دليل اختبار هيكل الرافعة البرجية GB/T 17807-1999
يُعد المعيار GB/T 17807-1999 «الرافعات البرجية – طرق اختبار الهيكل» معيارًا متخصصًا لاختبار الهيكل الفولاذي للرافعات البرجية. يحدد هذا المعيار طرق اختبار الهيكل الفولاذي للرافعة (صاري البرج، الذراع، ذراع الموازنة، المنصة الدوارة، إلخ)، بما في ذلك قياس الانفعال، قياس الانحراف، تحليل الإجهادات، وتقييم قوة الهيكل، وذلك للتحقق من سلامة وموثوقية التصميم الهيكلي للرافعة البرجية.
طرق الاختبار المعتمدة
يحدد المعيار طرق الاختبار التي تشمل اختبار الإجهاد، واختبار الحمل الساكن، واختبار الحمل الديناميكي، واختبار الاستقرار. يعتمد اختبار الإجهاد على توزيع مقاييس الانفعال المقاومة على المقاطع العرضية لعناصر التحمل الرئيسية — في منتصف الوتر الرئيسي لصاري البرج، والمقاطع الخطرة في الأوتار العلوية والسفلية للذراع، ومناطق التوصيل في البرج الدوار. يجب ألا تتجاوز قراءات الإجهاد في جميع نقاط القياس عند 100% من الحمولة المقدرة الإجهاد المسموح للمادة. كما يجب توزيع نقاط قياس في مناطق التأثر الحراري للحامات الهامة.
يؤثر اختيار نقاط قياس الانفعال وجودة عملية اللصق بشكل مباشر على دقة اختبار الإجهاد. يجب توزيع نقاط القياس في المناطق ذات الإجهاد الأقصى — المقطع الأوسط للوتر الرئيسي لصاري البرج، مناطق تغير المقطع في الأوتار العلوية والسفلية للذراع، وحول فتحات براغي التوصيل في البرج الدوار. يجب وضع نقاط القياس في منطقة التأثر الحراري للحام على بعد 2~3 مم من إصبع اللحام على جانب المعدن الأساسي. قبل لصق مقياس الانفعال، يجب صنفرة السطح وتنظيفه بمادة الأسيتون، وبعد اللصق يُترك ليجف لمدة لا تقل عن 24 ساعة قبل بدء الاختبار.
يجب تسجيل بيانات جمع بيانات اختبار الإجهاد في خمس حالات تشغيل: بدون حمل، 25% حمولة، 50% حمولة، 75% حمولة، و100% حمولة. يجب تثبيت كل حالة تشغيل لمدة لا تقل عن 30 ثانية قبل التسجيل. من خلال رسم منحنى الحمولة-الإجهاد يمكن تحديد ما إذا كان الهيكل يعمل في النطاق المرن. يجب ألا يتجاوز الانحراف بين قيم الإجهاد المقاسة والمحسوبة ±15%.
متطلبات اختبار الحمل
اختبار الحمل الساكن — رفع حمولة تعادل 1.25 ضعف الحمولة المقدرة في الاتجاه الأكثر خطورة والاحتفاظ بها لمدة 10 دقائق، وبعد التفريغ يجب ألا يتجاوز التشوه المتبقي 20% من أقصى تشوه مرن. اختبار الحمل الديناميكي — تشغيل متكامل بحمولة 1.1 ضعف الحمولة المقدرة لثلاث دورات، مع التأكد من موثوقية الكبح وسلامة عمل جميع الآليات. اختبار الاستقرار — في أسوأ ظروف التشغيل، يجب أن يكون رد فعل أذرع التثبيت ≥ 0 (للرافعات المتنقلة) أو معامل الاستقرار ≥ 1.4 (للرافعات الثابتة).
