起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)，屬于起重設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。包括硬件和軟件兩部分，硬件部分包括起升載荷傳感器、小車位置傳感器、主梁應(yīng)變傳感器、小車數(shù)據(jù)采集裝置、主梁數(shù)據(jù)采集裝置和系統(tǒng)主機(jī)。軟件部分包括應(yīng)力監(jiān)測模塊、應(yīng)力計(jì)算模塊和綜合處理模塊。其特征在于該系統(tǒng)用輔助傳感器監(jiān)測得到的監(jiān)測位置監(jiān)測應(yīng)力與計(jì)算得到的該位置對應(yīng)的一組參數(shù)相比較，評估監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)的可信度；用主傳感器監(jiān)測得到的監(jiān)測位置的監(jiān)測應(yīng)力與計(jì)算得到的該位置對應(yīng)的四種基準(zhǔn)應(yīng)力相比較，判斷監(jiān)測位置上是否存在宏觀裂紋。本發(fā)明的效果和益處是：采用普通應(yīng)變片監(jiān)測疲勞裂紋，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
【專利說明】起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于起重設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]起重機(jī)的主梁是橋、門式起重機(jī)最主要的基礎(chǔ)受力構(gòu)件。主梁長期承受交變載荷的作用，疲勞破壞是主梁主要的失效形式。由于起重機(jī)的主梁往往離地面十幾米甚至幾十米，一旦發(fā)生斷裂，就會帶來嚴(yán)重的生命和財(cái)產(chǎn)損失，所以起重機(jī)主梁疲勞破壞的早期發(fā)現(xiàn)和主梁的安全性預(yù)測就顯得尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)起重機(jī)主梁宏觀疲勞裂紋的早期發(fā)現(xiàn)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:該系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分主要包括起升載荷傳感器、小車位置傳感器、主梁應(yīng)變傳感器、小車數(shù)據(jù)采集裝置、主梁數(shù)據(jù)采集裝置和系統(tǒng)主機(jī)。軟件部分主要包括應(yīng)力監(jiān)測模塊、應(yīng)力計(jì)算模塊和綜合處理模塊。起升載荷傳感器安裝在起升機(jī)構(gòu)上、小車位置傳感器安裝在小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上，它們公用一個(gè)小車數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置安裝在小車上。每臺起重機(jī)有兩個(gè)主梁，兩個(gè)主梁是形狀相同的箱形結(jié)構(gòu)，在起重機(jī)任意橫截面上，兩個(gè)主梁的截面都是關(guān)于小車軌距中心線對稱的。每個(gè)主梁有四個(gè)監(jiān)測截面，兩個(gè)中間監(jiān)測截面和兩個(gè)端部監(jiān)測截面，中間監(jiān)測截面位于最靠近起重機(jī)跨度中心并對稱于跨度中心的兩個(gè)橫隔板處，端部監(jiān)測截面位于主梁兩端截面突變處，端部監(jiān)測截面也對稱于跨度中心。對于每個(gè)主梁的每個(gè)監(jiān)測截面，應(yīng)變傳感器的布置方式是:主梁監(jiān)測截面矩形的四個(gè)角附近各安裝了一套普通應(yīng)變片式應(yīng)變傳感器。下部兩個(gè)角的應(yīng)變傳感器為主傳感器，安裝在監(jiān)測截面主梁腹板和主梁橫隔板連接焊縫的最下端對應(yīng)的主梁腹板外側(cè)，這是最可能出現(xiàn)疲勞裂紋的位置；上部兩個(gè)角的應(yīng)變傳感器為輔助傳感器，安裝在同一截面的主梁腹板外側(cè)上方，輔助傳感器到上蓋板的距離等于主傳感器到下蓋板的距離。主梁數(shù)據(jù)采集裝置安裝在主梁上。系統(tǒng)主機(jī)安裝在司機(jī)室內(nèi)。本系統(tǒng)用輔助傳感器監(jiān)測得到的監(jiān)測應(yīng)力與計(jì)算得到的該位置對應(yīng)的一組參數(shù)相比較，評估監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)的可信度；用主傳感器監(jiān)測得到的監(jiān)測應(yīng)力與計(jì)算得到的該位置對應(yīng)的四種基準(zhǔn)應(yīng)力相比較，判斷監(jiān)測位置上是否存在宏觀裂紋。
[0005]一、位置和參數(shù)的編號規(guī)則:
[0006]本系統(tǒng)涉及到2個(gè)主梁、8個(gè)監(jiān)測截面、32個(gè)監(jiān)測位置，還有4種基準(zhǔn)應(yīng)力、4個(gè)位置關(guān)系系數(shù)、4個(gè)載荷關(guān)系系數(shù)和32個(gè)監(jiān)測應(yīng)力，它們分別按如下規(guī)則編號。
[0007]主梁編號:i，i = 1,2ο司機(jī)室所在的主梁編號為1，另一個(gè)主梁編號為2。
[0008]監(jiān)測截面編號:j，j = 1，2，3，4。按到司機(jī)室距離的遠(yuǎn)近程度編號，離司機(jī)室最近的端部監(jiān)測截面編號為1，依次類推。這樣四個(gè)監(jiān)測截面中，1號和4號是端部監(jiān)測截面，它們到跨度中心的距離相等；2號和3號是中間監(jiān)測截面，它們到跨度中心的距離也相等。
[0009]同一監(jiān)測截面的矩形四個(gè)角的位置(簡稱“角位”)的編號:m，m= 1，2，3，4。下蓋板和內(nèi)腹板(離另一個(gè)主梁較近的腹板、偏軌梁的主腹板)的連接處為1號角位，下蓋板和外腹板(離另一個(gè)主梁較遠(yuǎn)的腹板、偏軌梁的副腹板)的連接處為2號角位，上蓋板和外腹板的連接處為3號角位，上蓋板和內(nèi)腹板的連接處為4號角位。這樣編號以后，1號角位和2號角位對應(yīng)的是主傳感器，3號角位和4號角位對應(yīng)的是輔助傳感器。
