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小型混凝土泵車臂架斷裂分析

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2018.03.29
信息摘要:
本文主要分析了小型混凝土泵車的臂架裂紋的形成原因。

    小型混凝土泵車臂架斷裂不僅會造成施工效率的降低,而且有可能造成人員傷亡。根據斷裂產生的部位和形狀,斷裂的裂紋大部分為陳舊性裂紋。可以推斷出泵車臂架斷裂原因,首先為微裂紋,微裂紋經過一定時期交變應力的循環后擴散產生宏觀裂紋,最后由于裂紋擴展、延伸引起母材突然斷裂。至于裂紋的形成,有以下幾方面原因引起:

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    1小型混凝土泵車焊縫與母材未熔合,這種缺陷在焊接缺陷中比較常見,特別是泵車的板材采用高強鋼板,從斷裂面可以明顯看出有一段焊縫熔合不好;

    2根據國外和國內有關小型混凝土泵車的設計,泵車臂架,特別是與轉臺相連的前幾節臂的板材一般采用高強鋼板,高強鋼板在保證屈服強度時,有些指標如塑性、延展性、可焊性有所下降,特別在焊接時形成的熱應力影響區,引起焊縫及周邊區域的強度降低;

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    3小型混凝土泵車在施工作用時,布料臂展開,各節布料臂架、支腿液壓缸鎖死,整個布料臂系統形成一個懸臂梁結構。且該小型混凝土泵車臂架采用R形結構,兩節臂后還有三、四節臂,其中三節臂還采用折彎結構,兩節臂還要承受一定的扭轉載荷。同時小型混凝土泵車在工作時,兩個泵送液壓油缸交替循環動作,從而不斷地將混凝土壓送至澆注位置。由于兩個泵送油缸交替動作,小型混凝土泵車承受一個具有一定頻率的強迫沖擊。在泵送油缸的沖擊作用下,布料臂的振動有放大作用,所以布料臂承受交變載荷作用,引起疲勞破壞;

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    4小型混凝土泵車銷軸、銅套磨損引起布料臂尾部的沖擊力,檢測時發現有三根銷軸、六個銅套已磨損,并且同一組的二個銷軸、銅套磨損程度不一致;

    5小型混凝土泵車兩節臂根部軸套處有應力集中。根據以往的37m相似泵車對此臂的根部作定性分析,軸套的下側有明顯的應力集中。而作為臂架板材的高強板具有良好的韌性和塑性,初始裂紋尖端在高應力集中區和殘余力的作用下局部小范圍屈服。在這種情況下,交變載荷的作用使微小裂紋逐漸擴展;

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    6小型混凝土泵車基本上是在露天的環境中作業,由于雨水和空氣中硫化氫等腐蝕介質的長期侵蝕而引起氧化腐蝕,局部強度下降;

7、我們國家的混凝土施工機械施工任務繁重,工作環境惡劣;不重視設備保養;機手培訓不足,素質不高。如我們國家的小型混凝土泵車租賃公司,一個月泵送8千至1萬多方都是很正常的,1年的泵送方量至少為1013萬方。相應的,國外8小時一天,不隨便加班加點,使用人員培訓得好,素質高,懂得怎樣使用、維護、保養,國外一臺泵車35年泵送才10萬方。基本上是在我國使用一年相當于國外使用三年多,在這樣大的施工強度下,機手和維修保養人員的維護保養工作就差得很多。

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8、由于泵車這種高度綜合性設備,局部裂紋和疲勞裂紋是不能完全避免的,歐洲把500小時要維修保養作為一種制度,而我國的這方面做得不好,有時連起碼的保養,如銷軸和銅套之間的注油都未進行,更何況整體保養。

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最后,有時小型泵車的臂架出一點裂紋并不可怕,經過小小修理或者加強就可了,如未發現,或者發現了不及時采取措施,將會使裂紋擴大,最后有可能導致結構破壞,甚至釀成事故。

 

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