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1、主梁拱度、翘度、挽 度的 测蚤夏宏身装卸管理与机械设备主梁拱度、翘度、挠度的测量天津铁路分局夏宏身文摘论述了桥、门式起重机拱度、翘度和挠度的测量方法及其具有共性的测量基准,重 点论述了测试数据的转换方法。关键词门式起重机拱度翘度挠度测量1拱度和翘度主梁跨中的拱度是指主梁在无外载荷的状态下(整机实测时常以空载小车位于主梁支点处作为近似状态),主梁跨中的这一测点相对于主梁两支点连线的竖距。主梁悬臂有效伸距处的翘度也是在无外载荷状态下该测点相对于主梁两支点连线的竖距。理论上的测点和支点应在主梁的 中性轴上,实测时则以主梁上平面与一纵 向截面之交贯线上的点代表。一般情况下,整机实测时主梁的支点连线并非
2、水平(只有在主梁制造过程中或主梁落地大修时才有可能调整成水平)。2挠度带额定载荷的小车位于跨中(或悬臂有效伸距处)时,可测得跨中(或悬臂有效伸距处)测点相对于主梁支点连线的竖距。己测 得的拱(翘)度与上述相应竖距之差即为主梁跨中(悬臂有效伸距处)的挠度。在加载情况下,主梁支点连线亦非水平。因主梁的支承结构及其地基基础的弹性变形使空载和加载状态下 的主梁支点连线并不重合。3三点测量法拱度、翘度和挠度的测量都需量取测点相对于支点连线的竖距,故虽只对某一测点进行测量也需同时测得两个支点的高度,所以称为三点测量法。这种测量方法可以消除支点连线不水平以及空载、重载两种状态下支点连线不重合所引起的误差。4
3、测量环境(l )无风或微风。(2 )无(或可忽略旧照影响。5测量基准空载和加载两种状态下,测点相对于 主梁支点连线的竖距的测量方法并无实质性区别。实际测量时均需有一条测量基准线。先测得测点相对于基准线的竖距,再换算为测点相对于主梁支点连线的竖距,测量才算完成。为便于换算,测量基准线应是直线(或修正为直线),但不一定要求水平。(1 )用水准仪、连通器测量时,其测量基准线为一水平线(在误差范围以内)。(2 )用拉钢丝法测量时,支于主梁两端的钢丝为一悬链线(在小垂度的条件下有足够的精度用抛物线近似)。通过对其垂度影响的修正可 得. 井条基准直线,且没有必要要求修正后的基准直线为水平。6用水准仪测量测
4、点相对于测量基准的竖距6.1水准仪的架设高 度不推荐将水准仪架设于本机或邻机的主梁上,宜架设于地面。这主要是从测量精度考虑。6.2水准仪在 地面的架设方位(1 )水准仪架设在垂直于主梁方向的地面。镜头至各测点的距离不等,转动镜头时,水准仪的水平精度较 低时会产生较大的误差(测 量基铁道货运1 9 9 6年第2期准线的直线度偏差较大),宜用高精度或 自动调7.3测点在主梁宽度方 向的 位 置 对 测 盆误差平水准仪。的影响 ( 2)水准仪架设宁主梁纵向外方,在各测点整机实测时起重小车在主梁上,为避开小所在的铅垂平面 内。测量各测点时水准仪不需车,测点和钢丝均在主梁两腹板间中部位置。这(或基本不需
5、)转动镜头,即使水准仪的水平精基本消除了主梁扭转变位对主梁挠度测量的影度较低也无妨(测量基准 虽不太水平,但 为直响,但上翼缘板局部平面度偏差对拱、翘度测量线,不影响测量精度)。误差有直接影响。如测点处上翼缘板局部平面6.3测,标尺 的放工度偏差较大,需用长度大于主梁两块大筋板间测量标尺可正置(标尺零刻度在下方),也距离的直尺或拉紧的钢丝测 出该测点的局部平可倒置(标尺零刻度在上方)。标尺倒置在整理面度偏差值(如两块大筋板间上翼缘板 向上凸数据时比较直观(标尺倒置时,读数大表示测点起,应在两大筋板上置等厚垫再测)加以修正。位置相对较高)。了.4用钢板 尺 测且各测点到钢丝的 竖距6.4测点在主