[0010]基準(zhǔn)應(yīng)力及其基準(zhǔn)編號:基準(zhǔn)應(yīng)力Y (Y為實(shí)數(shù))是按載荷大小、載荷位置、截面特性計(jì)算的理論計(jì)算應(yīng)力，再考慮工況特點(diǎn)、載荷特性、結(jié)構(gòu)特性、材料特性、幾何特性、宏觀裂紋周圍的應(yīng)力分布特性等因素修正后得到的，同一監(jiān)測位置的基準(zhǔn)應(yīng)力有四個(gè)，按絕對值從小到大的順序依次為:靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、屈服基準(zhǔn)應(yīng)力和強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力。應(yīng)力計(jì)算模塊從起升載荷傳感器得到某一時(shí)刻起升載荷的大小，從小車位置傳感器得到該時(shí)刻小車在主梁上的位置坐標(biāo)，結(jié)合事先輸入的其他相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出每個(gè)應(yīng)變傳感器所在位置的基準(zhǔn)應(yīng)力。每個(gè)應(yīng)變傳感器位置對應(yīng)四種基準(zhǔn)應(yīng)力，四種基準(zhǔn)應(yīng)力的基準(zhǔn)種類編號為n，n = 1、2、3、4，依次對應(yīng)了靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、屈服基準(zhǔn)應(yīng)力、強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力。同一個(gè)應(yīng)變傳感器對應(yīng)的基準(zhǔn)應(yīng)力，按靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、屈服基準(zhǔn)應(yīng)力和強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力的順序排列，組成一組基準(zhǔn)應(yīng)力。每一個(gè)基準(zhǔn)應(yīng)力Y都有一個(gè)四位數(shù)的下標(biāo)編號，前三位是位置編號，其中第一位是所在主梁的編號i(i = 1，2)、第二位是所在監(jiān)測截面的編號j(j = 1,2, 3，4)、第三位是所在角位的編號m(m= 1,2, 3，4)，第四位是基準(zhǔn)種類編號n(n=l，2，3，4)。即將基準(zhǔn)應(yīng)力表示為Y ijnm，同一個(gè)位置上四種基準(zhǔn)應(yīng)力表示為:y iJml> y iJm2> y iJm3> y 例如，第1號主梁(帶司機(jī)室的主梁)、第2號監(jiān)測截面(離司機(jī)室較近的中間監(jiān)測截面)、第3號角位(上蓋板與外腹板連接處)的第4號基準(zhǔn)應(yīng)力(強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力)表不為Y 1234，它與同一個(gè)位置的其它三個(gè)基準(zhǔn)應(yīng)力一起排列為Yl231、Υ 1232 >
Υ 1233、Υ 1234，就組成了一組基準(zhǔn)應(yīng)力。基準(zhǔn)應(yīng)力數(shù)據(jù)被送入綜合處理模塊，每個(gè)傳感器位置對應(yīng)一組基準(zhǔn)應(yīng)力，每個(gè)主梁有16組基準(zhǔn)應(yīng)力數(shù)據(jù)。
[0011]位置關(guān)系系數(shù)及其編號:位置關(guān)系系數(shù)Κ(Κ>0)是同一主梁上不同監(jiān)測截面之間的內(nèi)力比，它反映了兩個(gè)截面之間受位置影響的相對關(guān)系。應(yīng)力計(jì)算模塊從起升載荷傳感器得到某一時(shí)刻起升載荷的大小，從小車位置傳感器得到該時(shí)刻小車在主梁上的位置坐標(biāo)，結(jié)合事先輸入的其他相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出該時(shí)刻同一個(gè)主梁上相互對稱的監(jiān)測截面之間的位置關(guān)系系數(shù)。每個(gè)主梁有兩個(gè)位置關(guān)系系數(shù)，兩個(gè)主梁共有四個(gè)位置關(guān)系系數(shù)，用Kil4和Ki23表示，位置關(guān)系系數(shù)的下標(biāo)編號有三位數(shù)字，第一位是所在主梁編號i(i = 1,2);后兩位是所表示的兩個(gè)監(jiān)測截面的編號，小號在前。例如K114表示1號主梁的1號監(jiān)測截面和4號監(jiān)測截面之間的位置關(guān)系系數(shù)。位置關(guān)系系數(shù)數(shù)據(jù)被送入綜合處理模塊。
[0012]載荷關(guān)系系數(shù)及其編號:載荷關(guān)系系數(shù)C(C>0)是兩個(gè)主梁上相同編號的監(jiān)測截面之間的內(nèi)力之比，它反映了兩個(gè)截面之間受外載荷影響的相對關(guān)系。應(yīng)力計(jì)算模塊從起升載荷傳感器得到某一時(shí)刻起升載荷的大小，從小車位置傳感器得到該時(shí)刻小車在主梁上的位置坐標(biāo)，結(jié)合事先輸入的其他相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出該時(shí)刻兩個(gè)主梁上相同編號的監(jiān)測截面之間的載荷關(guān)系系數(shù)。每臺起重機(jī)有四個(gè)載荷關(guān)系系數(shù)，用qi2表示，載荷關(guān)系系數(shù)的下標(biāo)編號有三位數(shù)字，第一位是所在監(jiān)測截面的編號j(j = 1,2,3,4);后兩位是主梁的編號，小號在前。例如C112表示1號監(jiān)測截面的1號主梁和2號監(jiān)主梁之間的載荷關(guān)系系數(shù)。載荷關(guān)系系數(shù)數(shù)據(jù)被送入綜合處理模塊。
