автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Эксплуатационная надежность портальных кранов с деформационными повреждениями металлоконструкций

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

На правах рукописи

ДАРЮХИН АЛЕКСЕЙ БОРИСОВИЧ

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ ПОРТАЛЬНЫХ КРАНОВ С ДЕФОРМАЦИОННЫМИ ПОВРЕЖДЕНИЯМИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

□□34ьэбеэ

Специальность 05.22.19 - Эксплуатация водного транспорта, судовождение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

п о, янз

Москва 2008

003459699

Диссертация выполнена на кафедре «Портовые подъемно-транспортные машины и робототехника» Московской государственной академии водного транспорта.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, академик Академии проблем качества и Украинской академии подъемно-транспортных наук, профессор Ольга Владимировна Леонова

доктор технических наук, профессор Андрей Львович Степанов

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Виктор Александрович Белов

Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций

Защита состоится « года ь-^З часов на заседании

диссертационного совета Д223.006.01 при Московской государственной академии водного транспорта по адресу: 115407, Российская Федерация, Москва, Новоданиловская наб., д. 2, корп. 1, Ученый Совет, ауд. 336.

Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба выслать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГАВТ.

Объявление о защите и автореферат размещены на сайте: http://www.msawt.ru/.

Автореферат разослан М 2008 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д223.006.01

к.т.н.

Е.А. Корчагин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современные нормы проектирования и изготовления позволяют выпускать краны, обладающие при существующей системе обслуживания и ремонта высокой надежностью, обеспечивающей требуемую безопасность эксплуатации. Однако большинство подъемно-транспортной техники, используемой в портах, уже отработали или дорабатывают свой нормативный срок эксплуатации, а обновление парка машин требует больших финансовых вложений. В связи с этим, остро стоит вопрос о продлении срока службы эксплуатирующихся машин, который напрямую связан с оценкой ее надежности.

Говоря о надежности крана, главным образом, имеют в виду надежность его металлической конструкции. Именно она определяет, прежде всего, безопасную эксплуатацию крана. Важно, чтобы уровень надежности не опускался ниже допустимой нормы, поэтому, решая вопрос о надежности эксплуатации крана, необходимо располагать оценками, подтверждающими эту возможность.

Обеспечение безопасной эксплуатации портальных кранов базируется на оценке надежности силовых элементов металлоконструкции, имеющих эксплуатационные повреждения, такие как: усталостные трещины, коррозионные повреждения и деформации эксплуатационного и монтажного характера.

В работе ведется исследование и оценка возникших деформационных повреждений эксплуатационного и монтажного характера, т.к. именно они практически не изучены, в отличие от усталостных трещин и коррозионных повреждений.

Основные требования о допустимости деформационных повреждений приводятся в РД 10-112-4-98 «Методические указания по проведению обследования портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации». Однако, как показал опыт эксплуатации, требования РД могут быть необоснованно жесткими.

Решение данной малоизученной проблемы, т.е. влияния деформационных повреждений металлоконструкций кранов на их надежность, является частью исследований возможности эксплуатации кранов, отработавших свой нормативный срок эксплуатации.

Целью диссертационного исследования является разработка методики оценки эксплуатационной надежности элементов, имеющих деформационные повреждения эксплуатационного и монтажного характера, базирующейся на расчетно-экспериментальных методах определения напряженно-деформированного состояния металлоконструкций кранов методом конечных элементов с помощью пластинчато-стержневых моделей крана и на исследовании несущей способности элементов металлоконструкций с деформационными повреждениями.

Объектом исследования являются основные несущие элементы

металлоконструкции портальных кранов, влияющие на работоспособность и ресурс крана в целом.

Предметом исследования является напряженно-деформированное состояние и эксплуатационная надежность основных несущих элементов кранов, имеющих деформационные повреждения различных видов, и закономерности, показывающие связь надежности с напряженно-деформированным состоянием конструкции.

Оценка напряженно-деформированного состояния металлоконструкции всей машины и отдельных ее элементов выполнена с использованием метода конечных элементов и натурных тензометрических испытаний, а также с применением методов неразрушающего магнитного контроля. Результаты экспериментов и компьютерных расчетов были сопоставлены между собой.

Научная новизна исследований заключается в следующих достижениях, выносимых на защиту:

1. Разработана методика оценки эксплуатационной надежности элементов металлоконструкции, имеющих деформационные повреждения различного происхождения, основанная на оценке напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкции и исследования их несущей способности.

2. Разработана принципиально новая методика оценки напряженно-деформированного состояния металлоконструкции портальных кранов путем создания конечно-элементной пластинчато-стержневой модели крана с использованием программного комплекса АРМ WinMachine, что отличает ее от других созданных моделей портальных кранов, металлоконструкция которых имитировалась только с помощью адаптивных стержневых элементов.

3. Созданы и рассчитаны, с целью оценки работоспособности, конечно-элементные модели наиболее нагруженных балок металлоконструкции портальных кранов с имитированными на них деформационными повреждениями различных видов и форм.

4. Выполнены натурные тензометрические испытания деформированных элементов металлоконструкции, по результатам которых была произведена оценка возможности их эксплуатации, а также проведенено сравнение напряжений в исследуемых элементах, полученных данным методом и с помощью расчетной программы АРМ \УтМасЫпе.

5. Выполнены натурные испытания деформированных балок с помощью метода неразрушающего магнитного контроля по величине коэрцитивной силы, позволившие оценить несущую способность деформированных балок.

6. Выявлено влияние деформационных повреждений эксплуатационного и монтажного характера на устойчивость элементов металлоконструкции портальных кранов. Получены зависимости, показывающие влияние деформационных повреждений на надежность металлоконструкции портальных кранов.

Достоверность результатов работы.

1. Исследования базируются на принципах современных расчетов на устойчивость и использования метода конечных элементов для оценки напряженно-деформированного состояния металлоконструкции.

2. Сравнение накопленного опыта эксплуатации портальных кранов с полученными в результате расчетов оценками возможности их эксплуатации.

3. Сопоставления результатов натурных тензометрических испытаний эксплуатационной нагруженности металлоконструкции с расчетами методом конечных элементов.

4. Сопоставления результатов экспериментов магнитного неразрушающего контроля по оценке работоспособности деформированных балок металлоконструкции с расчетами методом конечных элементов.

Практическая ценность работы, по мнению автора, заключается в следующем:

1. Разработана принципиально новая методика создания конечно-элементных моделей для оценки напряженно-деформированного состояния металлоконструкции с применением программного комплекса АРМ WinMachine, позволяющая учитывать особенности конструктивных решений без приближения и схематизации отдельных элементов металлоконструкции портальных кранов.

2. Созданы и рассчитаны пластинчато-стержневые конечно-элементные модели портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ, а также пластинчатые модели наиболее нагруженных балок портального крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е с имитацией деформаций на них.

3. Проведены тензометрические исследования деформированных балок портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и предложен необходимый ремонт балок.

4. Проведены натурные исследования деформированных балок металлоконструкции порталов кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ с помощью метода неразрушающего магнитного контроля по величине коэрцитивной силы и внесены предложения по возможности использования данного метода для оценки работоспособности деформированных балок крановых конструкций.

5. Разработана инженерная методика оценки эксплуатационной надежности балок, имеющих деформационные повреждения различного вида.

Внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при расширении норм предельно-допустимых деформаций указанных в таблице №2 «Элементы ферменных конструкций» приложения Д-1 РД 10-112-4-98 «Методические указания по проведению обследования портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации», и нашли отражение в СТО 032.3.3-2008 «Технический осмотр и дефектация металлоконструкций портальных кранов. Методические рекомендации по проведению», 2008 г.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на:

1. Московских международных межвузовских научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы» в 2004,2005,2006,2007 и 2008 гг.

