浙江省特种设备科学研究院 浙江杭州 310020
摘要：门座起重机在长期使用下，会由于老旧原因产生安全隐患问题，通过应变测试法与磁记忆检测法的有效应用，能够对起重机的状况实施全面的评估。对此，文章针对应变测试法和磁记忆检测法检测起重机金属结构展开了论述。
关键词：应变测试法；磁记忆检测法；起重机；金属结构
引言：
在码头货物装卸的过程中，起重机是主要的作业设备，但是起重机在实际工作中，长期处于较为恶劣的环境中，并且其载荷也是较为繁重的，并且每日都处于多次循环状态。因此，在众多因素共同作用下，起重机的整体性能很容易出现衰退的现象。
1.起重机的应力测试点分析
门座式起重机在港口码头中是极为常见的，这里针对这种起重机的检验经验进行了分析，尤其是在结构以及参考仿真计算结果等方面，应该注重测点位置的选取。在应力测量中一共有13个测点号，1号测试点位置在象鼻架前拉杆位置，2号测试点位置在象鼻架下弦管的中部位置，3号测试点的位置在象鼻架后拉杆的位置，4号测试点位置在臂架拉杆的尾部位置，5号测试点处于臂架大臂连接铰点的上部位置，6号与7号测试点均处于平衡配重拉杆位置，8号测试点的位置主要在臂架大臂连接铰点的下部位置，9号测试点位于大臂连接铰点位置，10号测试点与11号测试点的位置均设置在转盘与转柱连接的位置，12号测试点与13号测试点均将测试位置设置在上转柱的根部位置。其中9号测试点所采用的是应变测量应力法[1]。
2.起重机金属结构测量中基于应变测试法的测试值
门座起重机在具体作业中，处于不同荷载下的每一个测试点在应力测量值方面都是不同的，具体的测量结果如下表所示：
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测试点9所采用的测量方式为应变花测量应力方式，表中所测量的应力值，都是按照第四强度理论来具体实施计算而获得的，促使获得的应力数值都不大。
3.基于磁记忆检测法检测理论下的检测结果
磁记忆技术在实际使用中，与磁粉检测的机理拥有类似之处，通过磁力线将出现的各种缺陷产生的介质畸变进行体现，在其表面形成一定的漏磁场，具体通过漏磁场中具体的HP值来具体测定，进而判断出相应的缺陷。磁记忆检测技术在对起重机金属结构进行检测的时候，其采用的探测机理主要为，起重机处于地磁环境当中的时候，其中的铁磁工件在实际工作中受到相关工作载荷的重要作用下，使其内部的磁畴组织在定向和方面，发生了不可逆的重新取向现象，并且在应力方面及相应的变形集中区域内，形成了一个局部的磁极，也就是漏磁场Hp值。其中漏磁场的Hp值在切向分量中的Hp（x）中是具有最大值的，而其中的法向分量Hp（y）值将符号进行了改变，并且具有相应的零值点。这种处于磁状态下存在的不可逆变化现象，即使在相关工作的载荷消除之后依然会继续保留。从而建立在漏磁场的基础上，来对法向分量Hp（y）以及长度方向的梯度值实施相应的测定，这样能够准确地实现对工件应力集中区的推断[2]。
4.基于应变测试法和磁记忆检测法下起重机金属结构的检测结论
由于门座起重机中采用的金属结构主要为Q235这种材料，在屈服强度方面满足了国家推出的《起重机设计规范》标准中规定的许用应力的范围，其强度为235MPa，而国家标准中规定许用应力为235/1.34=174.07MPa，经过相关应力测量的具体结果，我们能够知道金属结构处于工作中时，最大的工作应力为67.62MPa，这一应力点位于象鼻架上，并且需要注意的是最大工作应力必须要比设计许用应力小。尽管经过测量获得的最大工作应力，相比于许用应力要小，但是金属结构也应该具有足够的强度以及充足的使用寿命，主要是由于尽管测试点9（即位于大臂连接铰点的测试点）处的测试点经过计算所获得的应力值不大，但是该位置的第一主应力与第三主应力属于同号应力。这里需要对9号测试点的金属结构进行考虑，同时还包括其承受臂架系统的自身重力、变幅机构推拉力以及在焊接过程中产生的焊接应力等方面。所以处于这个位置的金属结构，在固有应力方面是比较大的，而且有些金属区域内，还有可能会有三向同号主应力的情况存在。基于第四强度理论基础下，发现相关材料之所以会出现屈服失效，主要是由于畸变能的密度值已经达到了极限值，也可以说不管材料所处的应力状态为哪一种状态，当危险点的畸变能密度达到材料的单向拉伸屈服强度的时候，相关材料就可能会出现屈服失效的现象。与此同时，通过磁记忆检测方式来对该处金属结构实施相应的检测工作，发现9号测试点多处位置都具有高应力区以及疲劳损伤区，所以该区域金属材料存在老化和脆化[3]。
结束语：
综上所述，起重机在港口装卸工作中是非常常见的起重设备，通过对门座起重机的金属结构的有效分析，发现处于该位置的金属结构是难以进行更换修理的，如果起重机经过长时间的适应，那么在安全性方面是难以得到保障的。
参考文献：
[1]庞瀛洲.基于应变测试法和磁记忆检测法检测起重机金属结构[J].中国设备工程，2019（06）：97-99.
[2]黄海鸿，张曦，刘儒军，刘光复.基于GMR效应的金属磁记忆检测方法与应用[J].仪器仪表学报，2013，34（02）：241-246.
[3]高广兴，沈功田，胡斌，张万岭，李金海，吴占稳.在用起重机金属磁记忆检测的信号特征及验证[J].无损检测，2010，32（05）：317-320.