[0013]監(jiān)測應(yīng)力及其編號:監(jiān)測應(yīng)力σ (σ為實(shí)數(shù))是由應(yīng)變傳感器監(jiān)測到的實(shí)際應(yīng)力。應(yīng)力監(jiān)測模塊將同一時(shí)刻應(yīng)變傳感器測得的監(jiān)測應(yīng)力的數(shù)據(jù)送入綜合處理模塊，每個(gè)傳感器位置對應(yīng)一個(gè)監(jiān)測應(yīng)力，每一個(gè)監(jiān)測應(yīng)力都有一個(gè)三位數(shù)的位置編號作為下標(biāo)，其中第一位是所在主梁的編號i α = 1，2)、第二位是所在監(jiān)測截面的編號j (j = 1，2，3，4)、第三位是所在角位的編號m(m= 1，2，3，4)。即將監(jiān)測應(yīng)力表示為σ ijm，例如，第1號主梁(帶司機(jī)室的主梁)、第2號監(jiān)測截面(離司機(jī)室較近的中間監(jiān)測截面)、第3號角(上蓋板與外腹板的連接處)的監(jiān)測應(yīng)力表示為σ123。每個(gè)主梁有16個(gè)監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)，8個(gè)主應(yīng)變傳感器的監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)和8個(gè)輔助應(yīng)變傳感器的監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)。
[0014]二、本系統(tǒng)監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)的可信度評估:
[0015]本系統(tǒng)在進(jìn)入裂紋監(jiān)測程序之前，首先對監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)的可信度進(jìn)行評估?？尚哦仍u估從監(jiān)測應(yīng)力的數(shù)值范圍(簡稱“應(yīng)力范圍”)、監(jiān)測應(yīng)力之間的位置關(guān)系(簡稱“位置關(guān)系”)和監(jiān)測應(yīng)力之間的載荷關(guān)系(簡稱“載荷關(guān)系”)三個(gè)方面進(jìn)行。
[0016]應(yīng)力范圍的評估:綜合處理模塊將輔助應(yīng)變傳感器所在位置的監(jiān)測應(yīng)力值與同一時(shí)刻、同一位置的靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力和動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力值比較，即將oij3與Yij31、y iJ32比較，將oij4與Yij41、yiJ42比較，看其大小是否在靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力和動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力限定的范圍內(nèi)。對(i = 1，2)、(j = 1，2，3，4)，如果 | γ iJ311 ( I σ iJ31 ( | y iJ321 并且
YiJ41 ( I oiJ4 ( I Yij421，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力范圍滿足要求。
[0017]位置關(guān)系的評估:綜合處理模塊將同一時(shí)刻、同一主梁，到跨中距離相等的兩個(gè)監(jiān)測截面上，相同角位號的輔助應(yīng)變傳感器監(jiān)測應(yīng)力值比較，即計(jì)算比值oil3/0i43、ση4/Ο i44、O i23/ σ i33、σ i24/ σ i34。然后將各比值與相應(yīng)的位置關(guān)系系數(shù)對比，判斷是否滿足位置關(guān)系條件，即判斷以下八個(gè)不等式是否成立:
[0018]| σ il3/ σ i43_Kil41/Kil4 ^ r, (i = 1，2)；
[0019]| σ il4/ σ i44_Kil41/Kil4 ^ r, (i = 1，2)；
[0020]I σ i23/ σ i33-Ki231 /Ki23 ^ r, (i = 1，2)；
[0021 ] | σ i24/ σ i34_Ki231 /Ki23 ^ r, (i = 1, 2)；
[0022]為了計(jì)算方便，令:
[0023]I σ il3/ σ ?43_Κη41 /Kil4 — ril43, (i — 1，2)；
[0024]I σ il4/ σ i44_Kil41/Kil4 = ril44, (i = 1，2)；
[0025]I o 123/ 0 i33_Ki231 /Ki23 — ri233，(i — 1，2)；
[0026]I o 124/ σ i34—Ki231 /Ki23 — ri234，(i — 1，2)；
[0027]則只需即判斷以下八個(gè)不等式是否成立:
[0028]ril43 ^ r, (i = 1, 2)；
[0029]ril44 ^ r, (i = 1, 2)；
[0030]ri233 < r, (i = 1, 2)；
[0031]ri234 < r, (i = 1, 2)；
[0032]式中r是位置關(guān)系系數(shù)的允許相對偏差，為小于1的正數(shù)。
[0033]如果上述八個(gè)不等式都成立，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力滿足位置關(guān)系條件。
[0034]載荷關(guān)系的評估:綜合處理模塊將同一時(shí)刻兩個(gè)主梁上相同監(jiān)測截面編號、相同角位號的輔助應(yīng)變傳感器監(jiān)測應(yīng)力值兩兩比較，即計(jì)算比值0吵1 σ 2J,和σ υ4/ σ 將比較結(jié)果與相應(yīng)的載荷關(guān)系系數(shù)對比，判斷是否滿足載荷關(guān)系條件，即判斷以下八個(gè)不等式是否成立:
[0035]| σ 1J3/ σ 2J3-CJ121 /CJ12 ^ s, (j = 1,2,3,4)；