2. Международных научно-технических конференциях «ИНТЕРСТРОИМЕХ 2006» и «ИНТЕРСТРОЙМЕХ 2007» в 2006 году в г. Москве и в 2007 году в г. Самаре.

3. Международной научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования и эксплуатации транспортных и технологических систем» в 2006 году в г. Санкт-Петербурге.

4. На первом Уральском подъемно-транспортном конгрессе в 2007 году в г. Екатеринбурге.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных и 1 рукописная работы, из них два журнала, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключительной части, изложенных на 152 страницах машинописного текста, включает 55 иллюстраций, 38 таблиц, библиографический список из 118 источников и 2 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность решаемой проблемы, устанавливается цель исследования и основные задачи, которые необходимо решить для ее достижения, формулируется предмет и объект исследования, отмечаются основные положения работы.

В первой главе проведен обзор основных нормативных документов и литературных публикаций по исследованию влияния деформационных повреждений и погнутостей на работу металлоконструкции кранов.

Исследованием металлоконструкций с учетом геометрических несовершенств (деформаций, погибов, вмятин) на протяжении многих лет занимались: Вельский Г.Е., Бейлин Е.А., Белью Г.И., Бирюлев Г.И., Гореев В.В., Малой В.И., Маневич А.И., Филиппов В,В., М. Батист, В. Джонку, В. Койтер, В. Нейт, Ж. Томпсон. Труды упомянутых авторов легли в основу теоретических и практических методов исследования устойчивости элементов металлоконструкции.

В исследование расчетов на устойчивость сжатых элементов металлоконструкций внесли большую роль работы таких авторов, как Беленя Е.И, Брауде В.И., Гохберг М.М., Григорьев Н.И., Звягин И.Е., Круль К. Ряхин В.А, Стрелецкий H.H.

В литературном обзоре рассмотрены современные разработки по изучению влияния деформационных повреждений на металлоконструкции различных грузоподъемных машин. Однако практически никто не занимался исследованиями деформированных элементов металлоконструкций

портальных кранов.

Одним из основных нормативных документов, регламентирующих величины деформационных повреждений, является РД 10-112-4-98 «Методические указания по проведению обследования портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации», в котором в таблице №2 «Элементы ферменных конструкций» приложения Д-1 данного РД приводятся величины предельно-допустимых прогибов элементов металлоконструкций портальных кранов в зависимости от длины каждого конкретного элемента.

Анализ руководящих материалов и литературных источников показал отсутствие теоретических исследований по назначению предельно-допустимых норм деформационных повреждений металлоконструкций кранов, в том числе портальных.

Во второй главе изложены основные положения принципиально новой расчетной оценки напряженно-деформированного состояния металлоконструкции портальных кранов с помощью метода конечных элементов.

Принципиально новая расчетная оценка состоит в создании пластинчато-стержневой модели портальных кранов, в отличие от ранее созданных только стержневых или только пластинчатых моделей. Данная модель позволяет проводить дальнейшие исследования металлоконструкции портальных кранов без дальнейшей прорисовки отдельных элементов и узлов.

Отработка предлагаемой методики велась на примере создания конечно-элементных моделей портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ.

Методика создания такой модели показана автором на примере портального крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е.

Новая пластинчато-стержневая модель была вычерчена в масштабе 1:1 в довольно точном приближении с использованием оригинальных чертежей завода-изготовителя. Портальный кран ГАНЦ 5/6-30 тип Е сначала отрисовывался в программной среде AutoCAD в стержнях, затем там же необходимые элементы крана обшивались пластинами (за исключением тех балок, которые имеют стандартные сечения, т.е. швеллер, двутавр, уголок и т.п.). Далее вся конструкция импортировалась из программы AutoCAD в расчетный модуль Structure 3D, программного комплекса АРМ WinMachine.

Вся стрела портального крана и рейки механизма изменения вылета стрелы были имитированы стержневыми элементами. Остальные же составляющие портального крана (колонна и портал, а также уравнительные блоки колонны) отрисовывались с помощью пластинчатых конечных элементов.

Все соединительные узлы стрелы с колонной, реек со стрелой, а также колес колонны с поворотным кругом портала - имитированы шарнирными соединениями, в которых разрешается поворот и перемещение по соответствующим направлениям.

Гибкие оттяжки и грузовые канаты имитировались стержневыми элементами программы Structure 3D, которым придавались свойства канатов.

Действие подвижного и неподвижного противовесов учитывалось путем увеличения толщины пластин в соответствующем месте.

Для расчетной модели в качестве опоры конструкций использовалась шарнирная заделка ног портала.

Для ускорения расчета, сближения расчетных и экспериментальных результатов по оценке напряженно-деформированного состояния, автором были предложены следующие совершенствования приемов отрисовки:

1. Особое внимание уделять объектным привязкам концов стержней и пластин, так как при несоединенных узлах в программной среде Structure 3D, после конвертации портального крана из программного модуля AutoCAD, выдавалось сообщение, что конструкция состоит из нескольких не связанных между собой частей (при этом конечный расчет напряженно-деформированного состояния конструкции портального крана невозможен).

2. Толщина стенки стержней не должна быть меньше 1% его максимального поперечного размера, размеры его поперечного сечения должны быть, по крайней мере, в пять раз меньше длины самого элемента, слишком длинные стержневые элементы разбивались на несколько более коротких.

3. Толщина пластины должна быть не менее чем в пять раз меньше ее максимального линейного размера, слишком большие пластинчатые элементы разбивались на несколько более мелких, при использовании треугольных пластин их углы должны находиться в диапазоне от 15 до 165 градусов.

При расчете конечно-элементной модели портального крана ГАНЦ 5/630 тип Е принимались внешние нагрузки, соответствующие второму расчетному случаю; при этом учитывались силы, имитирующие действие нагрузки, силы от собственного веса конструкции, силы давления ветра, силы тяжести от сосредоточенных масс.

Динамическое приложение силы тяжести груза учтено коэффициентом динамичности кд, который равен 2.

Расчет конечно-элементной модели портального крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е (рисунок 1) выполнялся при максимальном вылете стрелы.

В результате расчета пластинчато-стержневой модели крана были получены исходные данные для дальнейших исследований балок с деформационными повреждениями.

По результатам расчета была произведена проверка на правильность и точность расчета. Выявлено, что расхождения между реакциями в опорах ног портала в модели крана, рассчитанной с помощью программного комплекса АРМ WinMachine (73156 H для горизонтальной составляющей силы и 573555 H - для вертикальной), и реакциями, приведенными в заводской документации к крану (77499 H и 561132 H соответственно для горизонтальной и вертикальной составляющих силы), не превышают 6%.

а) б)

Рисунок 1 - Вид портального крана Ганц 5/6-30 тип Е вычерченного в программной среде AutoCAD (рис. а) и АРМ WinMachine (рис. б).

Проверка полученной модели крана с использованием уравнения равновесия сил и моментов также показала хорошую сходимость результатов.

В третьей главе проведена оценка напряженно-деформированного состояния деформированных балок портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ с помощью метода тензометрирования.

Методика оценки эксплуатационной нагруженности деформированных элементов портала вышеописанных кранов выполнялась стандартными методами и проводилась при различных режимах нагружения. Расшифровка осциллограмм выполнялась вручную методом максимумов.

