CN117401580B - 一种起重机主梁形变软检测方法 - Google Patents

一种起重机主梁形变软检测方法 Download PDF

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Abstract

一种起重机主梁形变软检测方法，通过数据处理单元中的算法，能够实时计算出当前主梁的受力情况，然后利用大数据平台根据该受力情况准确分析出主梁的形变量，从而能够在主梁弯曲程度较深时能够及时发现，进而提高起重机运行的安全性。

Description

一种起重机主梁形变软检测方法
技术领域
本发明涉及起重机安全技术领域，尤其是涉及一种起重机主梁形变软检测方法。
背景技术
公知的，在起重机领域，主梁是起重机最重要的组成部分，由于主梁是起重机起吊重物时的主要受力部位，因此其运行状况是否正常、是否发生形变都决定起重机能否正常稳定运行，而主梁若发生形变，一般是较为严重的问题，容易使起吊的重物掉落，从而造成安全事故；
其中起重机主梁形变量即挠度，是起重机重要组成参数，传统对于不同的类型的起重机来说，检测起重机主梁形变的方法，都是由经纬仪结合人工观察来判断，而具体方法是在主梁两侧分别设置一个经纬仪，之后在负载情况下观察主梁的下滑量，从而判断主梁的形变量，但是在实际使用过程中，由于在观察主梁的下滑量时，需要起重机处于停机状态，因此导致该方法相当不便，另外，该方法无法实时得出起重机当前运行过程中的形变量，也就无法及时对其进行相应的检修；
中国专利（CN114136562A）公开了一种基于双目视觉的主梁挠度的监测装置及其监测方法，采用双目视觉系统计算位于主梁上靶标的两个定位图形的实时质心位置，与两个定位图形的初始质心位置比较，根据质心位置的变化，计算出主梁中轴线的形变，从而反映出主梁水平方向和竖直方向的形变，进而根据主梁水平位置和竖直方向的形变计算出主梁的挠度值，从而实时的对起重机主梁的形变进行监测；但是由于起重机行驶过程中会因为受到风力或者负载摇摆的因素，使得起重机出现晃动，因此通过双目视觉系统来确定图形的质心位置时，会出现一定的误差，从而导致计算结果错误，进而影响主梁的检修进度；
因此，综上所述，目前市场上需要一种检测结果准确的检测系统。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种起重机主梁形变软检测方法。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种起重机主梁形变软检测方法，具体步骤如下：
1）数据处理单元根据采集到的起重机的小车位置数据和小车载重数据，计算主梁受到的总重力为；
；
当小车当前运行速度为时，由于主梁的上拱，则会产生相应的离心力/>为：
；
计算出主梁总受力F为：
；
其中为小车的自重、/>为起升负载的重量、g为重力加速度、R为主梁上拱半径；
2)数据处理单元根据起重机的类型，进行相应的计算：
a.当待检测的起重机为桥式起重机时；
①根据主梁的受力点M，得到主梁的挠度方程如下：
0≤x≤a；
a≤x≤l；
其中x为主梁的最大挠度发生位置；
②若a＜b时，最大挠度发生位置为：
；
挠度值为：
；
主梁左侧点的转角为：
；
主梁右侧点的转角为：
；
③若a=b时，最大挠度发生于主梁的中间，最大挠度的值为:
；
b.当待检测的起重机为悬臂式起重机时；
悬臂受力点的最大挠度值为：
；
上述公式中EI为主梁的弯曲刚度，l为主梁跨度，F为主梁的总受力，受力点M的左侧距离为a，受力点M的右侧距离为b；
3)数据处理单元将步骤2）中得到的主梁受力情况及整体形变曲线，传输至大数据平台；
4）经过大数据平台分析得出主梁的形变量，并传输回数据处理单元，由数据处理单元判断主梁是否需要检修。
优选的，所述步骤1）中小车的位置通过编码器检测，编码器设置在小车车轮处。
优选的，所述步骤1）中小车的载重通过称重传感器检测，称重传感器设置在吊钩上。
优选的，所述数据处理单元通过以太网数据传输单元与大数据平台连接。
优选的，所述大数据平台包含数据分析模块、储存模块、查询模块、故障报警模块和故障预测模块，其中数据分析模块能够根据主梁受力情况及整体形变曲线分析出当下主梁的形变量，储存模块用于储存数据分析模块分析的主梁形变量数据，查询模块则是在接收到查询指令后，提取储存模块中的相应主梁形变量数据，故障预测模块则是能够根据主梁的形变状态，预测主梁何时会发生故障，故障报警模块则是能够在主梁形变量数据异常时，向数据处理单元发出报警信号。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明公开的一种起重机主梁形变软检测方法，通过数据处理单元中的算法，能够实时计算出当前主梁的受力情况，然后利用大数据平台根据该受力情况准确分析出主梁的形变量，从而能够在主梁弯曲程度较深时能够及时发现，进而提高起重机运行的安全性。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为桥式起重机的主梁受力结构示意图；
