Техническое диагностирование грузоподъёмных машин

Аракелян А.С., Сероштан В.И. Калужский филиал Московского государственного технического университета им. Баумана.

Современное состояние технического диагностирования.

Обзор состояния работ по причинам возникновения дефектов и факторам, влияющим на них, по средствам технического диагностирования и мониторинга, способам оценки остаточного и выбранного ресурса несущих металлических конструкций грузоподъемных машин ГПМ показывает, следующее:
- Возникновению дефектов элементов конструкции способствует ряд нескольких факторов (возможно, при разнообразном их сочетании), начиная от конструктивной ошибки при решении того или иного узла, применения сварки как основного технологического процесса при изготовлении металлоконструкций ГПМ, изменяющей свойства околошовной зоны металла, и заканчивая условиями эксплуатации: циклический характер нагрузки, асимметрия цикла и т.д.
- Основными дефектами, которые предшествуют разрушениям механизмов грузоподъемной машины, являются износ деталей агрегатов в процессе их эксплуатации, а разрушению металлоконструкции ГПМ предшествует предварительное зарождение, развитие и проявление магистральных трещин, которое может иметь как усталостный, так и хрупкий характер.
- Современные средства диагностики оборудования грузоподъёмных машин позволяют более-менее эффективно выявлять существенные эксплуатационные дефекты только силами высококвалифицированных специалистов. Кроме того, речь пока может идти только об уже возникших дефектах - к сожалению, сегодняшние средства не позволяют в полной мере прогнозировать их появление.
- Существенными факторами методов и средств мониторинга являются, низкая информативность получаемых диагностических параметров, большая себестоимость применяемого измерительного оборудования, недостаточная точность измерений приборов, используемых для идентификации и оценки усталостных повреждений, накопленных в элементах конструкции.
- Методики оценки остаточного ресурса машин и механизмов основываются на кинетике развития трещины, в зависимости от суммарного числа циклов нагрузки, хотя действующими правилами работы устройств и безопасной эксплуатации любых грузоподъёмных агрегатов запрещается эксплуатация всех несущих металлоконструкций подъёмных машин и механизмов с трещиноподобными дефектами.

Безопасность эксплуатации грузоподъёмных машин требует обеспечения надёжности оборудования и металлоконструкций в течение всего расчётного срока службы. Практика наблюдения за их техническим состоянием свидетельствует о том, что в некоторых случаях их предельное состояние наступает значительно позже нормативное срока службы, однако часто наблюдаются случаи разрушения отдельных элементов строительных кранов или грузовых подъёмников до истечения нормативного срока. Так, например, хрупкое разрушение металлических конструкций носит внезапный характер с отсутствием предупредительных признаков, таких как развитие необратимых пластических деформаций и поэтому, практически, не поддаётся диагностированию. Надёжность заданного уровня на стадии проектирования выбором материалов, способных воспринимать значительные нагрузки, на стадии эксплуатации обеспечивается расчётными методами определения индивидуального остаточного ресурса с учётом накопленной повреждаемости, а также диагностированием технического состояния металлоконструкций с целью обнаружения дефектов прежде, чем они достигнут опасного размера.
Современными и наиболее эффективными методами диагностирования ГПМ являются методы акустической эмиссии и магнитной памяти металлов.