塔式起重機結構應力測試試驗

塔式起重機在生產過程中，都會有一項重要的環(huán)節(jié)就是型式試驗，它可判斷新產品設計、制造是否成功，是否符合安*要求，是設計任務書要求的重要判斷依據。其中結構應力測試是其中一項很重要的試驗內容。下文就是針對塔式起重機型式試驗中結構應力測試的相關介紹。

測試工況及載荷

本次型式試驗的樣機型號為QTZ125，它是一種多用途塔式起重機，*大工作幅度63m，*大額定起重量8t。

結構應力測試點的選擇

結構應力測試點布置如下，起重臂上被2根拉桿分成的三段部位分別選A-A、C-C和E-E三截面，分別在每一截面的上弦桿和一側的下弦桿處貼應變片1和2、4和5、7和8；在2根拉桿B-B、D-D截面分別貼應變片3和6；在上支座F-F截面的兩對角線主弦桿和斜腹桿分別貼應變片9、10和11；在下支座G-G截面的兩對角線主弦桿和斜腹桿分別貼應變片12、13和14；在標準節(jié)H-H截面的兩對角線主弦桿和斜腹桿分別貼應變片15、16和17；在底架兩對角線支腿上分別貼應變片18和19。

結構應力測試原理

本次試驗選擇電阻應變片作為結構應力測試傳感器。塔機測試部位在應力的作用下引起應變片金屬絲電阻值發(fā)生變化，且電阻值的相對變化與應變有如下關系。

式中：ε——單位應變

Μ——電阻絲材料的泊松比

π₁——縱向壓阻系數

E——材料的彈性模量

由上式可知，電阻值的相對變化與電阻絲長度的變化，面積的變化以及電阻率變化有關，且與應變成正比，因此通過測量電阻變化dR/R便可以測量應變ε，這是應變片的原理，其中，S_g=1+2μ+π₁E，稱為應變片系數或靈敏度。

應變片電阻值的變化經電橋轉換為電壓輸出。選取各橋臂電阻值相等，即R₁=R₂=R₃=R₄=R₀，本次試驗選用半橋單臂連接，相鄰橋臂溫度補償方案。R₁為工作應變片電阻值，在工作時隨被測量變化而變化，而應變片的電阻值不僅隨著應變而且隨著溫度變化而變化，且由溫度變化引起電阻變化的影響很大。由于相鄰兩橋臂電阻的變化所產生的輸出電壓為該兩橋臂各阻值變化產生的輸出電壓之差，利用這個特性，可用來作溫度誤差的自動補償，采用一溫度補償應變片R₄，它與工作應變片一起被配置在一電橋的相鄰兩臂上，兩應變片為完全相同的應變片，它們分別被粘貼在相同溫度的相同材料上，兩應變片由電阻的溫度變化而引起的阻值變化完全相同，這樣將對電橋的輸出電壓無影響，而因正常地輸入載荷引起的阻值變化仍將使電橋失去平衡，從而產生電壓輸出。電橋電源電壓e_x為2VDC，設被測部位產生變形引起的應變片電阻值變化量為ΔR，則：

可見，電橋輸出電壓與應變片的阻值變化量為單調線性變化關系。

儀器采用聚航科技的JHYC靜態(tài)應變儀，由于被測塔機部位機械應變一般在10^-6~10^-3范圍內，而且常規(guī)電阻應變片的靈敏度S_g值很?。?/span>S_g≈2），所以其電阻值變化范圍也很小，約為10^-1~10^-4Ω數量級。應變片在受到外力作用下，電橋輸出微小的應變電壓，此電壓信號由應變放大器實現(xiàn)信號的放大與程控增益，由濾波器完成抗混濾波的功能，通過A/D轉換器變成數字信號后，由CPU進行數據采集及計算處理，將數據保存在存儲器中，并進行數據顯示和打印，通過usb接口，將數據存儲到計算機上，在控制軟件操控下，可對采集的測試數據進行分析，從而實現(xiàn)對應變和應力的測試。

以上就是塔式起重機結構應力測試的相關介紹，如果您還想了解更多信息，可直接咨詢聚航科技，我們很愿意為您答疑解惑。