6、梁上 平面的宽度方向的位 置对7.5钢丝垂 度 影响的修正测 I 误差 的 影响测点到钢丝的竖距加上钢丝的垂度修正为使标尺下垂(用钢丝或带磁吸盘、可接长值,就转化为测点相对于测量基准直线(钢丝两的“起重机主梁拱挠度测试专用杆”产品),测点端点的理想连线)的竖距。在主梁内侧离腹板较近,翼缘板的局部平面度(1 )直径 为0.4 9一0.5 2m m钢丝 在14 7N偏 差的影响较小,但在测挠度时实际上引入了拉 力作用下,跨度为L时跨中测点(图1中的主梁角变位的一定影响(主要对偏轨梁)。测点1 )的修正值可按下表直接查得。7钢丝测t 测点相对于测里基准的竖距(2 )对非跨中的测点(距跨中为bm,如图
7、17.1支架中的测点2 ),其修正值应为按L查得 的人值两支架之一上端有绕过钢丝用的小滑轮。与按2 b查得的九值之差主梁有无悬臂,支架都固定于主梁端部。几一人一九7.2钢丝图1中,用直径0.4 90.5 2m m无硬弯钢丝。通过测点1的修正值为f,;小滑轮的钢丝端部挂1 5kg重 锤(对钢丝 施测点1相对于测量基准的竖距(修正后)1 47N拉力)。重锤应另用软绳松弛地复挂于端为a l+无;梁,以免从高空脱落伤人。、测点2的修正值为几一人一九;钢丝自重修正值L L L(m) ) )1 1 12 2 23 3 34 4 45 5 56 6 67 7 78 8 89 9 910 0 011 1 11
8、2 2 213 3 314 4 415 5 5f f f(m m) ) ) ) )0.0 5 5 50.1 1 10.2 2 20.3 3 30.5 5 50.6 6 60.8 8 81.0 0 01.3 3 31.6 6 61.9 9 92.2 2 22.5 5 52.9 9 9L L L(m) ) )16 6 6l7 7 718 8 819 9 920 0 021 1 122 2 223 3 324 4 42 5 5 52 6 6 627 7 728 8 829 9 930 0 0f f f(m m) ) )3.3 3 33.7 7 74.2 2 24.6 6 65.1 1 15.7 7
9、76.2 2 26.8 8 87.4 4 48.0 0 08.7 7 79.4 4 410.1 1 110.8 8 811.6 6 6L L L(m ) ) )31 1 132 2 233 3 334 4 43 5 5 536 6 637 7 738 8 839 9 940 0 041 1 142 2 243 3 344 4 445 5 5f f f(m m) ) )12.4 4 413.2 2 21 4.0 0 014.9 9 915.8 8 816.7 7 717.6 6 61 8.6 6 619.6 6 620.6 6 621.6 6 622.7 7 723.8 8 824.9 9 92
10、6.0 0 0L L L(m ) ) )4 6 6 647 7 748 8 849 9 950 0 05 1 1 152 2 253 3 354 4 455 5 556 6 657 7 758 8 85 9 9 960 0 0f f f(mm ) ) )27.2 2 22 8.4 4 429.6 6 63 0.9 9 932.1 1 133.4 4 434.8 8 836.1 1 137.5 5 538.9 9 940.3 3 34 1.8 8 84 3.3 3 344.8 8 846.3主梁拱度、翘度、挽度的 测蚤夏宏身桑气ub二O 绛竺 皿瓜止l 卜a.L/2测点2娜,、O口、比吞,份C.
