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小型混凝土泵车臂架断裂分析

编辑: 编辑: 来源: 发布日期: 2018.03.29
信息摘要:
本文主要分析了小型混凝土泵车的臂架裂纹的形成原因。

    小型混凝土泵车臂架断裂不仅会造成施工效率的降低,而且有可能造成人员伤亡。根据断裂产生的部位和形状,断裂的裂纹大部分为陈旧性裂纹。可以推断出泵车臂架断裂原因,首先为微裂纹,微裂纹经过一定时期交变应力的循环后扩散产生宏观裂纹,最后由于裂纹扩展、延伸引起母材突然断裂。至于裂纹的形成,有以下几方面原因引起:

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    1小型混凝土泵车焊缝与母材未熔合,这种缺陷在焊接缺陷中比较常见,特别是泵车的板材采用高强钢板,从断裂面可以明显看出有一段焊缝熔合不好;

    2根据国外和国内有关小型混凝土泵车的设计,泵车臂架,特别是与转台相连的前几节臂的板材一般采用高强钢板,高强钢板在保证屈服强度时,有些指标如塑性、延展性、可焊性有所下降,特别在焊接时形成的热应力影响区,引起焊缝及周边区域的强度降低;

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    3小型混凝土泵车在施工作用时,布料臂展开,各节布料臂架、支腿液压缸锁死,整个布料臂系统形成一个悬臂梁结构。且该小型混凝土泵车臂架采用R形结构,两节臂后还有三、四节臂,其中三节臂还采用折弯结构,两节臂还要承受一定的扭转载荷。同时小型混凝土泵车在工作时,两个泵送液压油缸交替循环动作,从而不断地将混凝土压送至浇注位置。由于两个泵送油缸交替动作,小型混凝土泵车承受一个具有一定频率的强迫冲击。在泵送油缸的冲击作用下,布料臂的振动有放大作用,所以布料臂承受交变载荷作用,引起疲劳破坏;

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    4小型混凝土泵车销轴、铜套磨损引起布料臂尾部的冲击力,检测时发现有三根销轴、六个铜套已磨损,并且同一组的二个销轴、铜套磨损程度不一致;

    5小型混凝土泵车两节臂根部轴套处有应力集中。根据以往的37m相似泵车对此臂的根部作定性分析,轴套的下侧有明显的应力集中。而作为臂架板材的高强板具有良好的韧性和塑性,初始裂纹尖端在高应力集中区和残余力的作用下局部小范围屈服。在这种情况下,交变载荷的作用使微小裂纹逐渐扩展;

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    6小型混凝土泵车基本上是在露天的环境中作业,由于雨水和空气中硫化氢等腐蚀介质的长期侵蚀而引起氧化腐蚀,局部强度下降;

7、大家国家的混凝土施工机械施工任务繁重,工作环境恶劣;不重视设备保养;机手培训不足,素质不高。如大家国家的小型混凝土泵车租赁企业,一个月泵送8千至1万多方都是很正常的,1年的泵送方量至少为1013万方。相应的,国外8小时一天,不随便加班加点,使用人员培训得好,素质高,懂得怎样使用、维护、保养,国外一台泵车35年泵送才10万方。基本上是在我国使用一年相当于国外使用三年多,在这样大的施工强度下,机手和维修保养人员的维护保养工作就差得很多。

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8、由于泵车这种高度综合性设备,局部裂纹和疲劳裂纹是不能完全避免的,欧洲把500小时要维修保养作为一种制度,而我国的这方面做得不好,有时连起码的保养,如销轴和铜套之间的注油都未进行,更何况整体保养。

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最后,有时小型泵车的臂架出一点裂纹并不可怕,经过小小修理或者加强就可了,如未发现,或者发现了不及时采取措施,将会使裂纹扩大,最后有可能导致结构破坏,甚至酿成事故。

 

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