Результаты натурных исследований позволили экспериментальным путем оценить эксплуатационную нагруженность деформированных балок портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ, работающих в Московском северном порту. Выявленный уровень остаточных напряжений в исследованных балках портала дал основания для разработки рекомендаций по их эксплуатации при условии выполнении ремонта или без него.

Результаты расчета напряжений. полученных методом тензометрирования, были сопоставлены с расчетами, выполненными с помощью программного комплекса АРМ \VinMachine: сравнение напряжений в деформированной балке портального крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е, показали хорошую сходимость и разницу не более 5%, что говорит о правильности метода отрисовки элементов портального крана с помощью данного компьютерного программного комплекса.

В четвертой главе изложены экспериментальные исследования влияния

деформационных повреждений (эксплуатационного и монтажного характера) на работоспособность элементов металлоконструкции портальных кранов.

В данной главе представлены результаты исследований деформационных повреждений элементов металлоконструкций портальных кранов, позволившие обосновать и уточнить требования к величине предельно-допустимых деформационных повреждений, приведенных в таблице №2 «Элементы ферменных конструкций» приложения Д-1 РД 10-1124-98 «Методические указания по проведению обследования портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации».

Для исследования влияния деформационных повреждений на устойчивость элементов металлоконструкции портальных кранов были выбраны по три часто встречающихся наиболее нагруженных элемента стрелы и портала, которые представляют собой равнобокие уголки (элементы стрелы) или балки, состоящие из двух швеллеров, сваренных между собой пластинами (элементы портала).

Исследования деформационных повреждений монтажного и эксплуатационного характера проводились на предельно-допустимые деформации элементов металлоконструкции портальных кранов. N

а)

Рисунок 2 элементов.

б) в) г) д)

- Виды деформационных повреждений исследуемых

Для имитации деформации исследуемый элемент заново отрисовывался в солид элементах в натуральную величину сначала в программном комплексе AutoCAD, а затем экспортировался в расчетный модуль Structure 3D программного комплекса АРМ WinMachine, где и проводился его деформационный расчет на устойчивость.

На отрисованном элементе имитировались деформации ГО (рисунок 2) (величина погнутости или вмятины указана в РД 10-112-4-98) и прикладывались сжимающие осевые силы, которые снимались с пластинчато-

стержневой модели. Расчет показал, что в этом случае на всех исследуемых балках не происходит потери несущей способности.

а) б) в) г)

Рисунок 3 - Результаты расчетов деформированных элементов стрелы (в верхнем поясе) крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е эксплуатационного и монтажного характера. Виды деформаций: а) - соответствуют деформации «г» на рисунке 2, б) - соответствуют деформации «д» на рисунке 2, в) - соответствуют деформации «б» на рисунке 2, г) - соответствуют деформации «в» на рисунке 2.

Рисунок 4 - Результаты расчетов деформированных элементов портала (раскос, поддерживающий оголовок портала) крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е эксплуатационного и монтажного характера. Виды деформаций: а) -соответствуют деформации «г» на рисунке 2, б) - соответствуют деформации «д» на рисунке 2, в) - соответствуют деформации «б» на рисунке 2, г) -соответствуют деформации «в» на рисунке 2.

Для уточнения величин предельно-допустимых повреждений, величина имитируемого прогиба методом подбора увеличивалась до тех пор, пока напряжения в сечении элемента не начинали превышать допустимых.

Для примера автором приводятся результаты исследований влияния различных видов деформации на один из элементов решетчатой стрелы (рисунок 3) и на один из элементов портала крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е (рисунок 4).

Как следует из рисунков 3 и 4, максимальные напряжения в сечениях исследуемых балок стрелы и портала выявлены в местах имитируемых прогибов и, они (максимальные напряжения) практически не зависят от места расположения прогиба.

Исследования показали, что максимальный прогиб, указанный в РД 10112-4-98 для сжатых элементов решетчатых стрел, возможно увеличить в 1,6 раза, а для сжатых элементов портала - более чем в 5 раз. Такое большое отличие в максимальном увеличении деформационных повреждений в элементах портала от элементов стрелы обусловлено различием величины гибкостей исследуемых балок портала и стрелы.

С целью отработки созданных конечно-элементных моделей деформированных элементов был выполнен типовой ручной расчет деформированных балок портала крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е на прочность и устойчивость по общеизвестной методике. Расчет показал хорошую сходимость полученных результатов (разница не превышает 5%) с компьютерными расчетами, выполненными с помощью программного комплекса АРМ \VinMachine.

Анализ полученных результатов расчета и эксперимента позволил обосновать и назначить новые значения предельно-допустимых прогибов.

В пятой главе приводятся результаты исследований работоспособности элементов МК портального крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е с деформационными повреждениями методом магнитного контроля, основ энного на измерении одного из основных магнитных параметров - коэрцитивной силы, изменение которой вызвано изменением внутренних напряжений и связанных с ними деформаций.

В данной работе использовалась экспериментальная зависимость между магнитными и физико-механическими свойствами сталей и коэрцитивной силы при статическом и циклическом нагружении, позволяющей вести контроль накопления упруго-пластических деформаций и повреждений в металле, а также усталостной прочности конструкции.

Для исследований применялся структуроскоп магнитный КРМ-Ц-К2М.

Измерения коэрцитивной силы проводились в долевом и поперечном направлениях.

Анализ выполненной работы выявил, что результаты исследований деформированных балок магнитным методом, компьютерных и ручных расчетов дают удовлетворительную сходимость результатов.

Данный метод, основанный на измерении коэрцитивной силы, может быть рекомендован для оценки работоспособности деформированных элементов металлоконструкций портальных кранов.

В шестой главе приводится методика оценки эксплуатационной надежности элементов металлоконструкции портальных кранов, имеющих деформационные повреждения.

При создании математической модели оценки надежности элементов металлоконструкции портальных кранов с деформационными повреждениями, решались два основных вопроса:

1. Определение надежности элементов металлоконструкции с замеренным прогибом с целью оценки возможности дальнейшей эксплуатации крана.

2. Расширение норм допусков на величины предельно-допустимых деформаций элементов металлоконструкции.

Надежность элементов металлоконструкции оценивалась вероятностью безотказной работы.

Благоприятным считалось событие, при котором выполняется условие:

действ <Р'Спред>

где действ - действующие напряжения в сечении исследуемого элемента металлоконструкции портального крана,

о^д - предельные напряжения, которые могут возникнуть в сечении исследуемого элемента металлоконструкции портального крана,

(р - коэффициент продольного изгиба, принимаемый в функции гибкости.

Планирование количества испытаний, проводимых с использованием метода Монте-Карло, определялось необходимой точностью вычисления вероятности, которая рассчитывалась по формуле:

V Р-п '

где Р - вероятность безотказной работы металлоконструкции, и - общее число испытаний.

В качестве оценки работоспособности конструкции использовалась разность между величиной, характеризующей несущую способность деформированного элемента <р-апред, и его нагруженностью, характеризующейся адей(;т.

Расчет проводился по выражению:

Ф ' О" пред — & действ И ---,

с2 + С2 '

У ^ аП?Щ ^ "ДЕЙСТВ

где иР - квантиль вероятности Р,

(7пред и сгдейств - средние значения напряжений соответствующие адейств и

&пред>

£ и - среднеквадратические отклонения соответственно <тдейств

деЛсгв ^ пред

И Опр^.

В результате математического эксперимента был получен ряд значений вероятности безотказной работы типовых элементов металлоконструкции в зависимости от степени деформации элемента. Полученные зависимости представлены в графическом и аналитическом виде в координатах вероятности безотказной работы (Р, %) и отношения прогиба элемента к длине этого элемента (//Ь).

