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板坯横移车主要用于连铸生产中，由小车架、运输辊道机构、行走机构和电气系统组成。某炼钢厂有2台板坯横移车，已使用多年。这2台板坯横移车长期负责运送9m的连铸坯，作业繁忙，工作强度大，并且环境恶劣。为了了解其目前的工作状态和承载能力，以便正确评估其是否能满足今后的工作要求，对工作状态下的设备进行了动态应力测试，并给出了性能评估。
应力测试方案
测点的确定
通过对板坯横移车结构的受力状态进行分析，确定如图1所示的应变测点。
图1 测点位置图
测试仪器
测试过程中主要采用聚航科技的JHDY动态电阻应变仪，软件式操作，模块化设计。测量数据实时同步，自动保存，自动生成测试报告。
测试工况的确定
测试时选用了一块9800*1550*250mm的冷态连铸坯一块，其自重为29.8t，按实际运行过程进行了动态应力测试。
应力测试结果及分析
测试总体情况
图2是某次测试的整个时间历程的应力信号图，图中横坐标为时间（min），纵坐标为应力（MPa）。
从图2可以清楚的看出工况过程：测试坯预先放置在横移车上，横移车由A线向1流运行；测试坯从横移车上传送带1流辊道上；测试坯从1流输送到横移车上；横移车从1流运行到A线；其测试坯输送出横移车；横移车返回到检修位。
图2 某次测试的完整应力信号图
典型阶段的测试数据
如表1所示，记录了测试过程中各阶段的稳定应力与应力极值。
表1应力情况统计表
|
通道号 |
内容 时间段/min |
带坯运行 0-2.5 |
向1流出坯 2.5-3 |
进坯及带坯运行 4-5 |
出坯 5.5-6.5 |
最大变程 0-6.5 |
||||
|
1# |
稳态应力 |
-14.6 |
-5.1 |
-0.6 |
0.1 |
1.3 |
57.4 |
|||
|
应力极值 |
-46.80 |
-4.45 |
-24.8 |
10.6 |
-36.3 |
12.3 |
-11.9 |
1.3 |
||
|
2# |
稳态应力 |
32.8 |
-10.5 |
-4.6 |
-10.5 |
-12.2 |
98.0 |
|||
|
应力极值 |
-22.2 |
32.8 |
-53.4 |
3.7 |
-49.9 |
48.1 |
-19.6 |
-3.2 |
||
|
3# |
稳态应力 |
-41.5 |
9.4 |
-4.1 |
-6.3 |
-21.9 |
88.1 |
|||
|
应力极值 |
-42.0 |
30.7 |
9.5 |
-11.4 |
-57.4 |
13.2 |
-21.9 |
13.4 |
||
|
4# |
稳态应力 |
1.0 |
-4.3 |
-0.8 |
-29.1 |
1.4 |
65.1 |
|||
|
应力极值 |
-12.2 |
8.5 |
-8.5 |
2.4 |
-56.6 |
1.9 |
-47.7 |
1.4 |
||
|
5# |
稳态应力 |
19.60 |
26.7 |
1.4 |
14.2 |
0 |
51.7 |
|||
|
应力极值 |
37.2 |
19.6 |
-13.7 |
40.5 |
-11.2 |
36.3 |
-5.1 |
14.1 |
||
进坯过程的动载荷分析
截取进坯过程的应力信号，可以分析在进坯过程中应力信号的动态特性，如图3所示，从该图中可以清除看到进坯过程中板坯头部每通过一个辊道时都产生一次冲击，实测最大冲击系数可高达2.55左右。
图3 进坯过程的应力历程图
总结
1. 从以上图和表格可以看出，各测点的稳态应力通常并不大，但进坯、出坯以及横移车带坯运行过程中产生的动应力往往变化很大，其应力变程达到了近100MPa，导致局部区域疲劳强度较低，这极大地影响了板坯横移车的结构强度。
2. 板坯进坯或出坯过程中与辊道撞击产生的冲击载荷，对横移车的应力水平影响较大。建议采取如下措施：调整轨道的直线度，保证车轮的对角线方框及车轮的安装精度，调整辊道使板坯输送工程中经过的所有输送辊基本在一个平面上，最大限度地减少板坯输送过程中的动载荷。
