-->

Последние публикации

В новом выпуске Вестника государственного университета морского и речного имени адмирала С.О. Макарова опубликована статья подготовленная при участии сотрудников лаборатории, посвященная анализу соответствия основных характеристик эксплуатируемых приводов двустворчатых ворот судоходных шлюзов их расчетным значениям.


Электромеханический привод типа электроцилиндр

Маневрирование створками двустворчатых ворот судоходных шлюзов, осуществляется с помощью электроприводов, реализованных по различным кинематическим схемам. Отмечается, что имеющиеся сведения об основных характеристиках эксплуатируемых приводных механизмов позволяют сделать предположение об отличии их установленных значений грузоподъемности и мощности на близких по конструктивному исполнению и воспринимаемым нагрузкам металлоконструкциях ворот судоходных шлюзов.

Целью настоящей работы является определение соответствия проектных значений основных параметров эксплуатируемых приводов основных двухстворчатых ворот расчетным на примере судоходных шлюзов с шириной камеры 18-30 м, расположенных на Волго-Балтийском водном пути и Волго-Донском судоходном канале. Расчетные исследования выполнены с помощью классических методов, изложенных в отраслевой технической литературе и нормативных документах.

Предварительные расчеты показали, что для укрупненного расчета достаточно определения момента гидростатического сопротивления при общем перепаде между напорной и безнапорной сторонами створок, так как остальные моменты сопротивления имеют значительно меньшие значения. Выполнено сравнение значений, полученных в результате расчета, с установленными значениями исследуемых характеристик.

В результате сравнительного анализа определено, что для большинства из них установленные проектная грузоподъемность и мощность значительно превышают расчетные значения. В отдельных случаях коэффициент запаса превышает 1,8. При этом на отдельных сооружениях установлено отсутствие такого запаса, однако сведения о недостатке мощности на этих сооружениях отсутствуют.

Предлагается для предупреждения подобных явлений разработать общие отраслевые требования по проектированию электроприводов ворот и затворов судоходных гидротехнических сооружений, а также при разработке проектов реконструкции эксплуатируемых приводных механизмов выполнять натурные исследования по определению фактически требуемых грузоподъемности и мощности.

Авторы: Ксенофонтов Н.М., Саушев А.В., Темкин А.А.

Более подробно, со статьей можно ознакомиться по ссылке.

Ознакомиться со всеми выпусками Вестника можно по ссылке.

Приведены снимки с обследования двустворчатых ворот на одном из судоходных шлюзов Северо-Двинской шлюзованной системы. По результатам обследования даны рекомендации по устранению выявленных дефектов.


Створки двустворчатых ворот шлюза Северо-Двинской шлюзованной системы

Состояние ворот на момент обследования

Текущее состояние надпятника створки двустворчатых ворот

Гальсбантный шип двустворчатых ворот

Состояние клинкетных затворов на момент проведения обследования

Деформация пояса диафрагмы на одной из створок ворот

Трещинообразование в сварном соединении пояса диафрагмы с поясом ригеля

Трещинообразование в сварном соединении пояса диафрагмы с поясом ригеля

Трещинообразование в сварном соединении пояса диафрагмы с поясом ригеля

В статье представлены результаты исследования возможности предупреждения реализации отказов элементов механического оборудования водно-транспортных гидротехнических сооружений, в частности судоходных шлюзов, в результате протекания деструктивных процессов старения.


В настоящее время для предупреждения реализации деградационных отказов проводится техническое диагностирование механического оборудования, в том числе с помощью методов и средств неразрушающего контроля. Используемые методы контроля технического состояния элементов механического оборудования в целом соответствуют современным требованиям. Их применение позволяет обеспечивать безопасность сооружений при имеющейся интенсивности судоходства. 

В результате выполненного анализа отказов и повреждений элементов механического оборудования судоходных шлюзов установлено, что одним из основных процессов старения является усталостное (коррозионно-усталостное) повреждение, в частности малоцикловая усталость. Проведенный анализ оценки технического состояния подобных изделий за рубежом показал идентичность деструктивных процессов элементов и направлений их своевременного обнаружения. 

Приведенная в работе расчетная зависимость, может быть использована при оценке технического состояния элементов механического оборудования, в том числе при определении их остаточного ресурса. В результате проведения расчетных и натурных исследований, лабораторных и экспериментальных испытаний отмечается наличие высокой анизотропии укрупненных элементов механического оборудования по распределению механических напряжений от приложенных нагрузок, а также зависимость вероятности образования повреждений от напряженно-деформированного состояния участка. 

В заключительной части работы сформулированы предложения по формированию рациональных систем контроля технического состояния элементов механического оборудования судоходных шлюзов с учетом фактических возможностей применяемых методов неразрушающего контроля, а также существующих и перспективных физических методов оценки напряженно-деформированного состояния.

Автор: Ксенофонтов Н.М.