100% حمولة
المتبقي ≤20%
كبح موثوق
المعامل ≥1.4
منطقة التأثر الحراري للحام
أساس الاستنتاجات
| الاختبارالبند | الحمولة | طريقة الاختبار | التقييم |
|---|---|---|---|
| اختبار الإجهاد | 100% | مقياس الانفعالالقياس | ≤الإجهاد المسموح |
| الحمولة الساكنة | 1.25ضعف | الإبقاء10min | المتبقي≤20% |
| الحمولة الديناميكية | 1.1ضعف | 3الدورة | الكبحالموثوقية |
| الاستقرار | أقصى مدى | رد فعل الركيزة | ≥0 |
يُعد اختبار الحمل الساكن الاختبار الأساسي للتحقق من قوة هيكل الرافعة البرجية. يُجرى الاختبار في الاتجاه الأكثر خطورة، حيث يُوضع ذراع الرافعة بزاوية 45° مع قطر صاري البرج، ويُرفع حمل مقداره 1.25 ضعف الحمولة المقدرة في هذا الاتجاه. بعد اكتمال الرفع، يُثبت الحمل لمدة 10 دقائق، ويُقاس الإزاحة الأفقية لأعلى الصاري وانحراف طرف الذراع باستخدام الثيودوليت. بعد التفريغ، يُفحص الهيكل بحثًا عن أي تشوه دائم أو شرخ.
تقرير الاختبار
يجب أن يتضمن تقرير الاختبار خطة الاختبار (مخطط توزيع نقاط القياس، جدول الأحمال، خطوات الاختبار)، وبيانات الاختبار (قيم الإجهاد والتشوه لكل ظروف التشغيل، منحنى الحمل-التشوه)، وتحليل النتائج (مقارنة القيم المحسوبة بالقيم المقاسة، تقييم هامش الأمان). يجب أن يوضح التقرير بوضوح نتيجة القبول أو الرفض مع ذكر الأسباب الداعمة.
| موقع نقطة القياس | نوع نقطة القياس | الغرض | الكمية |
|---|---|---|---|
| الوتر الرئيسي للبرج | مقياس الانفعال | إجهادالقياس | ≥4 |
| ذراعالعلوي والسفليالوتر | مقياس الانفعال | إجهادالقياس | ≥4 |
| دورانصاري البرج | مقياس الانفعال | إجهادالقياس | ≥2 |
| خط اللحامالمنطقة المتأثرة بالحرارة | مقياس الانفعال | اللحامإجهاد | ≥2 |
تقدّم كيلود للصناعات الثقيلة خدمات اختبار الهياكل للرافعات البرجية وفقًا للمعيار.
الأسئلة الشائعة
س: ما هي نقاط القياس الرئيسية في اختبار هيكل الرافعة البرجية؟
ج: يتم توزيع مقاييس الانفعال على المقاطع الحرجة للأعضاء الحاملة — في منتصف الوتر الرئيسي لصاري البرج، والمقاطع الخطرة في الوترين العلوي والسفلي لذراع الرافعة، ومناطق الوصل في صاري الدوران. كما تُوضع نقاط قياس في مناطق التأثر الحراري لخطوط اللحام المهمة. عند 100% من الحمولة، يجب ألا يتجاوز الإجهاد في أي نقطة قياس الإجهاد المسموح.
س: ما هي متطلبات الحمولة ومعايير القبول لاختباري الحمولة الساكنة والديناميكية؟
ج: يُرفع الحمل في اختبار الحمولة الساكنة بمقدار 1.25 ضعف الحمولة المقدرة في الاتجاه الأكثر خطورة ويُثبت لمدة 10 دقائق، بحيث لا يتجاوز التشوه المتبقي 20% من أقصى تشوه مرن. أما اختبار الحمولة الديناميكية فيُجرى بمقدار 1.1 ضعف الحمولة المقدرة مع تشغيل متكامل لثلاث دورات، مع ضمان فعالية الكبح وسلامة عمل جميع الآليات.
س: ما هي متطلبات اختبار الاستقرار؟
ج: يجب ألا يقل معامل الاستقرار للرافعة البرجية الثابتة عن 1.4 في ظروف التشغيل الأكثر خطورة، وألا يقل رد فعل أذرع التثبيت عن صفر. كما يجب ألا يقل معامل ثبات مقاومة الانقلاب عن 1.2 بعد التثبيت ضد الرياح.
س: ماذا يتضمن تقرير الاختبار الهيكلي؟
ج: يتضمن التقرير خطة الاختبار (مخطط توزيع نقاط القياس وجدول الأحمال)، وبيانات الاختبار (قيم الإجهاد والتشوه لكل ظروف التشغيل، ومنحنيات الحمل-التشوه)، وتحليل النتائج (مقارنة القيم المحسوبة بالقيم المقاسة، وتقييم هامش الأمان)، والاستنتاج النهائي (مطابق/غير مطابق مع الأساس المعتمد).