Зависимость вероятности безотказной работы от отношения прогиба элемента к длине этого элемента аппроксимируется функцией вида:

где коэффициенты Хо, х1 и х2 определяются методом наименьших квадратов.

В работе даны численные значения указанных коэффициентов для различных типов сечений балок и различных гибкостей.

Расчет проводился для большинства типовых элементов портала и стрелы и для различных значений прогибов.

На рисунке 5 и показан пример данной зависимости для элементов портала (раскос, поддерживающий оголовок портала) крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е. Исследуемый элемент портала представляет собой сваренные между собой пластинами два швеллера (см. главу 4 данной диссертации).

Рисунок 5 - График зависимости вероятности безотказной работы от отношения прогиба элемента портала к длине этого элемента.

Выполненные исследования позволили изменить предельные допуска для стержней стрел, сжатых поясов стрел, сжатых стержней решетки портала с 1/300 на 1/200 отношения /I.

В заключительной части диссертации приведены основные выводы по результатам исследования:

1. Разработана инженерная методика оценки эксплуатационной надежности элементов, имеющих деформационные повреждения эксплуатационного и монтажного характера, базирующаяся на расчетно-экспериментальных методах определения напряженно-деформированного состояния металлоконструкции портальных кранов методом конечных элементов с помощью пластинчато-стержневых моделей крана и на исследовании несущей способности элементов металлоконструкции с деформационными повреждениями.

2. Сформулированы и описаны основные подходы создания принципиально новых пластинчато-стержневых моделей портальных кранов с помощью программных сред AutoCAD и АРМ WinMachine, на основе которых разработана методика их создания для оценки эксплуатационной надежности напряженно-деформированного состояния металлоконструкций. Отличие модели, разработанной по предложенной автором методике, от других созданных стержневых моделей портальных кранов заключается в том, что при отрисовке использовались оригинальные натуральные модели отдельных элементов металлоконструкции, что повышает точность расчетов.

3. Разработана методика создания конечно-элементных моделей отдельных элементов портальных кранов с имитацией на них деформационных повреждений для оценки их напряженно-деформированного состояния с применением программных комплексов АРМ WinMachine и AutoCAD. На основании созданной модели крана созданы и рассчитаны твердотельные модели отдельных элементов портала и стрелы портального крана ГАНЦ 5/630 тип Е, в результате чего исследована нагруженность данных элементов с деформационными повреждениями и без них.

4. Выполнены натурные тензометрические испытания по оценке несущей способности находящихся в эксплуатации деформированных элементов металлоконструкций порталов кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ.

5. Проведен неразрушающий магнитный контроль по величине коэрцитивной силы уровня остаточных напряжений в деформированных несущих элементах эксплуатирующихся портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ. Выполнены сравнения значений напряжений, полученных магнитным методом, ручным расчетом, тензометрированием и с помощью программного комплекса АРМ WinMachine, которые свидетельствуют об удовлетворительной сходимости результатов.

6. По результатам исследованных прогибов балок портала и стрелы установлено, что величина образовавшихся в результате деформации остаточных напряжений не зависит от места расположения дефекта.

7. Расчеты на прочность и устойчивость элементов металлоконструкций портальных кранов дали возможность разрешить эксплуатацию деформированных балок без ремонта или разработать рекомендации для их ремонта.

8. Рекомендован метод магнитного контроля по величине коэрцитивной силы для определения остаточных напряжений в деформированных балках

металлоконструкции портальных кранов и для выдачи заключения по их дальнейшей эксплуатации.

9. Получены зависимости, показывающие влияние величины деформационных повреждений на надежность металлоконструкции портальных кранов и позволяющие оценивать несущую способность деформированных балок.

10. Результаты исследований величины деформационных повреждений различного вида на элементах стрелы и портала выявили возможность фактического расширения норм допусков приведенных в таблице №2 «Элементы ферменных конструкций» приложения Д-1 РД 10-112-4-98 «Методические указания по проведению обследования портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации», что нашло свое отражение в СТО 032.3.3-2008 «Технический осмотр и дефектация металлоконструкций портальных кранов. Методические рекомендации по проведению».

Основные положения работы изложены в следующих источниках:

1. Дарюхин А.Б., Леонова О.В. «Оценка надежности элементов металлоконструкции портальных кранов с деформационными повреждениями эксплуатационного или монтажного характера» // Речной транспорт №5, 2006. с. 73 - 75.

2. Дарюхин А.Б., Коновалов Д.А. «Использование программного комплекса АРМ WinMachine для исследования остаточного ресурса портальных кранов» // САПР и Графика №7'2008. с. 84 - 87.

3. Леонова О.В, Дарюхин А.Б., Коновалов Д.А., Сухорукова А.Г., Веретенников Е.Г. «Оценка напряженно-деформированного состояния металлоконструкций крана» // Отчет о научно-исследовательской работе (работа выполнена в МГАВТ). УДК 612.873, 624.014, 62-192; № Госрегистрации 01.2.00700204. -М., 2006,46 с.

4. Дарюхин А.Б. «Оценка остаточного ресурса металлоконструкций портальных кранов с коррозионными повреждениями» // тезисы докладов восьмой Московской межвузовской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, путевые машины и робототехнические комплексы».- М., МГСУ, 2004, с. 22.

5. Дарюхин А.Б. «Исследование напряженно-деформированного состояния металлоконструкции портального крана GANZ 5/6 — 30 — 10 с помощью применения методов конечных элементов» // тезисы докладов девятой Московской межвузовской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, путевые машины и робототехнические комплексы».- М., МГТУ им Н.Э. Баумана, 2005.

6. Дарюхин А.Б. «Оценка надежности элементов металлоконструкции портальных кранов с деформационными повреждениями эксплуатационного или монтажного характера» // тезисы докладов десятой Московской межвузовской научно-технической конференции студентов и молодых ученых

«Подъемно-транспортные, строительные, путевые машины и робототехнические комплексы».- М., МГАВТ, 2006, с. 14-15.

7. Дарюхин A.B. «Оценка устойчивости элементов металлоконструкций с учетом деформационных повреждений» // тезисы докладов одиннадцатой Московской межвузовской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, путевые машины и робототехнические комплексы».- М., 2007.

8. Дарюхин А.Б., Леонова О.В. «Магнитный контроль НДС металлоконструкций портальных кранов с деформационными повреждениями» тезисы докладов двенадцатой Московской международной межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы»,- М., МГСУ, 2008, с. 35-37.

9. Дарюхин А.Б., Леонова О.В. «Оценка надежности элементов металлоконструкции портальных кранов с деформационными повреждениями эксплуатационного или монтажного характера» // тезисы докладов Международной научно-технической конференции «ИНТЕРСТРОЙМЕХ 2006».-М., МГСУ, 2006. с. 358-359.

10.Дарюхин А.Б., Леонова О.В., Махова Н.Б. «Риск-анализ эксплуатации портальных кранов с эксплуатационными повреждениями» // тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования и эксплуатации транспортных и технологических систем».-СПб., СПбГПУ, 2006. с. 107-108.

П.Леонова О.В., Дарюхин А.Б. «Оценка напряженно-деформированного состояния металлоконструкций портальных кранов с целью повышения их безопасности эксплуатации» // тезисы докладов Международной научно-технической конференции «ИНТЕРСТРОЙМЕХ-2007».- Самара, Самарск. гос. арх.- строит, ун-т., 2007. с. 54-56.