[0036]I σ 1J4/ σ 2J4-CJ121 /CJ12 ^ s, (j = 1,2,3,4)；
[0037]為了計(jì)算方便，令:
[0038]I σ 1J3/ σ 2J3-CJ121 /CJ12 = sJ123, (j = 1, 2, 3, 4)；
[0039]I σ 1J4/ σ 2J4-CJ121 /CJ12 = sJ124, (j = 1, 2, 3, 4)；
[0040]則只需即判斷以下八個(gè)不等式是否成立:
[0041]sJ123 彡 s, (j = 1，2，3，4)；
[0042]sJ124 彡 s, (j = 1，2，3，4)；
[0043]式中s是載荷關(guān)系系數(shù)的允許相對偏差，為小于1的正數(shù)。
[0044]如果上述八個(gè)不等式都成立，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力滿足載荷關(guān)系條件。
[0045]如果本監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測應(yīng)力的應(yīng)力范圍滿足要求，并且滿足位置關(guān)系條件和載荷關(guān)系條件，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)可信度符合要求。
[0046]三、本系統(tǒng)對主梁宏觀裂紋的監(jiān)測:
[0047]在本監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的應(yīng)力數(shù)據(jù)可信度符合要求的條件下，綜合處理模塊將主應(yīng)變傳感器所在位置的監(jiān)測應(yīng)力值與同一時(shí)刻、同一位置的四種基準(zhǔn)應(yīng)力值比較，即將σ ijm分別與yiJm2> yiJm3> Yijm4比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷該位置及附近是否存在宏觀裂紋。判斷的方法是:對(i = 1,2), (j = 1，2，3，4)、(m = 1，2)，如果監(jiān)測應(yīng)力大于或等于強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力，即彡YUm4，則認(rèn)為該應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近有裂紋；如果監(jiān)測應(yīng)力小于強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力且大于或等于屈服基準(zhǔn)應(yīng)力，即σ iJm < Yi>4，則認(rèn)為應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近很可能有裂紋；如果監(jiān)測應(yīng)力小于屈服基準(zhǔn)應(yīng)力且大于動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力，即YUm2< oiJm< Yum3，則認(rèn)為應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近可能有裂紋；如果監(jiān)測應(yīng)力小于靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力，即σ@< Yuml，則認(rèn)為在該應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域外兩側(cè)附近可能有裂紋；如果監(jiān)測應(yīng)力大于或等于靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力并且小于或等于動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力，即
YiJffll ^ ο iJffl ^ YUm2，則認(rèn)為該應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)和周圍附近沒有裂紋。
[0048]本發(fā)明的效果和益處是:實(shí)時(shí)監(jiān)測疲勞敏感部位的應(yīng)力狀態(tài)、判斷裂紋存在與否。當(dāng)出現(xiàn)裂紋時(shí)發(fā)出警報(bào)，確保設(shè)備和人員的安全。采用普通應(yīng)變片監(jiān)測疲勞裂紋，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1是起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)的總示意圖。
[0050]圖2是端部監(jiān)測截面應(yīng)變傳感器布置示意圖(圖1的A-A(D-D)剖視圖)。
[0051]圖3是中間監(jiān)測截面應(yīng)變傳感器布置示意圖(圖1的B-B(C-C)剖視圖)。
[0052]圖4是主梁、監(jiān)測截面、截面四角編號示意圖。
[0053]圖5是本監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)力范圍評估程序框圖。
[0054]圖6是同一主梁上的同類監(jiān)測截面之間位置關(guān)系評估程序框圖。
[0055]圖7是不同主梁上的同位監(jiān)測截面之間載荷關(guān)系評估程序框圖。
[0056]圖8是判斷應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域及附近是否存宏觀裂紋的程序框圖。
[0057]圖中標(biāo)記:1主梁數(shù)據(jù)采集裝置；2系統(tǒng)主機(jī)；3司機(jī)室；4小車數(shù)據(jù)采集裝置；5起升載荷傳感器；6小車；7起升機(jī)構(gòu)；8小車位置傳感器；9小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)；10主梁；11輔助應(yīng)變傳感器；12主梁橫隔板；13主應(yīng)變傳感器；14主梁上蓋板；15主梁內(nèi)腹板；16主梁下蓋板；17主梁外腹板。1-Ι為跨度中心，I1-1I為小車軌距中心。為了能看清楚，圖中參數(shù)的下標(biāo)都用加括號的大號字書寫。

