Misurare le tensioni reali di un carroponte con gli estensimetri

Un calcolo strutturale parte da carichi e schemi ipotizzati. Su un carroponte, una trave di via di corsa o un componente di macchina in esercizio da anni, le condizioni reali possono essere diverse: urti, carichi eccentrici, vincoli che lavorano in modo diverso dal modello, saldature che concentrano gli sforzi. L'estensimetria misura direttamente la deformazione del materiale e da questa ricava la tensione effettiva.

Quando conviene misurare

• nell'indagine supplementare di un apparecchio di sollevamento, per stimare la vita residua con lo spettro di carico reale invece che con la classe di progetto;
• quando compaiono cricche ricorrenti nello stesso punto e si vuole capirne la causa;
• per validare un modello FEM prima di un intervento di rinforzo o di una modifica;
• durante prove di carico e collaudi, per confrontare tensioni misurate e tensioni calcolate.

Scelta dei punti e applicazione

I punti di misura si scelgono dal calcolo o da un modello FEM preliminare: zone a tensione massima, attacchi saldati, mezzeria delle travi, vicinanza di irrigidimenti. La superficie viene sgrassata e levigata, l'estensimetro incollato e protetto da umidità e urti. Dove la direzione delle tensioni principali non è nota si usano rosette a tre griglie; per separare flessione e sforzo normale si applicano estensimetri su facce opposte.

Collegamento e compensazione

Gli estensimetri sono collegati a ponte di Wheatstone (quarto, mezzo o ponte intero) con compensazione termica, così che le variazioni di temperatura dell'impianto non vengano lette come tensioni. Prima della misura si registra lo zero a struttura scarica, o con un carico noto se lo scarico completo non è possibile.

Acquisizione durante l'esercizio

Il sistema di acquisizione registra in continuo durante i normali cicli di lavoro, per ore o giorni, insieme al carico al gancio o ad altri segnali utili. Una prova con carichi campione permette di tarare il legame tra peso sollevato e tensione nei punti strumentati.

Dalle tensioni alla vita a fatica

Le storie temporali delle tensioni vengono elaborate con il conteggio rainflow, che restituisce il numero di cicli per ogni ampiezza. Lo spettro ottenuto si confronta con le curve di resistenza a fatica dei dettagli costruttivi (EN 1993-1-9) e con la regola di Palmgren-Miner si calcola il danno accumulato. Estrapolando al periodo di servizio passato e futuro si ottiene una stima della vita residua basata su dati misurati.

Misure estensimetriche a Taranto e in Puglia

Eseguiamo misure estensimetriche in campo a Taranto, in Puglia e nel Sud Italia su carriponte, strutture in acciaio e macchine, dalla scelta dei punti alla relazione finale con le verifiche. Maggiori dettagli sul servizio nella pagina Estensimetria. Per una valutazione preliminare scrivici su WhatsApp o tramite la pagina Contatti.