Cercetări experimentale combinate privind starea de tensiune din structura de rezistenţă a unui vagon de construcţie specială
Autor/autori: Nicolae ILIESCU, Costică ATANASIU
Rezumat: Cercetătorii şi proiectanţii din domeniul siderurgic, în scopul măririi productivităţii, reducerii consumurilor energetice şi a poluării mediului, au conceput şi realizat un vagon special pentru transportul fontei lichide de la furnale la oţelării. Acesta este alcătuit dintr-o oală torpedo şamotată cu o capacitate de 300 tone fontă lichidă care reazemă la fiecare capăt pe câte două boghiuri, a patru osii fiecare, prin intermediul unor grinzi principale chesonate. Încercările pentru evaluarea stării de tensiune din structura de rezistenţă în vederea omologării vagonului nu puteau fi efectuate pe prototipul acestuia din cauza dimensiunilor de gabarit foarte mari, precum şi a duratei şi dificultăţilor de realizare a operaţiilor de încărcare - descărcare a principalelor substructuri portante în condiţiile existenţei unei mase de fontă lichidă. Măsurările electrotensometrice utilizate au impus, pentru obţinerea unor rezultate cu erori cât mai mici, realizarea încărcării şi descărcării structurii într-un timp foarte scurt, în condiţii de variaţii foarte mici de temperatură. Autorii lucrării au efectuat cercetări pe modele în cazul oalei torpedo şi a grinzilor principale. Structura reală a boghiului a fost încercată pe un stand special amenajat în laboratorul departamentului de rezistenţa materialelor din Universitatea „Politehnica“ din Bucureşti. Pentru investigarea stării de tensiune în substructurile vagonului au fost utilizate tehnici combinate: lacurile casante, pentru determinarea direcţiilor tensiunilor principale în vederea amplasării traductoarelor electrice rezistive şi tensometria electrică, pentru măsurarea deformaţiilor specifice şi obţinerea tensiunilor. Cercetările efectuate au contribuit la realizarea unui produs de înalt nivel tehnologic, sigur din punct de vedere al rezistenţei structurii şi fiabil în exploatare.
Cuvinte cheie: boghiu, grindă principală, lac casant, oală torpedo, tensometrie electrorezistivă
Abstract: In order to increase productivity, to reduce energy consumption and environmental pollution, researchers and designers in the field of metallurgy of iron, have conceived and manufactured a special wagon for liquid pig iron transporting from the blast furnaces at the steel mills. It consists of a torpedo chamotted buggy ladle with a capacity of 300 tons of liquid cast iron, rested at each end, by means of main beams chesonate, on two bogies, each with four axles. For the approval of this special wagon, the stress and strain state in the bearing structure of the wagon was investigated, using electro-resistive strain gauge technique. In order to obtain experimental data with errors as small, the electro-resistive strain gauge technique requires the completion operations of loading and unloading of the structure to be done in a very short time, with slight variations in temperature. The tests could not be made on the wagon prototype, due to the very large dimensions of carriage gauge, long loadingunloading duration of buggy ladle with cast iron liquid, and of the difficulties of achieving such operations. The authors conducted experimental research on the buggy ladle and beams chesonate models manufactured at scale. The actual structure of the bogie was tested on a special stand set up in the laboratory of Strength of Materials Department of the „Politehnica“ University of Bucharest. For investigating the strain and stress state in the resistance substructures of the wagon were used combined experimental techniques (brittle coatings technique and resistive strain gauge technique). Brittle coatings technique was used to identify directions of the principal stresses, which were then, resistive strain gauges, were applied. Using strain gauge amplifiers the principal strains were measured and then principal stresses in the measurement point were calculated. Researches have contributed in development of a new technological product peculiarly efficient, safe and reliable in operation
Keywords: beams, chesonate, buggy, buggy ladle, brittle coatings, resistive strain gauge