大型起重機械是工業(yè)生產(chǎn)和基礎設施建設中的重要設備，大型期中機械設備的性能對于工業(yè)生產(chǎn)的正常運行具有重要意義。科學評估大型起重機械安全以及對其壽命做出針對性預測對于今后工業(yè)生產(chǎn)以及建設具有促進意義。當前我國基礎設施建設不斷加快，加強對大型起重機械的研究，實現(xiàn)科學評估與預測具有重要意義。本文將重點分析大型起重機械的安全評估與壽命預測。
    大型起重機械作為重要的物料運輸工具當前已經(jīng)被廣泛應用在經(jīng)濟社會的各個領域，大型起重機械的作用也越來越重要。如今的基礎設施建設和工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)離不開大型起重機械的使用了。大型起重機械設備已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中的必要設備。
在大型起重機械設備的作用越來越重要的背景下，起重機械設備的安全性能也顯得越來越重要。大型起重機械設備的長期頻繁使用會對機械本身的性能造成一定損耗，在長期運行過程中機械設備一旦出現(xiàn)問題就會造成嚴重損失。因此要對大型起重機械設備進行科學的安全評估和壽命預測。本文就以一臺運行已經(jīng)十五年的大型造船用塔式起重機為例來進行詳細分析。要想實現(xiàn)目的需要做到以下幾點：
    外觀檢查與無損檢測
    對于該大型起重機械設備的檢查，首先要對其外觀進行詳細檢查。通過專業(yè)的檢查工作人員發(fā)現(xiàn)該機械受力部位均存在著不同程度的銹蝕問題，在部分位置還存在著漏水孔堵塞導致積水的現(xiàn)象。外觀檢查的主要目的是要排查起重機整機的危險源。
    無損檢測。在對大型起重機械設備進行觀察的時候還需要專門做無損檢測。無損檢測的主要工作有以下幾點：一是要對整個塔吊的主金屬結(jié)構(gòu)實際厚度進行測量；二是對主要零部件進行檢查，重點是要明確主要零部件是否存在裂紋危險；三是對吊鉤記憶主要軸類件進行磁粉探傷。通過詳細考察我們發(fā)現(xiàn)該大型起重機械門架總共的觀測數(shù)目是71個，但是不合格率就達到了21%。塔身的不合格率是25%，吊臂基本上是合格的，平衡臂的不合格率是11%。總的不合格率是22.7%。經(jīng)過無損檢測工程人員就會發(fā)現(xiàn)當前該機械設備存在著一系列問題。在實際生產(chǎn)過程中必須要對上述問題保持高度重視。
    應力測試
    應力測試的主要對象是針對該大型起重機械設備的關(guān)鍵部位進行測試。在應力測試過程中首先是要根據(jù)整機的關(guān)鍵位置和變截面位置來確定觀測點。本次應力測試的測試點總共有27處。在確定了觀測點之后還需要應用電阻式傳感器來對數(shù)據(jù)進行實時采集。最后是通過專業(yè)軟件來對原始數(shù)據(jù)進行有效處理和分析。大型起重機械設備的荷載方式一般分為空載、中間載荷和大載荷三種形式。
    通過對27個觀測點數(shù)據(jù)進行專業(yè)分析，工程人員最終實現(xiàn)了對不同工況下應力曲線的針對性分析。工作人員經(jīng)過認真仔細的分析后發(fā)現(xiàn)塔身成對布設的測點數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出特定規(guī)律。平衡臂一側(cè)是拉應力，吊臂一側(cè)是壓應力。在調(diào)查中工作人員發(fā)現(xiàn)平衡臂與塔身鉸連接部位的應力值是最大的。通過工程人員的專業(yè)分析該大型起重機械設備本身在起吊100t貨物到20m時盡管最大應力沒有超出許用應力，但是動載系數(shù)卻已經(jīng)遠遠超出了規(guī)定范圍。因而在今后實際應用過程中對于大噸位貨物必須要采取兩季聯(lián)吊的方式來進行起吊。在實際應用中要盡量減少大荷載起吊。
    有限元計算
    有限元數(shù)值模擬是實現(xiàn)對大型起重機械設備安全評估和科學預測的重要保證。在對大型起重機械設備進行評估的時候由于時間條件等因素的限制，現(xiàn)場實際上只能對特定工況做出預測。要想實現(xiàn)對大型起重機械設備的全面評價和鑒別就需要依靠有限元數(shù)值模擬。這里有限元計算主要指的是結(jié)構(gòu)靜力學計算和結(jié)構(gòu)動力學計算兩種形式。
    結(jié)構(gòu)動力學計算。結(jié)構(gòu)動態(tài)性能對于大型其中機械設備性能具有非常的的影響。機械振動會使得起重機結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞破壞，同時還有可能產(chǎn)生共振和噪音。在考察起重機結(jié)構(gòu)動力性能達到時候需要重點關(guān)注起重機結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率。工作人員主要是通過模態(tài)頻率來實現(xiàn)對起重機動態(tài)性能的觀測的。
    結(jié)構(gòu)靜力學計算。所謂結(jié)構(gòu)靜力學計算主要是在最大幅度下對整機結(jié)構(gòu)的應力應變做出科學預測。靜力學計算主要是通過建模計算來得到需用應力要求。
    壽命預測
    對起重機壽命進行科學預測對于提升起重機設備性能，對于實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)和基礎設施的正常運行具有重要意義。當前疲勞破壞是港口起重機金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題的主要原因。長期的疲勞破壞最終會使得機械零件，金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的損傷。這對于起重機使用是不利的。這對大型起重機械設備的壽命預測主要是通過累計損傷原理來進行計算的。結(jié)合工程應用實際情況并進行綜合分析與計算，工程人員最終得出結(jié)構(gòu)當前使用的這臺大型起重機械設備的剩余壽命使用期限只有三年了。
 
    大型起重機械設備的安全評估與壽命預測至關(guān)重要，本文以某大型起重機械設備為例詳細分析了當前安全評估與壽命預測的各個環(huán)節(jié)和步驟。在今后工作過程中必須要加強對這方面的研究。