3塔機塔身標準節套管連接螺栓
塔身標準節為主要受力構件,工作時承受軸力、彎矩及扭矩。標準節間的聯接,我廠采用套管連接螺栓,塔身主肢由單角鋼組成,主肢端頭和套管端頭的平面上下連接,平面間的摩擦力可承受工作時由扭矩引起的剪力,因此,連接螺栓可視為摩擦型,而且用高強度螺栓聯接,所以預緊力是一個不容忽視的問題。我們發現,相當多的在用塔機標準節連接高強度螺栓的預緊力均沒達到規定數值,隨著塔機工作時,塔身主肢的反復拉、壓交變,螺母松弛,主肢端面間的間隙增大,使起重臂與塔身連接處的水平變位增大,引起塔身二次應力的拉大,使安全性減小,有的甚至釀成倒塔事故,因此預緊力的實施方法和數值控制是塔機安裝的重要環節。
塔機設計規范和許多生產廠家的說明書均給出了連接螺栓的預緊力數值,用專用扳手來緊固,但在實施中存在一些具體問題,例如如何判斷預緊力施加時被連接件充分貼緊的起始狀態,在沒有扭矩扳手的大多數場合下,如何用普通扳手達到規定的預緊力,我們在實際工作中采用的方法是:
塔機塔身接高完成后,空載載重小車位于最小幅度處,臂架旋轉至塔身對角線方位,見圖3,在塔機上部不平衡力矩自的作用下,靠近平衡重一側的主肢A處于受壓狀態,主肢間的壓力:,其中為標準節連接處上部自重引起的軸力。自、、b在塔機設計計算中已得出,故N為已知。由前拉力螺栓受力分析中已知此擠壓力等于螺栓的初預緊力,A處螺栓的實施預緊力,其中P為單個螺栓的設計預緊力,n為單肢的連接螺栓數。為得到,螺母應擰進的行程,其中L是兩連接套中螺栓的工作長度,是螺栓的桿身截面積。螺母所需轉動角度。其中t為螺栓的螺紋導程。因故用普通扳手加套桿或用榔頭敲打扳手尾部使螺母轉動θ即可得到A處設計的預緊力。用同樣的方法將平衡重對到C、B及D點,就可使一個連接面的所有螺栓具有一定的預緊力。
4塔機回轉支承連接螺栓
根據工作受力特點,回轉支承高強度螺栓連接應屬于摩擦型,回轉支承與上、下支承座的連接工作一般在地面完成,擰緊螺栓時,可用扭矩法或轉角法在圓周方向對稱均勻多次擰緊,達到規定的預緊力。
5結束語
以上根據虎克定律對螺栓連接的受力分析,導出預緊力在塔機上的應用方法,在沒有扭矩扳手的情況下,采用轉角法可有效的達到和保證安裝時規定的預緊力數值。
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