试验机将吊排加载到试验规定的压力值(额定载荷的1.25倍即375t),保持压力(载荷)10min,模拟实际应用中的吊排受力。

布片方案

由于吊排的载荷结构及应力分布的对称性,故只在吊排的一侧试验即可。测点的选择考虑了各个不同的位置,测点1处为应力集中点,测点5处为焊接节点,其他测点为可能产生最大应力的位置,此试验选择11个测点。具体位置如图1所示。

为了保证试验的准确性,贴片前要将吊排粘贴处打磨光滑,清洗干净,并在每个测点位置贴一片应变片。在试验过程中贴片方位不准会造成应变测量误差,为了减小误差,使应变片粘贴方位与该测点主力方向夹角尽可能小,此外,粘结胶质量、粘贴应变片工艺及粘片技巧都会对试验结果产生影响。

结果分析

由试验结果可以看出:应力值在一定范围内波动,考虑到试验环境、加载时间等因素的影响,故试验数据真实、可靠。

当吊排吊耳共承载375t时,最大应变值出现测点2(压应变)处:

εmax=363.33με 该测点最大应力为:

σmax=εmax*E=363.33*10-6*206*109pa=74.85MPa(E为弹性模量)

试验结果的最大应力值远小于材料的屈服极限值(325MPa),符合工程要求。

结论

本文采用的应力测试方法正确、合理,其计算结果可靠。在试验过程中,分析了各种影响试验结果的因素,得出如下结论:

1.此试验方法适用于类似吊排的应力分析,为农业机械中的特大工件的应力测试方法提供可靠的理论依据。

2.试验是在噪声嘈杂的车间进行的,为了消除噪声对试验精度的影响,提出了小波包变换等降低噪声的方法,保证了试验结果的正确性。

3.试验考虑了环境温度的影响,提出了利用电桥的加减特性提供温度补偿的措施,有效的消除了温度对试验结果的影响。

4.测试结果表明,吊排最大应力出现在测点2上,使吊排承载能力降低,在吊排设计中,应避免应力集中在此处,以使吊排安全可靠的工作。