11、厄b ./ 一a .鹅谁奎 丛L/2口Ca卜白.旧曰,I|嘴p 1币翻,.一a、t毛. . . . . , 三.井!吞一0R:难一二一一6 . 一拓一.一一一书一一一a吞一 C1 1 ,曰.白卜工一1口州1 -a l卜句卜图1测点2相对于测量基准 的竖距则为凡+f z一a:+(fl一九)。(3 )也可用公式直接计算修正值f=0.01286(LZ一4b,)m m当b一O时即为跨中测点的修正值。式中L、b均以m为单位。8坐标转换8门第一 步:坐标平移将坐标轴从测量基准( I一I )平移至通过任一支点 的l一l轴(图2),使测点相对 于测量基 准(I一工)的 竖 距ai转换为相对于l一l轴的竖距b。
12、为转换的方便,规定a;仅是代表竖距的数值,不分正负方 向;b、本身带正、负号,正号表示测 点 在I一I轴的上方,负号表示测 点 在l一l轴的下方。( 1 )从测量基准(工一I)向上读取各测点竖距的情况(“;竖距较大表示该测点相对于测量基准在较高的位置),如图2(a)、( b)所示。用水准仪测量时标尺倒置即属于这类情况。转换时用各测点相对于测量基准(I一I)的竖距减去坐标移距。a.l一l轴移至右支点(图2(a) )坐标移距为a4(即右 支点对I一I的竖距)。坐标平移后各测点对l一l轴的竖距bl=az一a4bZ=aZ一a4b3=a3一a4秘,奎丛户恤( d口l厄乙皿黔斋肇队lb.c,/IL/2图2
13、b、=a4一a4=Obs=a。一a、b.l一l轴移至左支点(图2(b)坐标移距为内。bz=al一aZbZ=aZ一aZ一0b3=a3一aZb=a4一aZbs=as一a。铁道货运1 9 9 6年第2期a、b两种情况无本质区别。测量基准I一I的倾斜方向与换算方法无关。( 2)从测量基准(I一I)向下读取各测点竖距 的情况(a;竖距较大表示该测点相对于测量基准在较低的位置),如图2(C)、(d ) 所示。用水准仪测量时标尺正置,或拉钢丝测量时属于这类情况。转换时则应由坐标移距减去各测点相对于测量基准的竖距。a.l一l轴移至右支点(图2(c) )坐标移距为a。bz=a一axbZ=a;一aZbs=a;一a
14、:b一=a4一a4=0b。=a4一a。b.l一I轴移至左支点(图2(d)坐标移距为a:。bl=aZ一azbZ=aZ一az=0bs=a:一asb;=aZ一absaZ一a。8.2第二步:坐标旋转I一1轴再绕所通过的支点旋转至实际的支点连线(l一l轴),使测点相对于l一I轴的竖距再转换为相对于皿一皿轴(两支点连线)的竖距,至此 全部转换工作完成。值带 有正、负号,正值表示测点在支点连线上方;负值表示测点在支点连线下方。坐标旋转只需在b。值上迭加一个旋转迭加量,其数值容易从相似三角形求出;其符号则由下述原则确定:该段坐标 向上旋转与支点连线重合则在迭加量前冠以负号,向下旋转则冠以正号。(1)图2(a)
15、的情况1.,C,=D,一二尸O, 艺c0R,.,;b;十下沂l伪 儿(2 )图2(b)的情况R,.,C,一b,一气井b 石cZ=01.,c3=。3一万l口le;=05一。5+(1+鲁).。(3)图2(e)的情况R,、.,、bl一(1十气舒川b 石c:=01.,C,=D沈气丁10,l 艺c4=0R,二;bs十二二b 山(4)图2(d)的情况R,二 C,=bl一耳二!b! 石eZ01,c3=D,一百IDle=05一,5+(1+鲁),。.cl一。1一 (1+尽)l。石9算例9.1拱、翅度设某一主梁a;实测数如 图3所示,通过坐标转换求拱、翘度。(1 )从测量基准向下读取a、的情况(图3(a)。bl=
16、aZ一al=9 9一85=14bZ=0主梁拱度、翘度、挽度的浏t夏宏舟39b。=a。一a4=504一470=34,则有1一。1+(1+鲁).02.一1+(1+豁)x一14一185cZ=0 一。3+合!。2n、 n lIgt1 1.一屯- l l 只;榷11、J汉胜J 工一皿m_.1、,。 _乙U州卜-万入1 4一乙 乙】 11m/一m日”,.一,心一Rc;0R。._C;=b;一二二b,l 石碑豆7.5、,.=j 怪一二 T 尸声、1 4=jU。勺】nl】 1 dU荷后测得的a;值如图4所示,求该点的挠度。劝R“: 良t“,.吕呼“.引丫沃 兀 从几 芍 】l弓,9.2髓产设上例主梁在右悬臂有效伸距处加额定载nl一m二拉燕豆卜的呼1 1:藕丁 石才斗. 一l(b)图39 9一63=3 69 9一81=189 9一46一53,贝 四有L/2R一=7.5.L二30m一一一一一一协码a 4 a s凡一L一一一+aaab一一一一一一一一瓦认瓦c