Ознакомиться с текстом статьи можно пройдя по ссылке

В статье "Расчетные исследования влияния коррозионного износа на прочность металлоконструкций ворот и затворов шлюзов" авторами получены расчетные зависимости, позволяющие оценить изменение напряженно-деформированного состояния рассматриваемых элементов механического оборудования судоходных шлюзов при различных значениях их коррозионного износа по величине прогиба под напором. 



Необходимость работы обусловлена имеющимися недостатками нормативных документов в области оценки технического состояния исследуемых элементом. В частности,  максимальная допускаемая величина коррозионного повреждения установлена в размере 15% от проектной толщины. Последняя, во всех случаях не должна быть меньше расчетного значения, обеспечивающего необходимые запасы прочности конструкции. 

В связи с этим при формальном выполнении данного требования возможна необоснованная замена конструкций, обладающих достаточными запасами прочности, что может быть подтверждено расчетами напряженно-деформированного состояния в наиболее нагруженных участков элементов.

В некоторых случаях, например, при недостатке диагностической информации о фактическом коррозионном износе элементов, имеется потенциальная возможность его оценки по результатам измерений деформации элементов под воздействием штатных нагрузок, в частности, прогиба нижнего ригеля ворот под напором.

В связи с этим рассмотрен характер зависимостей показателей НДС элементов от степени их коррозионного износа на примере верхних рабочих подъемно-опускных ворот шлюза № 25 – 26 Балаковского РГСиС.

В результате проведения исследований получены расчетные зависимости позволяющие оценить изменение НДС силовых элементов металлоконструкций ворот и затворов судоходных шлюзов при различных значениях коррозионного износа их элементов. Полученные результаты расчетов в целом согласуются с установленными предельно-допустимыми значениями износов и деформаций элементов при рабочих нагрузках.

Авторами установлено, что точность оценки технического состояния металлоконструкций ворот и затворов зависит от корректности принятых характеристик расчетных сечений, погрешности определения износа элементов и возможностей используемых расчетных методов.

Также высказано мнение, что одним из способов повышения надежности и точности оценки НДС элементов расчетными методами может рассматриваться их дублирование результатами непосредственных измерений уровня действующих механических напряжений.

Авторы: Кузьмицкий М.Л., Ксенофонтов Н.М., Чистов В.Б.

Ознакомиться с текстом статьи можно пройдя по ссылке

Ультразвуковая толщинометрия является одним из основных методов неразрушающего контроля при определении технического состояния металлоконструкций в различных отраслях промышленности.


Измерение толщины металла

Ультразвуковая толщинометрия может применяться как при изготовлении изделия, так и в процессе эксплуатации.

В первом случае ее используют для проверки конструкции или проката на соответствие паспортным характеристикам или сертификатам. Во втором ⎼ для определения минимальной или средней остаточной толщины контролируемого элемента, в том числе для последующего выполнения прочностных расчетов. Также даже обычные толщиномеры позволяют определять наличие несплошностей в металле.

Несмотря на простоту выполнения измерений, данный метод как и другие имеет ряд ограничений и условностей, часть из которых рассмотрены в публикациях сотрудников лаборатории.

В статье представлены результаты оценки технического состояния металлоконструкций основных двустворчатых ворот судоходных шлюзов Северо-Двинской шлюзованной системы.


Оценка НДС створки двустворчатых ворот


Результаты проведенных исследований позволили определить причины выявленных при обследовании повреждений и деформаций металлоконструкций двустворчатых ворот шлюзов Северо-Двинской системы и разработать рекомендации, и предположения направленные на увеличение срока службы ворот и обеспечение их безопасности, из которых следует отметить:

✔ рекомендации по изменению системы опирания ворот с исключением их силового контакта с усовичным брусом и использованием типовых уплотняющих профилей, (предложения учтены при реализации проекта реконструкции);

✔ по замене материала деревянных элементов опирания ворот (материал заменяется по мере реконструкции сооружений);

✔ по совершенствованию конструктивного исполнения металлоконструкций ворот с целью повышения их усталостной прочности и повышению запасов на коррозионное изнашивание (учтено при переработке рабочей документации);

✔ по составу, периодичности проверок, предельно допустимым значениям контролируемых параметров технического состояния ворот и элементов их опирания при ремонте и эксплуатации шлюзов (рекомендации учтены при составлении план-графиков наблюдений за техническим состоянием шлюзов);

✔ по использованию пятового устройства, способного воспринимать перемещения створки в горизонтальной проекции при принятии воротами гидростатического напора (в настоящее время нет отработанного устройства, а использование неподвижных пятовых устройств, предопределяет возможность повреждения нижнего ригеля ворот, пятового устройства или элементов его крепления).

Авторы: Кузьмицкий М.Л., Ксенофонтов Н.М.

Ознакомиться со статьей можно пройдя по ссылке

Подписка на рассылку по Email

Больше интересных публикаций из нашей ленты

Copyright 2020. All Rights Reserved