12. Леонова О,В., Галабурда М.А., Дарюхин А.Б., Махова Н.Б. «Обеспечение работоспособности портовых портальных кранов при их капитальном, полнокомплектном и капитально-восстановительном ремонтах» // тезисы докладов Международной научно-технической конференции «ИНТЕРСТРОЙМЕХ-2007»,- Самара, Самарск. гос. арх.- строит, ун-т., 2007. с. 256-257.

1 З.Леонова О.В., Махова Н.Б., Дарюхин А.Б. «Обеспечение безопасной эксплуатации портальных кранов» // тезисы докладов Первого Уральского подъемно-транспортного конгресса. - Екатеринбург, ЗАО УЭЦ, 2007, с. 44-48.

Отпечатано в ООО «Компания Спутники-» ПД № 1-00007 от 25.09.2000 г. Подписано в печать 25.12.08. Тираж 80 экз. Усл. п.л. 1 Печать авторефератов: 730-47-74,778-45-60

Введение.

1. Анализ литературных источников по влиянию деформационных повреждений металлических конструкций на работоспособность портальных кранов.

1.1. Виды элементов металлоконструкций портальных кранов.

1.2. Обзор публикаций по влиянию деформационных повреждений на работоспособность металлоконструкций.

1.3. Обзор нормативных документов по вопросам оценки технического состояния и остаточного ресурса кранов.

1.4. Выводы по главе

2. Расчетная оценка напряженно-деформированного состояния металлоконструкций портальных кранов.

2.1. Основные положения.

2.2. Пластинчато-стержневая конечно-элементная модель портального крана на примере крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е.

2.3. Выводы по главе 2.

3. Экспериментальные исследования нагруженности (методом тензометрирования) деформированных балок портала.

3.1. Основные положения.

3.2. Методика исследования.

3.3. Результаты экспериментальных исследований.

3.4. Проверка адекватности пластинчато-стержневой модели портального крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е.

3.5. Выводы по главе 3.

4. Экспериментальные исследования влияния эксплуатационных деформационных повреждений на работоспособность элементов металлоконструкций портальных кранов.

4.1. Оценка влияния деформационных повреждений монтажного характера на устойчивость стержней и ферм.

4.2. Оценка влияния деформационных повреждений эксплуатационного характера на устойчивость стержней и ферм.

4.3. Общие сведения о кранах, имеющих реальные деформационные повреждения в эксплуатации.

4.4. Расчет несущей способности элементов металлоконструкции с деформационными повреждениями портала крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е

4.4.1. Методика расчета на прочность и устойчивость.

4.4.2. Результаты расчета на прочность и устойчивость.

4.4.3. Сопоставление результатов расчетов и опыта эксплуатации.

4.5. Выводы по главе 4.

5. Исследование работоспособности элементов металлоконструкции портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е с деформационными повреждениями методом магнитного контроля.

5.1. Физические основы метода.

5.2. Методика инструментального магнитного контроля.

5.3. Результаты исследований деформированных элементов портала кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ.

5.4. Сравнения результатов расчетов выполненных магнитным методом с расчетами с помощью программного комплекса АРМ WinMachine

5.5. Выводы по главе 5.

6. Вероятностная модель оценки надежности элементов металлоконструкции портальных кранов, имеющих деформационные повреждения.

6.1. Общие положения.

6.2. Оценка вероятности безотказной работы металлоконструкции с деформационными повреждениями.

6.3. Выводы по главе 6.

Актуальность исследования. Современные нормы проектирования и изготовления позволяют выпускать краны, обладающие при существующей системе обслуживания и ремонта высокой надежностью, обеспечивающей требуемую безопасность эксплуатации. Однако большинство подъемно-транспортной техники, используемой в портах, уже отработали или дорабатывают свой нормативный срок эксплуатации, а обновление парка машин требует больших финансовых вложений. В связи с этим, остро стоит вопрос о продлении срока службы эксплуатирующихся машин, который напрямую связан с оценкой ее надежности.

Говоря о надежности крана, главным образом имеют в виду надежность его металлической конструкции. Именно она определяет, прежде всего, безопасную эксплуатацию крана. Важно, чтобы уровень надежности не опускался ниже допустимой нормы, поэтому, решая вопрос о надежности эксплуатации крана, необходимо располагать оценками, подтверждающими \ эту возможность.

Обеспечение безопасной эксплуатации портальных кранов базируется на оценке надежности силовых элементов металлоконструкции, имеющих эксплуатационные повреждения: усталостные трещины, коррозионные повреждения, деформации эксплуатационного и монтажного характера.

К настоящему времени достаточно хорошо проработаны вопросы оценки работоспособности металлоконструкции портальных кранов, имеющих усталостные трещины и коррозионные повреждения. В результате выполненных исследований была разработана методика оценки степени допустимости величин трещин и коррозионных повреждений, которая вошла в РД-24-112-4Р по оценке остаточного ресурса и периодичности технического диагностирования металлоконструкций портальных кранов.

На сегодняшний момент практически не изученными остаются вопросы оценки работоспособности металлоконструкции, имеющих деформационные повреждения, которые, как правило, присутствуют на всех портальных кранах, нормы, на допустимые повреждения которых даны в РД 10-112-4-98 «Методические указания по проведению обследования портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации».

Приведенные в таблице №2 «Элементы ферменных конструкции» приложения Д-1 вышеуказанного РД нормы на отбраковку для металлоконструкций портальных кранов ничем не обоснованы. При этом не учтены различные формы сечений балок портальных кранов и место расположения деформаций на элементах металлоконструкции кранов. Практически допустимые прогибы составляют 1/300 от длины сжимаемой балки, что как, показывает опыт эксплуатации, является чрезвычайно малой величиной для деформированных элементов металлоконструкции портальных кранов.

Причины возникновения деформационных повреждений, или как их еще называют — несовершенств, могут быть следующие: при изготовлении профиля на заводе, при монтаже конструкции из-за сварки или несоосного расположения 2-х или более элементов, при неправильной эксплуатации портального крана.

Для стареющего парка портальных кранов деформационные повреждения наиболее часто вызваны нарушениями при производстве погрузо-разгрузочных работ. Однако опыт эксплуатации портальных кранов свидетельствует, что силовые элементы конструкций с деформационными повреждениями, превышающих допустимые, остаются работоспособными, а величины полученных вследствие нарушений условпй эксплуатации деформационных повреждений (вмятин от ударов) не увеличиваются.

Выправление полученных при эксплуатации повреждений во многих случаях чрезвычайно трудоемко, а, главное, может повлечь за собой изменение механических свойств участков металлоконструкции и создание дополнительных повреждений.

В работе ведется исследование и оценка возникших деформационных повреждений эксплуатационного и монтажного характера, т.к. именно они практически не изучены, в отличие от усталостных трещин и коррозионных повреждений.

Решение данной малоизученной проблемы, т.е. влияния деформационных повреждений металлоконструкции кранов на их надежность, является частью исследований по продлению возможности эксплуатащш кранов, отработавших свой нормативный срок эксплуатации.

Все вышесказанное требует проведения исследований влияния деформационных повреждений эксплуатационного и монтажного характера с целью обоснования норм браковки допусков с точки зрения эксплуатационной надежности.

Целью диссертационного исследования является разработка методики оценки эксплуатационной надежности элементов, имеющих деформационные повреждения эксплуатационного и монтажного характера, базирующейся на расчетно-экспериментальных методах определения напряженно-деформированного состояния металлоконструкций кранов методом конечных элементов с помощью пластинчато-стержневых моделей крана и на исследовании несущей способности элементов металлоконструкций с деформационными повреждениями.

Объектом исследования являются основные несущие элементы металлоконструкции портальных кранов, влияющие на работоспособность п ресурс крана в целом.

