Posouzení roštu podvozku zakladače ZP10000 na únavu pro zatížení zjištěné dlouhodobým měřením

Fatigue assessment of steel grid of bottom structure on spreader ZP10000

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

čeština

U dynamicky namáhaných ocelových konstrukcí, jimiž velkostroje bezesporu jsou, o jejich životnosti převážně rozhoduje únavový proces. Z tohoto hlediska mají zájem provozovatelé znát dobu zbytkové životnosti těchto velkostrojů. Je dobré, hned na začátku specifikovat, co v tomto případě rozumíme pod pojmem zbytková životnost, neboť v různých profesích je tento termín chápán jinak. Je všeobecně známé, že únavový proces má dvě fáze. První fází se určuje doba potřební k iniciaci trhliny a v druhé fázi se určuje pomocí metod lomové mechaniky doba potřebná k růstu trhliny do velikosti kritické délky. Ale je nutné tohle dělení a je vůbec reálné? U stochasticky zatěžovaných konstrukcí, kdy se přírůstky poškození den ode dne výrazně liší, lze vlastně obě fáze určit jen s nějakou hladinou pravděpodobnosti, jejíž rozptyl může být i v řádech měsíců. Z tohoto vyplývá, že počítat fázi růstu trhliny s několika měsíčním rozptylem je pro provozovatele úplně bezcenné. Pokud stroj chce i nadále provozovat, tak vzniklé trhliny se musí opravovat, aby se předcházelo možným rizikům. Případně stroj musí vydržet poslední transport na montážní místo, kde bude rozebrán. Z tohoto vyplývá, že těchto případech se zbytková životnost stanovuje na základě doby do iniciace trhliny na určité úrovni spolehlivosti. V článku je popsán postup výpočtu zbytkové životnosti roštu podvozku zakladače ZP 10000. Celý zakladač byl vyroben již v roce 1978. Odhad zbytkové životnosti spodní stavby zakladače ZP 10000 je založen na měření poměrných deformací a z nich vypočtených napětí v místech, ve kterých za provozu vznikly trhliny. K výpočtu dovoleného počtu cyklů do vzniku makrotrhliny o velikosti cca 0,5 mm je použita norma ČSN 27 70 08 [1]. Předpokládá se, že provozní podmínky, za kterých byly poměrné deformace změřené, se budou každý další měsíc opakovat. Při výběru kategorie detailu se přihlíží na obtížnost dokonalé opravy svaru v podmínkách prostředí na zakladači ZP 10000, je to např. stísněný prostor a mastnota. Proto je použita nižší kategorie detailu, než která by byly použita při výrobě zakladače ZP 10000. Při výpočtu dovoleného počtu cyklů je také ověřován vliv volby mírnější úrovně spolehlivosti, která však musí být vyvážena podrobnější nedestruktivní kontrolou. Posouzení nevylučuje, že v průběhu doby zbytkové životnosti zakladače ZP 10000 bude třeba opravovat trhliny vzniklé zejména ve svarech. Experimentální měření je doplněno o výpočet MKP modelu roštu v programu ANSYS, který se ověřuje vhodnost provedených konstrukčních úprav na roštu, během předešlých oprav. Taktéž stanovuje nejvíce namáhaná místa, kterým má být věnován větší důraz na kontrolu.

This paper describes method of the residual life time assessment of the undercarriage grate of the spreader ZP 10000. The spreader was built in 1978. Residual life time assessment of the spreaders ZP 10000 substructure is based on strain measurement and stress calculation in spots where cracks arose while the spreader was in operation. For calculation of the allowable number of cycles until cracks 0,5mm of length emerge was used standard ČSN 27 7008

Zakladač ZP10000, únava, trhlina, životnost

ZP10000 spreader, fatigue, fracture, durability

GOTTVALD, J.; VEJVODA, S.; FLORYÁN, J.

2008

5. 9. 2008

VUT

Brno

978-80-7204-593-8

Sborník předníšek z II. konference s mezinárodní účastí DYNA 2008

161

170

10