強(qiáng)度足夠 ;楔套單側(cè)受力時(shí),鋼絲繩工作時(shí)張力
T ≈0.6t=6KN,圖 1( a) 的 結(jié) 構(gòu) 內(nèi) 壁 最 大 應(yīng) 力
=175MPa,強(qiáng)度明顯下降,圖 1(b)的結(jié)構(gòu)內(nèi)壁
最大應(yīng)力 =27MPa,結(jié)構(gòu)更合理。
以上分析的是兩種極限狀態(tài),實(shí)際安裝要求是雙
側(cè)楔套內(nèi)都有楔頭,即接近楔套雙側(cè)受力的情況,但
兩側(cè)力也不一定是相等的理想狀態(tài)。工作時(shí)當(dāng)一側(cè)楔
頭受工作鋼絲繩作用力,另側(cè)楔套也必然受力,但另
側(cè)受力的大小取決于該側(cè)楔頭與安全繩固定的松緊狀
態(tài),緊則力大,松則小,其數(shù)值需要根據(jù)松緊狀態(tài)確
定。更精確的計(jì)算需要考慮楔套和楔頭變形協(xié)調(diào)條件
來(lái)確定,或者進(jìn)行考慮楔頭、鋼絲繩和楔套之間相互
摩擦、接觸的三維有限元分析。
根據(jù)以上理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試情況(圖 4、5、6)
看出,現(xiàn)場(chǎng)工況非常接近楔套雙側(cè)受力相等的狀況。
也就是說(shuō),對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)吊籃,內(nèi)壁強(qiáng)度足夠。但當(dāng)一
側(cè)楔套內(nèi)沒(méi)有楔頭時(shí),即楔套單側(cè)受力時(shí),圖 1(b)
結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁強(qiáng)度仍然夠,但圖 1(a)內(nèi)壁最大應(yīng)力偏大,
建議現(xiàn)場(chǎng)禁止使用這種(一側(cè)楔套內(nèi)沒(méi)有楔頭)安裝
方式。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭永興,孫騰旭 .鋼絲繩楔形接頭的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .重
工與起重技術(shù) ,2005,6(2):5-9.
[2] 鋼絲繩用楔形接頭 . 國(guó)標(biāo) GBT5973-2006.
由圖 14 可以看出,當(dāng)張力 T ≈3.9t=39KN 時(shí)內(nèi)
壁材料接近屈服,由于塑性變形較大使楔套口變大 ;
由圖 13 可以看出,楔頭明顯向外移動(dòng),試驗(yàn)機(jī)由于
發(fā)生較大的位移而卸載。此時(shí)楔套載荷已經(jīng)接近設(shè)計(jì)
極限值,但不會(huì)斷裂破壞(抗拉強(qiáng)度 b=33MPa)。
綜合以上分析可看出,無(wú)論楔套單側(cè)或雙側(cè)受力
情況下,圖 1(b)結(jié)構(gòu)性能更好,尤其是其抗彎強(qiáng)度高。
但圖 1(b)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有缺陷,上方結(jié)構(gòu)局部薄弱部位(外
孔上部和靠近內(nèi)壁處),應(yīng)該補(bǔ)強(qiáng),或者把開(kāi)孔方向
換為圖 1(a)的形式。
5 結(jié)論和討論
由以上兩種楔套理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試可知,標(biāo)
準(zhǔn) 吊 籃 在 楔 套 雙 側(cè) 受 力 時(shí), 鋼 絲 繩 工 作 時(shí) 張 力
T ≈0.6t=6KN,圖 1(a)結(jié) 構(gòu) 的 內(nèi) 壁 最 大 應(yīng) 力 為
=33MPa,圖 1(b)內(nèi)壁最大應(yīng)力 =15.3MPa,
圖 13 楔套雙側(cè)受力的實(shí)驗(yàn)曲線
圖 14 張力 時(shí)楔套的情況
圖 13 給出了圖 1(b)結(jié)構(gòu)楔套雙側(cè)受力情況下
楔套實(shí)驗(yàn)時(shí)鋼絲繩拉力 與位移的關(guān)系,圖 14 為張力
達(dá)到 T ≈3.9t=39KN 時(shí)楔套的最終情況。
作者簡(jiǎn)介:謝家學(xué),
江蘇省建設(shè)機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)
協(xié)會(huì)專家委員會(huì)成員,畢
業(yè)于香港亞洲商學(xué)院學(xué)
院,高級(jí)工程師。擅長(zhǎng)機(jī)
械設(shè)計(jì)及制造,申報(bào)專利
66 項(xiàng),其中發(fā)明專利 13 項(xiàng),發(fā)表論文 6 篇,其中 2
篇論文獲無(wú)錫市自然科學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng),1 篇論文獲無(wú)錫市
自然科學(xué)三等獎(jiǎng)。
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產(chǎn)業(yè)
Industrial Technology技術(shù)