【具體實(shí)施方式】
[0058]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖，詳細(xì)敘述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0059]如圖1所示，起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)均安裝在小車上，小車在主梁的軌道上運(yùn)行，作用在主梁上的移動載荷是由小車車輪通過軌道傳遞的，司機(jī)室在主梁端部下方。箱形主梁內(nèi)部有橫隔板，在靠近主梁兩端端的位置，主梁高度突然變小。起升載荷傳感器安裝在起升機(jī)構(gòu)上、小車位置傳感器安裝在小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)上，小車數(shù)據(jù)采集裝置安裝在小車上。A-A(D-D)截面為端部監(jiān)測截面，位于主梁端部截面突變處；B-B(C-C)截面為中間監(jiān)測截面，位于最靠近跨中的橫隔板處；主梁監(jiān)測截面上都安裝了應(yīng)變傳感器。主梁數(shù)據(jù)采集裝置安裝在主梁端部上方。系統(tǒng)主機(jī)安裝在司機(jī)室內(nèi)。
[0060]圖2和圖3給出了監(jiān)測截面上應(yīng)變傳感器的布置形式。如圖所示，箱形主梁斷面是矩形的，在同一截面上，兩個(gè)主梁的斷面互相對稱，主梁內(nèi)腹板在里側(cè)，主梁外腹板在外側(cè)。對于每個(gè)主梁的每個(gè)監(jiān)測截面，主梁內(nèi)腹板和主梁外腹板外表面靠近上、下蓋板處，各安裝了一套應(yīng)變傳感器，下部(靠近下蓋板)兩套應(yīng)變傳感器為主傳感器，安裝在主梁內(nèi)腹板、主梁外腹板與主梁橫隔板連接焊縫的最下端的對應(yīng)位置，上部(靠近上蓋板)兩套應(yīng)變傳感器為輔助傳感器，安裝在同一截面上，輔助傳感器到上蓋板的距離等于主傳感器到下蓋板的距離。
[0061]圖4給出了主梁、監(jiān)測截面和主梁矩形截面四個(gè)角的位置編號，主梁有1、2兩個(gè)編號，1號主梁下有司機(jī)室；監(jiān)測截面有1、2、3、4四個(gè)編號，圖中的A-A剖面為1號監(jiān)測截面、B-B剖面為2號監(jiān)測截面、C-C剖面為3號監(jiān)測截面、D-D剖面為4號監(jiān)測截面，其中1、4兩個(gè)監(jiān)測截面(圖中的A-A和D-D剖面)到跨度中心的距離相等，2、3兩個(gè)監(jiān)測截面(圖中的B-B和C-C剖面)到跨中的距離相等；主梁矩形截面四個(gè)角的位置(角位)有四個(gè)編號，內(nèi)腹板與下蓋板連接處為1號角位、外腹板與下蓋板連接處為2號角位、外腹板與上蓋板連接處為3號角位、內(nèi)腹板與上蓋板連接處為4號角位。
[0062]圖5、圖6、圖7、圖8給出了本監(jiān)測系統(tǒng)的主要工作程序。本監(jiān)測系統(tǒng)投入工作后的某一時(shí)刻:
[0063]應(yīng)力計(jì)算模塊從起升載荷傳感器得到該起升載荷的大小，從小車位置傳感器得到該時(shí)刻小車在主梁上的位置坐標(biāo)，結(jié)合事先輸入的其他相關(guān)數(shù)據(jù)，作如下計(jì)算:
[0064]①每個(gè)應(yīng)變傳感器所在位置的基準(zhǔn)應(yīng)力Y (Y為實(shí)數(shù))。每個(gè)位置對應(yīng)1組，每組4種基準(zhǔn)應(yīng)力，按靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、屈服基準(zhǔn)應(yīng)力和強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力的順序排列為: Y ijml、Y ijm2、、ijm3、、ijm4，
一共32組。(見圖5、圖8)
[0065]②同一個(gè)主梁上相互對稱的監(jiān)測截面之間的位置關(guān)系系數(shù)K(K > 0)。每個(gè)主梁有兩個(gè)位置關(guān)系系數(shù)，兩個(gè)主梁共有四個(gè)位置關(guān)系系數(shù)，用Kil4和Ki23表示。(見圖6)
[0066]③兩個(gè)主梁上相同編號的監(jiān)測截面之間的載荷關(guān)系系數(shù)C(C > 0)。每臺起重機(jī)有四個(gè)載荷關(guān)系系數(shù)，用qi2表示。(見圖7)
[0067]應(yīng)力監(jiān)測模塊通過應(yīng)變傳感器在同一時(shí)刻測得監(jiān)測應(yīng)力σ (σ為實(shí)數(shù))，每個(gè)傳感器位置對應(yīng)一個(gè)監(jiān)測應(yīng)力，共有32個(gè)監(jiān)測應(yīng)力，用oijm表示。(見圖5、圖6、圖7、圖8)
[0068]上述計(jì)算和監(jiān)測結(jié)果被送入綜合處理模塊，首先進(jìn)行監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)的可信度的評估，從應(yīng)力范圍、位置關(guān)系和載荷關(guān)系三個(gè)方面進(jìn)行。
[0069]圖5的程序框圖說明了可信度評估的第一項(xiàng)內(nèi)容:評估本監(jiān)測裝置監(jiān)測的應(yīng)力范圍是否滿足要求。綜合處理模塊將輔助應(yīng)變傳感器所在位置的監(jiān)測應(yīng)力值與同一時(shí)刻、同一位置的靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力和動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力值比較，只有當(dāng)16個(gè)監(jiān)測應(yīng)力都在對應(yīng)的基準(zhǔn)應(yīng)力限定的范圍內(nèi)時(shí)，即對(i = l，2)、(j = 1，2，3，4)，如果| Yij31| ( I oiJ3 ( I y iJ32并且
y iJ41 ( I oiJ4 ( I yU42I，才認(rèn)為本監(jiān)測裝置的監(jiān)測應(yīng)力范圍滿足要求。具體方法是:
