CN104880293A - 起重机风载模型建立方法 - Google Patents

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宋瑞辉
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Abstract

本发明涉及一种起重机风载模型建立方法，包括：将起重机的有效迎风面积分割成若干个风载面积；根据不同气象条件，采用若干个风压传感器采集每个风载面积的风力数据；根据同一时间的风速传感器和每个风压传感器采集的数据分别计算出每个风载面积上的风速曲线和风压曲线；根据风速曲线数据对风压曲线数据进行误差调整，得出每个风载面积对应的调整风压曲线。本发明通过将风压传感器和风速传感器分别得出的数据进行比对，并在风速传感器的数据条件下对风压数据进行修正，这样的风压曲线准确度更高；将有效迎风面积分隔成若干个风载面积，分隔模型较为合理，简化了建立的数据模型，计算方法更加简便，同时得出的数据模拟更加精确。

Description

起重机风载模型建立方法
技术领域
本发明涉及一种抗风模拟测试方法，尤其涉及一种起重机风载模型建立方法。
背景技术
随着港口装卸运输业的蓬勃发展，大型港机设备在港口现代化生产中发挥着越来越重要的作用。但由于其结构高大，迎风面积较大，故在台风或突发性阵风发生时很容易遭受风力的袭击，所以海港码头的大型机械防风工作，对于生产安全有着非常重要的作用。在露天工作的大型物流装备-起重机械都要求安装有合适的抗风防滑装置，以避免在受到台风和突发的阵风袭击时，造成重大人身伤害和财产损失事故。大型设备的抗风防滑能力来源于所采用的抗风防滑装置的性能。用户在采用抗风防滑装置时，除了按照设备类别和规格合理选型并正确安装外，测试抗风防滑装置性能是否达到设计指标显得尤为重要，因为抗风装置的可靠性是抗风安全的决定性因素。
在门式起重机以及门座起重机中，抗风防滑以及抗风防倾覆装置以及模拟测试成为起重机设计使用中必须经过的过程。
因此研究开发一套系统化、智能化、便捷化的起重机械抗风装置可靠性软硬件检验系统，用于现场模拟采集露天起重机的抗风数据，通过研究成果，进而判断起重机械的抗风能力，定量实地检验起重机械的抗风能力是否合格，确定抗风装置的可靠程度，从而有效遏制抗风不利事故的发生，减少经济损失，提高人员安全，因此本研究项目具有巨大的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种通用模式的起重机风载模型建立方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种起重机风载模型建立方法，其特征在于，包括：
将起重机的有效迎风面积分割成若干个风载面积；
根据不同气象条件，采用若干个风压传感器采集每个风载面积的风力数据；
根据同一时间的风速传感器和每个风压传感器采集的数据分别计算出每个风载面积上的风速曲线和风压曲线；
根据风速曲线数据对风压曲线数据进行误差调整，得出每个风载面积对应的调整风压曲线。
本发明一个较佳实施例中，所述迎风面积为起重机各个外在部件垂直于所述起重机所在轨道的面积。
本发明一个较佳实施例中，每个所述风载面积均对应的设有一个风压传感器，所述风压传感器的迎风口轴线平行于所述轨道。
本发明一个较佳实施例中，所述风速传感器能够采集起重机所处大气环境的风向和风力，即矢量风速。
本发明一个较佳实施例中，根据每个风载面积上的调整风压曲线计算出整体风压曲线，并给出对应的起重器滚轮需要的制动力曲线。
本发明一个较佳实施例中，根据整体风压曲线得出一段时间内起重机在轨道轴线方向上具有的冲量。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明通过将风压传感器和风速传感器分别得出的数据进行比对，并在风速传感器的数据条件下对风压数据进行修正，这样的风压曲线准确度更高；将有效迎风面积分隔成若干个风载面积，分隔模型较为合理，简化了建立的数据模型，计算方法更加简便，同时得出的数据模拟更加精确。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
一种起重机风载模型建立方法，包括：
第一步：将起重机的有效迎风面积分割成若干个风载面积；
第二步：根据不同气象条件，采用若干个风压传感器采集每个风载面积的风力数据；
第三步：根据同一时间的风速传感器和每个风压传感器采集的数据分别计算出每个风载面积上的风速曲线和风压曲线；
第四步：根据风速曲线数据对风压曲线数据进行误差调整，得出每个风载面积对应的调整风压曲线。
所述迎风面积为起重机各个外在部件垂直于所述起重机所在轨道的面积。
每个所述风载面积均对应的设有一个风压传感器，所述风压传感器的迎风口轴线平行于所述轨道。
所述风速传感器能够采集起重机所处大气环境的风向和风力，即矢量风速。
根据每个风载面积上的调整风压曲线计算出整体风压曲线，并给出对应的起重器滚轮需要的制动力曲线。
根据整体风压曲线得出一段时间内起重机在轨道轴线方向上具有的冲量。
一种起重机风载模拟测试使用方法，设置在轨道上的测试台车以及弹性牵引装置，弹性牵引装置上设有若干个牵引链条，包括：
分割风载面积：起重机的有效迎风面积被分割成若干个风载面积，将测试台车上的迎风模拟板按照同样方式分割出若干个模拟风载面积，垂直于每个模拟风载面积上均绷紧一条牵引链条；分割出有效迎风面积可以简化数据模型，简化测试方法，将错综的风力数据简化成数量有限的风载面积上风力受力条件，同时将风力受力条件转变成牵引链条的牵引力，进而模拟上述风力模型成为可能。
计算风力均值：根据不同气象条件，采用若干个风压传感器采集每个风载面积的风力数据；根据同一时间的风速传感器和每个风压传感器采集的数据分别计算出每个风载面积上的风速曲线和风压曲线；根据风速曲线数据对风压曲线数据进行误差调整，得出每个风载面积对应的调整风压曲线；将两组数据进行比对并调整修正，得到更加精确的风力均值，模拟的前提条件更加可靠精准。
设定牵引力：根据每个调整风压曲线计算单位时间内每个风载面积上对应的风力均值，按照风力均值调整绷紧在牵引链条上的牵引力，通过简化后，每个风载面积均对应一个风力均值，只需将牵引链条按照对应的风力均值大小进行绷紧即可产生模拟的风力效果。
迎风面积为起重机各个外在部件垂直于所述起重机所在轨道的面积，保证有效的风力方向。
每个所述风载面积均对应的设有一个风压传感器，所述风压传感器的迎风口轴线平行于所述轨道，这样就能够得出垂直与风载面积上的有效风力，只有有效风力才能够在轨道的轴向产生有效冲量。
风速传感器能够采集起重机所处大气环境的风向和风力，即矢量风速，这样就能够准确知道客观条件下风的风速和风向，风速曲线才可以作为风压曲线的比对标准和修正标准。
根据每个风载面积上的调整风压曲线计算出整体风压曲线，并给出对应的起重器滚轮需要的制动力曲线，模拟的风力作用于起重机上的冲量最终需要通过制动装置进行消除和中和，上述过程即为通过建立自然风对起重机的作用力数据模型得出相应的制动方案。
根据整体风压曲线得出一段时间内起重机在轨道轴线方向上具有的冲量，冲量数据即为最终需要制定制动方案的背景数据，制动方案需要根据冲量数据进行制定或者调整。
弹性牵引装置设有牵引车，所述牵引车上连接有若干根牵引链条，所述牵引链条一端部可拆卸的连接在所述测试台车上，上述硬件结构能够有效的模拟风力作用在起重机上的效果。
牵引链条上设有拉力传感器，这样根据每个风载面积上的风力情况可以设定不同的牵引链条内部张力，同时按照设定的内部张力大小将对应的牵引链条绷紧。牵引链条的弹性性能能提供带有缓冲方式的牵引力，此种力时间在测试台车上较为柔和，同时可以将牵引车与测试台车之间的牵引力柔化。
拉力传感器能够设定额定拉力值，测试时牵引车对牵引链条的实际牵引力数值大小始终围绕额定拉力值上下浮动，浮动区间小于测试台车重量的5%。
牵引链条为弹性绳或弹簧，这样在动态牵引过程中，牵引车能够根据实际牵引力与拉力传感器设定的额定牵引力大小的差值及时调整牵引速度，以保证实际牵引力与额定牵引力之间的差值大小保持在一定范围内。
拉力传感器能够设定额定拉力值，测试时所述牵引车对所述牵引链条的实际牵引力数值大小始终围绕所述额定拉力值上下浮动，浮动区间小于测试台车重量的5%。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (6)

