ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2020; 4: 57-62
http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2020-4-57-62
АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ГАММА-ПРОЦЕНТНОГО УСТАЛОСТНОГО РЕСУРСА СТРЕЛЫ И ХОБОТА ПОРТАЛЬНОГО КРАНА ДЛЯ ГЕНЕРАЛЬНОЙ СОВОКУПНОСТИ КОНЕЧНОГО ОБЪЕМА
Котесова Анастасия Александровна – канд. техн. наук, доцент, кафедра «Эксплуатация транспортных систем и логистика», Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Россия. E-mail: a.kotesova@mail.ru
Котесов Анатолий Анатольевич – ассистент, кафедра «Эксплуатация транспортных систем и логистика», Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Россия. E-mail: voodoo-doll@yandex.ru
Аннотация
Статья посвящена расчету гамма-процентного усталостного ресурса базовых элементов металлоконструкции портального крана. В процессе эксплуатации металлоконструкции большинства портальных кранов подвержены трещинообразованию. Наличие очагов трещинообразования говорит о том, что ресурс базовых деталей ниже предполагаемого расчетного срока службы машины. Поэтому необходимо произвести анализ и рассмотреть возможные методы для оптимизации усталостного ресурса. Разработан алгоритм расчета гамма-процентного ресурса для совокупности по выборочным данным. В качестве примера выполнен расчет усталостного ресурса для стрелы и хобота портального крана. Для расчета ресурса произведено определение эксплуатационных нагрузок и прочностных характеристик применяемых материалов. Расчеты по предложенному алгоритму показали, что оптимальное значение ресурса по критерию суммарных удельных затрат составляет 60 тыс. ч при γ = 99,9 % с применением стали 09Г2С 12 мм. Значения усталостного ресурса, рассчитанные по выборочным данным, имеют завышенное значение, что может привести к возникновению преждевременных отказов. Расчет усталостного ресурса по предложенному алгоритму позволяет уменьшить риск возникновения преждевременных отказов, что позволяет обеспечить безопасность при эксплуатации, снизить риск возникновения аварии, уменьшить эксплуатационные расходы и ущерб от простоя грузоподъемных машин и связанного механизированного комплекса.
Ключевые слова: надежность; гамма-процентный усталостный ресурс; параметры распределения Вейбулла; металлоконструкция; совокупность.
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
- Касьянов В.Е., Котесов А.А., Котесова А.А. Аналитическое определение параметров закона Вейбулла для генеральной совокупности конечного объема по выборочным данным прочности стали // Эл. науч.-техн. журн. Инженерный вестн. Дона. 2012. № 2.
- Kotesova А.А., Teplyakova S.V., Popov S.I., Kopylov F.C. Ensuring assigned fatigue gamma percentage of the components // International Scientific Conference «Construction and Architecture: Theory and Practice of Innovative Development»: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 698. doi:10.1088/1757-899X/698/6/066029
- Гохберг М.М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. М.: Машиностроение, 1969. 520 с.
- Зайцева М.М., Котесова А.А., Котесов А.А. Определение действующего напряжения в стреле одноковшового экскаватора // Эл. науч.-техн. журн. Инженерный вестн. Дона. 2012. № 4 (Ч. 2).
- Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1975. 648 с.
- ГОСТ 11.007.-75. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров распределения Вейбулла. М.: Изд-во стандартов, 1975.
- Определение параметров распределения Вейбулла для совокупности конечного объема по выборке прочностных характеристик сталей / В.Е. Касьянов, Л.И. Прянишникова, В.В. Дудникова, А.В. Кузьменко // Деп. в ВИНИТИ. № 389, 3.03.04.
- Касьянов В.Е. [и др.]. Алгоритм определения параметров прочности, нагруженности и ресурса с помощью аналитического перехода от выборочных данных к данным совокупности // Эл. науч.-техн. журн. Инженерный вестн. Дона. 2012. № 4 (Ч. 2).
- Котесова А.А. Уточненное определение ресурса совокупности по выборочным данным для стрелы одноковшового экскаватора // Эл. науч.-техн. журн. Инженерный вестн. Дона. 2013. № 2.
- Коновалов Л.В. Методы и практическая реализация обеспечения высокой конструкционной надежности деталей машин по критериям усталости // Вестн. машиностроения. 1998. № 2.