图3为悬臂式起重机的主梁受力结构示意图。
图中：1、数据处理单元；2、大数据平台；3、编码器；4、称重传感器；5、以太网数据传输单元；6、主梁；7、小车。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本发明的附图对应，为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位：
结合附图1-3所述的一种起重机主梁形变软检测方法，具体步骤如下：
1）数据处理单元1根据采集到的起重机的小车7位置数据和小车7载重数据，计算主梁6受到的总重力为；
；
当小车7当前运行速度为时，由于主梁6的上拱，则会产生相应的离心力/>为：
；
计算出主梁6总受力F为：
；
其中为小车7的自重、/>为起升负载的重量、g为重力加速度、R为主梁6上拱半径；
2)数据处理单元1根据起重机的类型，进行相应的计算：
a.当待检测的起重机为桥式起重机时；
①根据主梁6的受力点M，得到主梁6的挠度方程如下：
0≤x≤a；
a≤x≤l；
其中x为主梁的最大挠度发生位置；
②若a＜b时，最大挠度发生位置为：
；
挠度值为：
；
主梁6左侧点的转角为：
；
主梁6右侧点的转角为：
；
③若a=b时，最大挠度发生于主梁6的中间，最大挠度的值为:
；
b.当待检测的起重机为悬臂式起重机时；
悬臂受力点的最大挠度值为：
；
上述公式中EI为主梁6的弯曲刚度，l为主梁6跨度，F为主梁6的总受力，受力点M的左侧距离为a，受力点M的右侧距离为b；
3)数据处理单元1将步骤2）中得到的主梁6受力情况及整体形变曲线，传输至大数据平台2；
4）经过大数据平台2分析得出主梁6的形变量，并传输回数据处理单元1，由数据处理单元1判断主梁6是否需要检修。
实施例1为：所述步骤1）中小车7的位置通过编码器3检测，编码器3设置在小车7车轮处。
实施例2为：所述步骤1）中小车7的载重通过称重传感器4检测，称重传感器4设置在吊钩上。
实施例3为：所述数据处理单元1通过以太网数据传输单元5与大数据平台2连接。
实施例4为：所述大数据平台2包含数据分析模块、储存模块、查询模块、故障报警模块和故障预测模块，其中数据分析模块能够根据主梁6受力情况及整体形变曲线分析出当下主梁6的形变量，储存模块用于储存数据分析模块分析的主梁6形变量数据，查询模块则是在接收到查询指令后，提取储存模块中的相应主梁6形变量数据，故障预测模块则是能够根据主梁6的形变状态，预测主梁6何时会发生故障，故障报警模块则是能够在主梁6形变量数据异常时，向数据处理单元1发出报警信号。
本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种起重机主梁形变软检测方法，其特征是：具体步骤如下：
1）数据处理单元（1）根据采集到的起重机的小车（7）位置数据和小车（7）载重数据，计算主梁（6）受到的总重力为；
；
当小车（7）当前运行速度为v时，由于主梁（6）的上拱，则会产生相应的离心力为：
；
计算出主梁（6）总受力F为：
；
其中为小车（7）的自重、/>为起升负载的重量、g为重力加速度、R为主梁（6）上拱半径；
2)数据处理单元（1）根据起重机的类型，进行相应的计算：
a.当待检测的起重机为桥式起重机时；
①根据主梁（6）的受力点M，得到主梁（6）的挠度方程如下：
；
；
其中x为主梁的最大挠度发生位置；
②若a＜b时，最大挠度发生位置为：
；
挠度值为：
；
主梁（6）左侧点的转角为：
；
主梁（6）右侧点的转角为：
；
③若a=b时，最大挠度发生于主梁（6）的中间，最大挠度的值为:
；
b.当待检测的起重机为悬臂式起重机时；
悬臂受力点的最大挠度值为：
；
上述公式中EI为主梁（6）的弯曲刚度，l为主梁（6）跨度，F为主梁（6）的总受力，受力点M的左侧距离为a，受力点M的右侧距离为b；
3)数据处理单元（1）将步骤2）中得到的主梁（6）受力情况及整体形变曲线，传输至大数据平台（2）；所述大数据平台（2）包含数据分析模块、储存模块、查询模块、故障报警模块和故障预测模块，其中数据分析模块能够根据主梁（6）受力情况及整体形变曲线分析出当下主梁（6）的形变量，储存模块用于储存数据分析模块分析的主梁（6）形变量数据，查询模块则是在接收到查询指令后，提取储存模块中的相应主梁（6）形变量数据，故障预测模块则是能够根据主梁（6）的形变状态，预测主梁（6）何时会发生故障，故障报警模块则是能够在主梁（6）形变量数据异常时，向数据处理单元（1）发出报警信号；
4）经过大数据平台（2）分析得出主梁（6）的形变量，并传输回数据处理单元（1），由数据处理单元（1）判断主梁（6）是否需要检修。