Предметом исследования является напряженно-деформированное состояние и эксплуатационная надежность основных несущих элементов кранов, имеющих деформационные повреждения различных видов, и закономерности, показывающие связь надежности с напряженно-деформированным состоянием конструкции.

Оценка напряженно-деформированного состояния металлоконструкции всей машины и отдельных ее элементов выполнена с использованием метода конечных элементов и натурных тензометрических испытаний, а также с применением методов неразрушающего магнитного контроля. Результаты экспериментов и компьютерных расчетов были сопоставлены между собой.

Научная новизна исследований заключается в следующих достижениях, выносимых на защиту:

1. Разработана методика оценки эксплуатационной надежности элементов металлоконструкции, имеющих деформационные повреждения различного происхождения, основанная на оценке напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкции и исследования их несущей способности.

2. Разработана принципиально новая методика оценки напряженно-деформированного состояния металлоконструкции портальных кранов путем создания конечно-элементной пластинчато-стержневой модели крана с использованием программного комплекса АРМ ^^пМасЫпе, что отличает ее от других созданных моделей портальных кранов, металлоконструкция которых имитировалась только с помощью адаптпвных стержневых элементов.

3. Созданы и рассчитаны, с целью оценки работоспособности, конечно-элементные модели наиболее нагруженных балок металлоконструкции портальных кранов с имитированными на них деформационными повреждениями различных видов и форм.

4. Выполнены натурные тензометрические испытания деформированных элементов металлоконструкции, по результатам которых была произведена оценка возможности их эксплуатации, а также проведенено сравнение напряжений в исследуемых элементах, полученных данным методом и с помощью расчетной программы АРМ WinMachine.

5. Выполнены натурные испытания деформированных балок с помощью метода неразрушающего магнитного контроля по величине коэрцитивной силы, позволившие оценить несущую способность деформированных балок.

6. Выявлено влияние деформационных повреждений эксплуатационного и монтажного характера на устойчивость элементов металлоконструкции портальных кранов. Получены зависимости, показывающие влияние деформационных повреждений на надежность металлоконструкции портальных кранов.

Достоверность результатов работы.

1. Исследования базируются на принципах современных расчетов на устойчивость и использования метода конечных элементов для оценки напряженно-деформированного состояния металлоконструкции.

2. Сравнение накопленного опыта эксплуатации портальных кранов с полученными в результате расчетов оценками возможности их эксплуатации.

3. Сопоставления результатов натурных тензометрических испытаний эксплуатационной нагруженности металлоконструкции с расчетами методом конечных элементов.

4. Сопоставления результатов экспериментов магнитного неразрушающего контроля по оценке работоспособности деформированных балок металлоконструкции с расчетами методом конечных элементов.

Практическая ценность работы, по мнению автора, заключается в следующем:

1. Разработана принципиально новая методика создания конечно-элементных моделей для оценки напряженно-деформированного состояния металлоконструкции с применением программного комплекса АРМ WinMachine, позволяющая учитывать особенности конструктивных решений без приближения и схематизации отдельных элементов металлоконструкции портальных кранов.

2. Созданы и рассчитаны пластинчато-стержневые конечно-элементные модели портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ, а также пластинчатые модели наиболее нагруженных балок портального крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е с имитацией деформащш на них.

3. Проведены тензометрические исследования деформированных балок портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и предложен необходимый ремонт балок.

4. Проведены натурные исследования деформированных балок металлоконструкции порталов кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ с помощью метода неразрушающего магнитного контроля по величине коэрцитивной силы и внесены предложения по возможности использования данного метода для оценки работоспособности деформированных балок крановых конструкций.

5. Разработана инженерная методика оценки эксплуатационной надежности балок, имеющих деформационные повреждения различного вида.

Внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при расширении норм предельно-допустимых деформаций указанных в таблице №2 «Элементы ферменных конструкций» приложения Д-1 РД 10-112-4-98 «Методические указания по проведению обследования портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации», и нашли отражение в СТО 032.3.3-2008 «Технический осмотр и дефектация металлоконструкций портальных кранов. Методические рекомендации по проведению».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на:

1. Московских международных межвузовских научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы» в 2004, 2005, 2006, 2007 и 2008 гг.

2. Международных научно-технических конференциях «ИНТЕРСТРОЙМЕХ 2006» и «ИНТЕРСТРОЙМЕХ 2007» в 2006 году в г. Москве и в 2007 году в г. Самаре.

3. Международной научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования и эксплуатации транспортных и технологических систем» в 2006 году в г. Санкт-Петербурге.

4. На первом Уральском подъемно-транспортном конгрессе в 2007 году в г. Екатеринбурге.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных и 1 рукописная работы, из них два журнала, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключительной части, изложенных на 152 страницах машинописного текста, включает 55 иллюстраций, 38 таблиц, библиографический список из 118 источников и 2 приложения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ:

1. Разработана инженерная методика оценки эксплуатационной надежности элементов, имеющих деформационные повреждения эксплуатационного и монтажного характера, базирующаяся на расчетно-экспериментальных методах определения напряженно-деформированного состояния металлоконструкции портальных кранов методом конечных элементов с помощью пластинчато-стержневых моделей крана и на исследовании несущей способности элементов металлоконструкции с деформационными повреждениями.

2. Сформулированы и описаны основные подходы создания принципиально новых пластинчато-стержневых моделей портальных кранов с помощью программных сред AutoCAD и АРМ WinMachine, на основе которых разработана методика их создания для оценки эксплуатационной надежности напряженно-деформированного состояния металлоконструкций. Отличие модели, разработанной по предложенной автором методике, от других созданных стержневых моделей портальных кранов заключается в том, что при отрисовке использовались оригинальные натуральные модели отдельных элементов металлоконструкции, что повышает точность расчетов.

3. Разработана методика создания конечно-элементных моделей отдельных элементов портальных кранов с имитацией на mix деформационных повреждений для оценки их напряженно-деформированного состояния с применением программных комплексов АРМ WinMachine и AutoCAD. На основании созданной модели крана созданы и рассчитаны твердотельные модели отдельных элементов портала и стрелы портального крана ГАНЦ 5/6-30 тип Е, в результате чего исследована нагруженность данных элементов с деформационными повреждениями и без них.

4. Выполнены натурные тензометрпческие испытания по оценке несущей способности находящихся в эксплуатации деформированных элементов металлоконструкций порталов кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ.

5. Проведен неразрушающий магнитный контроль по величине коэрцитивной силы уровня остаточных напряжений в деформированных несущих элементах эксплуатирующихся портальных кранов ГАНЦ 5/6-30 тип Е и АЛЬБРЕХТ. Выполнены сравнения значений напряжений, полученных магнитным методом, ручным расчетом, тензометрированием и с помощью программного комплекса АРМ WmMaclline, которые свидетельствуют об удовлетворительной сходимости результатов.

6. По результатам исследованных прогибов балок портала и стрелы установлено, что величина образовавшихся в результате деформации остаточных напряжений не зависит от места расположения дефекта.

7. Расчеты на прочность и устойчивость элементов металлоконструкций портальных кранов дали возможность разрешить эксплуатацию деформированных балок без ремонта или разработать рекомендации для их ремонта.

8. Рекомендован метод магнитного контроля по величине коэрцитивной силы для определения остаточных напряжений в деформированных балках металлоконструкции портальных кранов и для выдачи заключения по их дальнейшей эксплуатации.

9. Получены зависимости, показывающие влияние величины деформационных повреждений на надежность металлоконструкции г портальных кранов и позволяющие оценивать несущую способность деформированных балок.