1. 一种起重机风载模型建立方法，其特征在于，包括：
将起重机的有效迎风面积分割成若干个风载面积；
根据不同气象条件，采用若干个风压传感器采集每个风载面积的风力数据；
根据同一时间的风速传感器和每个风压传感器采集的数据分别计算出每个风载面积上的风速曲线和风压曲线；
根据风速曲线数据对风压曲线数据进行误差调整，得出每个风载面积对应的调整风压曲线。
2. 根据权利要求1所述的起重机风载模型建立方法，其特征在于：所述迎风面积为起重机各个外在部件垂直于所述起重机所在轨道的面积。
3. 根据权利要求2所述的起重机风载模型建立方法，其特征在于：每个所述风载面积均对应的设有一个风压传感器，所述风压传感器的迎风口轴线平行于所述轨道。
4. 根据权利要求1所述的起重机风载模型建立方法，其特征在于：所述风速传感器能够采集起重机所处大气环境的风向和风力，即矢量风速。
5. 根据权利要求1所述的起重机风载模型建立方法，其特征在于：根据每个风载面积上的调整风压曲线计算出整体风压曲线，并给出对应的起重器滚轮需要的制动力曲线。
6. 根据权利要求5所述的起重机风载模型建立方法，其特征在于：根据整体风压曲线得出一段时间内起重机在轨道轴线方向上具有的冲量。
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