[0070]對i = 1、2，j = 1、2、3、4，將 σ iJ3 與 YiJ31、YiJ32，將 σ iJ4 與 YiJ41、Yij42，作如下循環(huán)比較:
[0071]令i = 1，j = 1。先比較。113與Yll31，如果I。113| < I γ1131|，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力范圍不滿足要求并輸出“I σ113 < I Υ1131|”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第二步比較σ 11:3與Υ 1132?如果I σ lid > I y 11321，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力范圍不滿足要求并輸出“ I σ 113
>I Υ 1132 ”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第三步比較σ 114與、1141，如果I σ 114
<I Υ1141|，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力范圍不滿足要求并輸出“I σ114| < I Υ1141|”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第四步比較。114與如果I 0ml > I Y m21，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力范圍不滿足要求并輸出“I σ114| > | Υ1142|”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步。
[0072]令i = 1, j = 2。重復(fù)以上步驟。
[0073]......。
[0074]最后令i = 2，j = 4 ;先比較。243與γ 2431，如果| σ 2431 < | Υ 24311，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力范圍不滿足要求并輸出“I σ 243 < | Υ 2431|”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第二步比較σ 243與γ 2432，如果I σ 243| > I Υ 2432|，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力范圍不滿足要求并輸出“ I σ243
>Υ 2432 ”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第三步比較Ο 244與Υ ，如果I 0 _
<I Υ 2441|，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力范圍不滿足要求并輸出“I σ 244| < I Υ 2441|”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第四步比較與如果I σ_Ι > I ，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力范圍不滿足要求并輸出“I σ 244| > I Υ 2442|”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步。
[0075]最后統(tǒng)計(jì)比較結(jié)果，如果監(jiān)測應(yīng)力范圍不滿足要求的結(jié)果數(shù)量等于零，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力范圍滿足要求，否則為不滿足。
[0076]圖6的程序框圖說明了可信度評估的第二項(xiàng)內(nèi)容:評估本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力是否滿足同一主梁上的同類監(jiān)測截面之間位置關(guān)系條件。綜合處理模塊計(jì)算并判斷:
[0077]ril43 — | σ 113/ σ i43_Kil41/Kil4〉r，(i — 1, 2)；
[0078]ril44 = I σ il4/ σ i44_Kil41/Kil4 > r, (i = 1，2)；
[0079]ri233 — I o 123/ 0 i33_Ki231 /Ki23〉r，(i — 1, 2)；
[0080]ri234 — I O 124/ 0 i34_Ki23 I /Ki23〉Γ，(l — 1，2)；
[0081]即判斷ril43、ril44、ri233、ri234是否大于位置關(guān)系系數(shù)的允許相對偏差r(0<r< 1)，如果是，則不滿足位置關(guān)系條件。
[0082]只有當(dāng)上述八個(gè)不等式都不成立時(shí)，才認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力滿足位置關(guān)系條件。具體方法是:
[0083]對i = 1、2，作如下循環(huán)比較:
[0084]令i = 1。先比較1*1143和1.，如果r1143>r，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足位置關(guān)系條件并輸出“r1143 > r”后進(jìn)入下一步,否則直接進(jìn)入下一步；第二步比較r1144和r,如果r1144 > r,則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足位置關(guān)系條件并輸出“r1144 > r”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第三步比較r1233和r，如果r1233 > r，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足位置關(guān)系條件并輸出“r1233
>r”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第四步比較r1234和r，如果r1234 > r,則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足位置關(guān)系條件并輸出“r1234 > r”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步。