10. Результаты исследований величины деформационных повреждений различного вида на элементах стрелы и портала выявили возможность фактического расширения норм допусков приведенных в таблице №2 «Элементы ферменных конструкций» приложения Д-1 РД 10-112-4-98 «Методические указания по проведению обследования портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации», что нашло свое отражение в СТО 032.3.3-2008 «Технический осмотр и дефектация металлоконструкций портальных кранов. Методические рекомендации по проведению».

1. Абрамович В .Р., Бочкарев В .П., Глушаков Л.Б. и др. Справочник сварщика судостроителя. - Л.: Судостроение, 1981. - 272 с.

2. Александров В.М., Сметанин Б.И., Соболь Б.В. Тонкие концентраторы напряжений в упругих телах. М.: Физмалит, 1993. - 222 с.

3. Арасланов A.M. Расчет элементов конструкций заданной надежности при случайных воздействиях. — М.: Машиностроение, 1987. — 128 с.

4. Алифанов Л.А. Нормирование дефектов формы и ресурса вертикальных цилиндрических резервуаров: автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук: 01.02.06 — Красноярск, 2003.-23 с.

5. Алюшин Ю.А., Еленев С.А., Кузнецов С. А., Кулик Н.Ю. Энергетическая модель обратимых и необратимых деформаций: учеб. пособие —М.: Машиностроение, 1995. — 128 с.

6. Алюшин Ю.А. Механика процессов деформации в пространстве переменных Лагранжа: выставочные материалы — М.: Машиностроение, 1997. — 135 с.

7. Баржанский Е.Е. Технические измерения эксплуатационных параметров перегрузочных машин. Учебное пособие для вузов. — М.: МГАВТ Изд-во «Альтаир», 2008,- 122 с.

8. Беда П.Н., Выборное Б.Н., Глазков Ю.А. и др. Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник. М.: Машиностроение, 1976.-456 с.

9. Бейлин Е.А. Статика и динамика тонкостенных стержней с криволинейной осью (деформационный расчет, устойчивость, колебания и учет эффекта кармана): автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Ленинград,1972.-37 с.

10. Бейпин Е.А. Элементы теории кручения тонкостенных стержней произвольного профиля: учебное пособие. СПбГАСУ. — СПБ, 2003. — 113 с.

11. Беленя Е.И., Стрелецкий H.H., Ведеников Г.С. и др.; под общей редакцией Беленя Е.И. Металлические конструкции: Спец. курс. Учебн. пособие для ВУЗов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1982. — 472 с.

12. Бельчук Г.А., Гатовский K.M., Кох Б.А., Мацкевеч В.Д. Сварка судовых конструкций. — Л.: Судостроение, 1971. — 464 с.

13. Березин A.B.; Отв. ред. Неперипш Р. И. Влияние повреждений на деформационные и прочностные характеристики твердых тел: монография. -М.: Наука, 1990. — 135 с.

14. Бирюлев В.В., Кользеев A.A., Крылов И.И., Стороженко Л.И. Металлические конструкции. Вопросы и ответы: учебное пособие. — М.: Изд. АСВ, 1994. 336 с.

15. Болотин В.В. Динамическая устойчивость упругих систем. — М.: Госуд. Изд. Техн. Теорет. Литерат., 1956. — 600 с.

16. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. — М: Машиностроение, 1984. — 312 с.

17. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций — М.: Машиностроение, 1990.-447 с.

18. Боровиков A.C., Горбунов В.Н., Гурвич и др. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник т.1, т.2. — М.: Машиностроение, 1986, т. 1. 391 с; т. 2. - 326 с.

19. Гос. Изд-во лит-ры по строительству и архитектуре, 1953. — 215 с.

20. Вайсои A.A. Подъемно-транспортные машины. — М.: Машиностроение, 1989.-535 с.

21. Вершинскпй А. В. и др.. Строительная механика и металлоконструкции подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин: учеб. пособие. — Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004.-218 с.

22. Власов В.З. Тонкостенные упругие стержни. — М.: Стройиздат, 1959. — 254 с.

23. Волченко В.Н., Гурвич А.К., Майоров А.Н. и др. Контроль качества сварки. — М.: Машиностроение, 1975. 328 с.

24. Вольмир А. Устойчивость деформированных систем. — М., 1967.

25. Ганшкевич А.Ю. Эксплуатационная надежность металлоконструкций портальных кранов с коррозионными повреждениями: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — М., 2004. — 205 с.

26. Гольман Л.Д., Коновалов Л.В., Курович А.Н. Многоэлементные предварительно напряженные машиностроительные конструкции. М.: Машиностроение, 1992. — 367 с.

27. Горев В.В. Сжато-изогнутые элементы: учебное пособие. — Воронеж: ВПИ, 1979.-40 с.

28. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

29. ГОСТ 25546-82. Краны грузоподъемные. Режимы работы.

30. ГОСТ 27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований.

31. Гохберг М.М., Александров М.П., Ковин A.A. и др; Под общ. ред Гохберга М.М. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Техническая эксплуатация кранов. — JL: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1988. — 559 с.

32. Григорьев Н.И. Нагрузки кранов. — М/Ленинград: Машиностроение, 1964. 168 с.

33. Гусев A.C.; Под ред. Светлицкого В. А.Прогнозирование ресурса и надежности механических систем и конструкций при случайных нагрузках: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ, 1991. - 59 с.

34. Дарюхин А.Б., Коновалов Д.А. «Использование программного комплекса АРМ WinMachine для исследования остаточного ресурса портальных кранов» // САПР и Графика №7'2008. — с. 84 87.

35. Датчик М.Л., Пригоровский Н.И., Хуршудов Г.Х. Методы и средства натурной тензометрии. Справочник. Машиностроение, 1989. — 240 с.

36. Деформирование и разрушение конструкционных элементов и материалов. Межвуз. сб. Ред. Огородов Л.И. Л.: СЗПИ, 1988. — 143 с.

37. Доронин С. В. и др.. Моделирование прочности и разрушения несущих конструкций технических систем. Новосибирск: Наука, 2005 (Новосибирск). - 249 с.

38. Доронин C.B., Бабушкин A.B. Механика разрушения. Разрушения и дефектность технических систем: Учебное пособие. — Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. 108 с.

39. Дубинин Г.Н. Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы (электроматериаловедение), 1973. — 296 с.

40. Заключение по результатам магнитного контроля металлоконструкций портальных кранов Ганц и Альбрехт, эксплуатируемых ОАО «Северный порт». М: 2007. — 26 с.

41. Замрий A.A. Проектирование и расчет методом конечных элементов трехмерных конструкций в среде АРМ Structure3D. — M.: Издательство АРМ, 2004.-208 с.

42. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. Пер. с англ. — М.: Мир, 1975.

43. Ильюшин A.A. Пластичность. М.: Логос, 2004. - (Классический унивеситетский учебник). — В надзаг.: МГУ им. М.В. Ломоносова.

44. Ч. 1. Упруго-пластические деформации. — Репринт, воспроизведение изд. 1948 г. 2004. 376 с.

45. Каменщиков Ю.И., Барков Л.А. Теория деформргруемости материалов:учеб.пособие. — Челябинск: Изд-во ЧГТУ. — В надзаг.: Челяб. гос. техн. ун-т, каф. "Машины и технология обработки металлов давлением". Ч. 2: Теория деформаций: 1992. 45 с.

46. Карзов Г.П., Марголин Б.З., Швецова В.А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения. — СПб.: Политехника, 1993. -390 с.

47. Койтер В. Устойчивость и закритическое поведение упругих систем. — М.: Механика. 1960.