2.如权利要求1所述的起重机主梁形变软检测方法，其特征是：所述步骤1）中小车（7）的位置通过编码器（3）检测，编码器（3）设置在小车（7）车轮处。
3.如权利要求1所述的起重机主梁形变软检测方法，其特征是：所述步骤1）中小车（7）的载重通过称重传感器（4）检测，称重传感器（4）设置在吊钩上。
4.如权利要求1所述的起重机主梁形变软检测方法，其特征是：所述数据处理单元（1）通过以太网数据传输单元（5）与大数据平台（2）连接。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101830397A (zh) * 2010-04-02 2010-09-15 太原科技大学 桥式起重机载荷谱参数数据的采集系统及方法
CN105347192A (zh) * 2015-12-08 2016-02-24 辽宁工程技术大学 一种门式起重机主梁挠度在线监测系统及方法
CN106629404A (zh) * 2016-11-23 2017-05-10 九江市中原液压气动成套设备有限公司 一种起重机械安全监控系统及架桥机主梁的挠度测量方法
CN106958187A (zh) * 2017-03-23 2017-07-18 中铁二院工程集团有限责任公司 一种高速铁路大跨度拱桥的横向位移控制方法
CN108584703A (zh) * 2018-07-18 2018-09-28 安徽工业大学 双梁桥式起重机吊重及主梁挠度在线测量系统及其测量方法
DE102017114789A1 (de) * 2017-07-03 2019-01-03 Liebherr-Components Biberach Gmbh Kran und Verfahren zum Steuern eines solchen Krans
CN111189428A (zh) * 2020-02-13 2020-05-22 桂林理工大学 悬臂梁弯曲形变实时监测方法
CN116029041A (zh) * 2023-03-29 2023-04-28 民航机场规划设计研究总院有限公司 大宽跨比飞机荷载桥梁荷载横向分布计算方法
CN116362071A (zh) * 2023-02-23 2023-06-30 中铁桥隧技术有限公司 基于梁体变形的高速铁路系杆拱桥吊杆力反演方法
CN116861534A (zh) * 2023-07-24 2023-10-10 中铁四局集团有限公司 一种半悬挂车道零附加变形受力体系转换内力算法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101830397A (zh) * 2010-04-02 2010-09-15 太原科技大学 桥式起重机载荷谱参数数据的采集系统及方法
CN105347192A (zh) * 2015-12-08 2016-02-24 辽宁工程技术大学 一种门式起重机主梁挠度在线监测系统及方法
CN106629404A (zh) * 2016-11-23 2017-05-10 九江市中原液压气动成套设备有限公司 一种起重机械安全监控系统及架桥机主梁的挠度测量方法
CN106958187A (zh) * 2017-03-23 2017-07-18 中铁二院工程集团有限责任公司 一种高速铁路大跨度拱桥的横向位移控制方法
DE102017114789A1 (de) * 2017-07-03 2019-01-03 Liebherr-Components Biberach Gmbh Kran und Verfahren zum Steuern eines solchen Krans
CN108584703A (zh) * 2018-07-18 2018-09-28 安徽工业大学 双梁桥式起重机吊重及主梁挠度在线测量系统及其测量方法
CN111189428A (zh) * 2020-02-13 2020-05-22 桂林理工大学 悬臂梁弯曲形变实时监测方法
CN116362071A (zh) * 2023-02-23 2023-06-30 中铁桥隧技术有限公司 基于梁体变形的高速铁路系杆拱桥吊杆力反演方法
CN116029041A (zh) * 2023-03-29 2023-04-28 民航机场规划设计研究总院有限公司 大宽跨比飞机荷载桥梁荷载横向分布计算方法
CN116861534A (zh) * 2023-07-24 2023-10-10 中铁四局集团有限公司 一种半悬挂车道零附加变形受力体系转换内力算法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
柔性梁与带摆动荷载小车的耦合动力学分析;刘华森;程文明;尹皓;;西南交通大学学报;20170415(第02期);全文 *

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