ОГЛЯД ТА АНАЛІЗ МЕТОДІВ ОЦІНКИ ПОШКОДЖЕННЯ МЕТАЛОКОНСТРУКЦІЙ ВАНТАЖОПІДЙОМНИХ МАШИН

O.O. Nemchuk; A.V. Konoplyov; О.H. Kibakov; I.P. Lehetska

doi:10.33082/td.2023.4-19.04

O.O. Nemchuk https://orcid.org/0000-0001-5633-8930
A.V. Konoplyov https://orcid.org/0009-0009-9775-6018
О.H. Kibakov https://orcid.org/0000-0001-8339-345X
I.P. Lehetska https://orcid.org/0000-0002-0858-0770

DOI: https://doi.org/10.33082/td.2023.4-19.04

Ключові слова: оцінка, ресурс, пошкодження, твердість, коерцитивна сила, знос, межа витривалості, пошкодження корозією, руйнівні методи

Анотація

Вступ. У портах України експлуатується приблизно 95 тисяч вантажопідйомних машин (ВПМ), які зареєстровані в органах Держгірпромнагляду. Більшість із них (72%) виробила свій нормативний ресурс. Середній термін їх експлуатації перевищує 30 років, а ступінь фізичного зносу наближається до 90%. Поповнення парку вантажопідйомних машин здійснюється здебільшого технікою, яка була в експлуатації, а частка нової не перевищує 20%. Варто зазначити, що ситуація в різних портах країни неоднакова. Так, у Чорноморському морському торговому порту середній термін експлуатації портової перевантажувальної техніки (ППТ) становить 40 років. Тоді як у порту Південний він становить не більше 20–30 років. Мета. Беручи до уваги ситуацію, що склалася, актуальною стає проблема оцінки залишкового ресурсу портової перевантажувальної техніки. Необхідно також ураховувати, що наднормативна експлуатація вантажопідйомних машин збільшує обсяги ремонтних робіт і в разі несвоєчасних чи неякісних ремонтів може становити підвищену небезпеку. Результати. Розглянуто проблему, пов’язану з оцінкою залишкового ресурсу портової перевантажувальної техніки. Існують методи для визначення рівня ушкодження металоконструкцій вантажопідйомних машин. У зв’язку з переважанням недоліків у разі використання методів руйнівного контролю натепер усе частіше використовують саме неруйнівні методи. Вони є більш перспективними. У роботі розглядаються найбільш застосовувані з них. Висновки. Загальноприйнятого підходу до визначення пошкодження металоконструкцій вантажопідйомних машин натепер немає. Наявні ж методи мають низку істотних недоліків, до яких можна віднести такі: більшість методів засновано на застосуванні руйнівного контролю, що спричиняє порушення цілісності досліджуваної металоконструкції, необхідність подальшого ремонту елемента, з якого проводиться виїмка металу, додаткові витрати часу та коштів; практично відсутні дослідження стосовно основної марки сталі (09Г2С), з якої виготовляється більшість несучих елементів металоконструкцій вантажопідйомних машин. Найбільш перспективними методами оцінки пошкодження металоконструкцій вантажопідйомних машин є методи неруйнівного контролю. Зокрема методи, що ґрунтуються на оцінці параметрів твердості поверхневого шару металу та коерцитивної сили.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Hwang S.H., Dimitrios G.L. Received Assessment of structural damage detection methods for steel structures using full-scale experimental data and nonlinear analysis. Bulletin of Earthquake Engineering. 2018. № 16. P. 2971–2999. DOI: 10.1007/s10518-017-0288-2.

2. Yang N., Bai F. Damage analysis and evaluation of light steel structures exposed to wind hazards. Appl. Sci. 2017. № 7 (3). P. 239. DOI: 10.3390/app7030239.

3. Automated site-specific assessment of steel structures through integrating machine learning and fracture mechanics / B.J. Perry et al. Automation in construction. 2022. № 133. P. 104022. DOI: 10.1016/j.autcon.2021.104022.

4. Assessment of existing steel structures: recommendations for estimation of remaining fatigue life / B. Kühn et al. JRC Scientific and Technical Reports. 2008. № 1. P. 108.

5. Review of fatigue assessment methods for welded steel structures / B. Fustar et al. 2018. 16. DOI: 10.1155/2018/3597356.

6. Методичні вказівки з проведення магнітного контролю напружено-деформованого стану металоконструкцій підйомних споруд та визначення їх залишкового ресурсу, Київ, 2005. 77 с.

7. Fan W., Qiao P. Vibration-based Damage Identification Methods : A Review and Comparative Study. Structural Health Monitoring. 2010. № 10. P. 83–111. DOI: 10.1177/1475921710365419.

8. Панасюк В.В. Механіка руйнування і міцність матеріалів. Львів : Сполом, 2001. 1134 с.

9. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. The finite element method-its basis and fundamentals. Butterworth Heinemann, 2000. 1. 689 p.

10. Compulational experiments / W.K. Liu et al. ASME, 1989. 176. 137.

11. Residual structural stresses in a steel body / V.I. Astashkin et al. Materials Science. 2003. № 5. P. 717–723. DOI: 10.1023/A:1024270625443.

12. Модельний опис фазових перетворень і залишкових напружень в елементах конструкцій при термічному навантаженні / О. Гачкевич та ін. Фізико-математичне моделювання та інформаційні технології. 2017. № 26. С. 17–30.

13. Клюєв В.В. Магнітні методи контролю. Неруйнівний контроль. 2006. № 6. 848 с.

14. Прилуцький М.А. Методи оцінки деформовано-напруженого стану зварних металевих конструкцій. Машинобудування. 2008. № 4. С. 45–50.

15. Панковський Ю.П. Апаратна реалізація окремих магнітних методів неруйнівного контролю. Світова міра. 2005. № 5. С. 9–12.

16. Коломієць Л.В. Комп’ютерний та натурний експеримент при визначенні напружень і деформацій металоконструкції причального контейнерного перевантажувача. Збірник наукових праць ОДАТРЯ. 2018. № 2 (13). С. 32–41.

17. Nemchuk O. Specific features of the diagnostics of technical state of steels of the port reloading equipment. Materials Science. 2018. № 53 (6). P. 875–878.

18. Олійник М.В., Немчук О.О. Поодинокі аспекти втомного руйнування деталей. Одеса : Астропринт, 2004. 164 с.19. Немчук О.О. Застосування електрохімічного методу для прогнозування експлуатаційної деградації сталей портових кранів. Підйомнотранспортна техніка. 2020. № 3 (64). С. 37–44.

20. Олійник М.В., Немчук О.О. Оперативний метод визначення опору втомленості деталей. Наука і освіта. 1998. № 98. С. 1020.

21. Оцінка залишкового ресурсу кранових конструкцій / О.О. Немчук та ін. Сучасні порти – проблеми та рішення. 2009. С. 88–89.