48. Контроль качества сварки под ред. В.Н. Волченко. — М.: Машиностроение, 1975. — 328 с.

49. Корчак М.Д., Галкин C.B., Картопольцев В.М. Основы неустойчивости в теории катастроф инженерных конструкций. — Томск: Изд-во Том. унта, 1997. 123 с.

50. Корчак М.Д. Влияние геометрических несовершенств на несущую способность легких металлических конструкций: диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук: 05.23.01 — М., 1993. — 290 с.

51. Котельников B.C., Шишков H.A. Комментарий к правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. — М.: МЦФЭР, 2004. 720 с.

52. Круль К. Оценка работоспособности металлоконструкций строительных машин с дефектами: диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук. — М., 1999. 246 с.

53. Леонова О.В., Махова Н.Б., Дарюхин А.Б. «Обеспечение безопасной эксплуатации портальных кранов» // тезисы докладов Первого Уральского подъемно-транспортного конгресса. — Екатеринбург, ЗАО УЭЦ, 2008, с. 44-48.

54. Мавлютов Р.Р., Куликов B.C., Мардимасова Т.Н. Основы расчета напряжений и деформаций в элементах конструкций: учеб. пособие. — Уфа, 1997. 83 с.

55. Математические модели пластической деформации. Межвузовский научно — технический сборник. — Томск: Изд. ТЛИ им С.М. Кирова, 1989.-171 с.

56. Махутов H.A., Серегин A.C. Механика деформирования: учеб. пособие -М., 1993.-63 с.

57. Махутов H.A., Серегин A.C. Механика разрушения: учеб. пособие. — М., 1994. 67 с.

58. Махутов H.A., Шокин Ю.И., Лепихин A.M., Москвичев В.В. Задачи механики катастроф и безопасности технических систем. Красноярск, 1991.-36 с.

59. Махутов H.A.; Отв. ред. Фролов К.В., Москвичев В.В.

60. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: в 2 ч.- Новосибирск: Наука, 2005 (Прочность, механика разрушения, ресурс, безопасность технических систем).

61. Ч. 1: Критерии прочности и ресурса. 2005. — 493 с.

62. Махутов Н.А.; Отв. ред. Фролов К.В., Москвичев В.В. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: в 2 ч.

63. Новосибирск: Наука, 2005 (Прочность, механика разрушения, ресурс, безопасность технических систем).

64. Ч. 2: Обоснование ресурса и безопасности. 2005. — 610 с.

65. Металлические конструкции под редакцией Е.И. Беленя. М.: Стройиздат, 1985. — 560 с.

66. Мишин А.М. Теория деформаций и напряжений: Учебное пособие. — Л.: Ленингр. мех. инс-т, 1991. — 76 с.

67. МР 212-0110-06. Методические рекомендации по проведению технических осмотров и дефектации металлоконструкций портальных кранов. — Санкт-Петербург, 2006. — 45 с.

68. МР 212-0093-06. Методические рекомендации по ремонту металлических конструкций портальных кранов. — Санкт-Петербург, 2006. 60 с.

69. Насонкин В.Д. Метод приближенной оценки предельного состояния искривленных стальных двутавровых балок. // Строит, мех. и расчет сооружений. — 1983. №4. — с. 31-33.

70. Неверов В. В., Антоненко А. И. Теория пластических сдвигов. Перенос массы. Скачки: монография Новокузнецк, 2005. — 192 с.

71. Невзоров Л.А., Гудков Ю.И., Полосин М.Д. Устройство и эксплуатация грузоподъемных кранов: учебник для учреждений начал, профес. образования М., 2000, - 443 с.

72. Невзоров Л.А., Пазельский Г.Н., Певзнер Е.М. Башенные строительныекраны: справ. М.: Машиностроение, 1992, - 317 с.

73. Общетехнический справочник. Под ред. Скороходова Е.А. — М.: Машиностроение, 1982. 418 с.

74. Партон В.З. Механика разрушения от теории к практике. — М.: Наука, 1990.-239 с.

75. ПБ 10-382-00 Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. — М.: ПИО ОБТ, 2001. — 266 с.

76. Попов Л.Е., Пудан Л.Я., Колупаева С.Н. и др. Математическое моделирование пластической деформации: монография. — Томск: Изд-во Том. ун-та, 1990. — 185 с.

77. Потеря устойчивости и выпучивание конструкции: теория и практика/ Под. ред. Дж. Томпсона и Дж. Ханта: Пер. с англ./ Под. ред. Э.И. Григолюка. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. — 424 с.

78. Плювинаж Г. Механика упругопластического разрушения. Пер. с франц. В.Т.Сапунова под ред. Е.М. Морозова. -М.: Мир, 1993. — 448 с.

79. Проблемы механики неупругих деформаций: сб. ст. — М.: Физматлит, 2001.-399 с.

80. Проектирование датчиков для измерения механических величин/ Под ред. Е.П. Осадчего. М.: Машиностроение, 1979. — 480 с.

81. Прочность и деформации материалов и конструкций. Сборник научных трудов. Фрунзе: Фрунзенск. политехи, ин-т, 1989. - 102 с.

82. Пустовой В.Н. Диагностирование металлоконструкций портовых перегрузочных машин. -М.: Транспорт, 1987. 175 с.

83. Пустовой В.Н. Металлоконструкции грузоподъемных машин. Разрушение и прогнозирование остаточного ресурса — М.: Трансп., 1992. 256 с.

84. РД 10-112-4-97 «Методические указания по обследованию кранов портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшейэксплуатации».

85. РД 10-112-4-98 «Методические указания по проведению обследования портальных кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации». М. — СПб. 1998. 83 с.

86. РД 10-112-95 «Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Гортехнадзору России»

87. РД 10-112-96 «Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы. Общие положения».

88. РТМ 212.0110-82 Техника перегрузочная портовая. Указания по техническим осмотрам и дефектации металлоконструкций портальных кранов, Л.: Транспорт, 1983. — 46 с.

89. РД ИКЦ «Кран» 007-97-02 Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса подъемных сооружений при проведении их обследования и техническом диагностировании (экспертизе промышленной безопасности)

90. РД ИКЦ «Кран» 009-99. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса сосудов, работающих под давлением, при проведении экспертизы промышленной безопасности.

91. РТМ 212.0093-797. Техника перегрузочная портовая. Указания по ремонту металлических конструкций грузоподъемных кранов, Л.: Транспорт, 1983. 56 с.

92. Румянцев C.B., Добромыслов В.А. Неразрушающие методы контроля сварных соединений М.: Машиностроение, 1976. 335 с.102.103.104.105.106.1071081091101111121131141151. МГСУ, 1994. 104 с.

93. СНиП 11 -23-81* Нормы проектирования. Стальные конструкции. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия.

94. Степанов К.В. Основы теории напряженного и деформированного состояния: учеб. пособие. Уфа, 1998. — 72 с.

95. Тензометрия в машиностроении. Справочное пособие/ Под ред. P.A. Макарова. — М.: Машиностроение, 1975 — 288 с.

96. Штремель Г.Х. Грузоподъемные краны М.: Высшая школа, 1980. — 304 с.

97. Экспериментальные исследования напряжений в конструкциях: Рос. АН, Ин-т машиноведения им. A.A. Благонравова; Отв. ре д. H.A. Махутов. М.: Наука, 1992. - 201 с.

98. Ясний П.В. Трещиностойкость предварительно пластически деформированных конструкционных сплавов: автореферат диссертации на соискание ученой степени д-ра техн. наук: 01.02.04. Киев, 1990. — 32 с.