[0085]令i = 2。先比較1"2143和1.,如果r2143>r,則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足位置關(guān)系條件并輸出“r2i? > ?！焙筮M(jìn)入下一步,否則直接進(jìn)入下一步；第二步比較1"2144和r,如果1"2144 > r,則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足位置關(guān)系條件并輸出“r2144 > r”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第三步比較r2233和r，如果r2233 > r，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足位置關(guān)系條件并輸出“r2233
>r”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步；第四步比較r2234和r，如果r2234 > r,則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足位置關(guān)系條件并輸出“r2234 > r”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下步。
[0086]最后統(tǒng)計(jì)比較結(jié)果，如果監(jiān)測應(yīng)力不滿足位置關(guān)系條件的結(jié)果數(shù)量等于零，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力滿足位置關(guān)系條件，否則為不滿足。
[0087]圖7的程序框圖說明了可信度評估的第三項(xiàng)內(nèi)容:評估本監(jiān)測裝置的監(jiān)測應(yīng)力是否滿足兩個(gè)主梁上相同編號的監(jiān)測截面之間的載荷關(guān)系。綜合處理模塊計(jì)算并判斷:
[0088]sJ123 = | σ 1J3/ σ 2j3~Cjl21 /CJ12 > s, (j = 1，2，3，4)；
[0089]sJ124 = I σ 1J4/ σ 2J4-CJ121/CJ12 > s, (j = 1，2，3，4)；
[0090]即判斷sjl23和sjl24是否大于載荷關(guān)系系數(shù)的允許相對偏差s (0 < s < 1),如果是，則不滿足載荷關(guān)系條件。
[0091]只有當(dāng)上述八個(gè)不等式都不成立時(shí)，才認(rèn)為本監(jiān)測裝置的監(jiān)測應(yīng)力滿足載荷關(guān)系條件。具體方法是:
[0092]對j = 1、2、3、4，將sjl23與s、sJ124與s作如下循環(huán)比較:
[0093]令j = 1。先比較81123和s,如果s1123 > s,則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足載荷關(guān)系條件并輸出“s1123 > s”后進(jìn)入下一步,否則直接進(jìn)入下一步；第二步比較s1124和s,如果s1124 >s，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足載荷關(guān)系條件并輸出“s1124 > s”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步。
[0094]令j = 2。重復(fù)以上步驟。
[0095]......。
[0096]令j = 4。先比較84123和s,如果s4123 > s,則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足載荷關(guān)系條件并輸出“s4123 > s”后進(jìn)入下一步,否則直接進(jìn)入下一步；第二步比較s4124和s,如果s4124 >s，則認(rèn)為監(jiān)測應(yīng)力不滿足載荷關(guān)系條件并輸出“s4124 > s”后進(jìn)入下一步，否則直接進(jìn)入下一步。
[0097]統(tǒng)計(jì)比較結(jié)果，如果監(jiān)測應(yīng)力不滿足載荷關(guān)系條件的結(jié)果數(shù)量等于零，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力滿足載荷關(guān)系條件，否則為不滿足。
[0098]當(dāng)以上三項(xiàng)內(nèi)容全部滿足要求時(shí)，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)可信度符合要求，可以進(jìn)入主梁裂紋監(jiān)測程序。
[0099]圖8的程序框圖說明了主梁裂紋監(jiān)測的過程。綜合處理模塊將主應(yīng)變傳感器所在位置的監(jiān)測應(yīng)力值與同一時(shí)刻、同一位置的四種基準(zhǔn)應(yīng)力值比較，即將Oijm分別與YiJml、Y ijm2、Y ijm3、Y iJffl4比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷該位置及附近是否存在宏觀裂紋。具體方法是:
[0100]對i = 1、2, j = 1、2、3、4, m = 1、2,作如下循環(huán)比較:
[0101]循環(huán)1:令i = I, j = l,m = I。先比較σ m和y 1114,如果σ m彡y 1114，則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近有裂紋并輸出結(jié)論后進(jìn)入下一循環(huán)，否則進(jìn)入下一步；第二步比較0Iii和Y 1113，如果0 111彡Y 1113，則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近很可能有裂紋并輸出結(jié)論后進(jìn)入下一循環(huán)，否則進(jìn)入下一步；第三步比較σ m和Ym2，如果σ m> Y1112，則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近可能有裂紋并輸出結(jié)論后進(jìn)入下一循環(huán)，否則進(jìn)入下一步；最后比較O111和Y1111,如果om< Y1111,則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域兩側(cè)可能有裂紋并輸出結(jié)論后進(jìn)入下一循環(huán)，否則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)和上下附近沒有裂紋并輸出結(jié)論后進(jìn)入下一循環(huán)。
[0102]循環(huán)2:令i = I, j = I, m = 2。重復(fù)以上步驟。
[0103]......。
[0104]循環(huán)16:令 i = 2, j = 4, m = 2。先比較 σ 242 和 γ 2424，如果 σ 242 彡 y 2424，則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近有裂紋并輸出結(jié)論后結(jié)束循環(huán)，否則進(jìn)入下一步；第二步比較σ 242和Y 2423，如果O 242彡Y 2423,則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近很可能有裂紋并輸出結(jié)論后結(jié)束循環(huán)，否則進(jìn)入下一步；第三步比較σ 242和Y 2422，如果O 242 > Y 2422，則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近可能有裂紋并輸出結(jié)論后結(jié)束循環(huán)，否則進(jìn)入下一步；最后比較σ 242和Y 2421，如果O 242 < Y 2421，則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域兩側(cè)可能有裂紋并輸出結(jié)論后結(jié)束循環(huán)，否則認(rèn)為該位置應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)和上下附近沒有裂紋并輸出結(jié)論后結(jié)束循環(huán)。
[0105]全部循環(huán)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)監(jiān)測結(jié)果并輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)，包括硬件和軟件兩部分，硬件部分包括起升載荷傳感器、小車位置傳感器、主梁應(yīng)變傳感器、小車數(shù)據(jù)采集裝置、主梁數(shù)據(jù)采集裝置和系統(tǒng)主機(jī)；軟件部分包括應(yīng)力監(jiān)測模塊、應(yīng)力計(jì)算模塊和綜合處理模塊；其特征在于該系統(tǒng)用輔助傳感器監(jiān)測得到的監(jiān)測位置監(jiān)測應(yīng)力與計(jì)算得到的該位置對應(yīng)的一組參數(shù)相比較，評估監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)的可信度；用主傳感器監(jiān)測得到的監(jiān)測位置的監(jiān)測應(yīng)力與計(jì)算得到的該位置對應(yīng)的四種基準(zhǔn)應(yīng)力相比較，判斷監(jiān)測位置上是否存在宏觀裂紋。
2.如權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)監(jiān)測位置對應(yīng)的四種基準(zhǔn)應(yīng)力，按絕對值從小到大的順序依次為:靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、屈服基準(zhǔn)應(yīng)力和強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力。
3.如權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于評估監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)可信度的一組參數(shù)中:靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力和動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力，用作應(yīng)力范圍評估；位置關(guān)系系數(shù)是同一主梁上相關(guān)監(jiān)測截面之間的內(nèi)力比，用作位置關(guān)系評估；載荷關(guān)系系數(shù)是兩個(gè)主梁上相同編號的監(jiān)測截面之間的內(nèi)力之比，用作載荷關(guān)系評估。
4.如權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)涉及到2個(gè)主梁、8個(gè)監(jiān)測截面、32個(gè)監(jiān)測位置，還有4種基準(zhǔn)應(yīng)力、4個(gè)位置關(guān)系系數(shù)、4個(gè)載荷關(guān)系系數(shù)和32個(gè)監(jiān)測應(yīng)力，它們分別按如下規(guī)則編號: 主梁編號:i，i = 1，2 ;司機(jī)室所在的主梁編號為1，另一個(gè)主梁編號為2 ； 監(jiān)測截面編號:j，j = 1,2,3,4 ;按到司機(jī)室距離的遠(yuǎn)近程度編號，離司機(jī)室最近的端部監(jiān)測截面編號為I，依次類推； 同一監(jiān)測截面的矩形四個(gè)角位的編號:m，m = 1,2,3,4 ;下蓋板和內(nèi)腹板的連接處為I號角位，下蓋板和外腹板的連接處為2號角位，上蓋板和外腹板的連接處為3號角位，上蓋板和內(nèi)腹板的連接處為4號角位； 基準(zhǔn)應(yīng)力Y (Y為實(shí)數(shù))的編號:每個(gè)應(yīng)變傳感器位置對應(yīng)四種基準(zhǔn)應(yīng)力，四種基準(zhǔn)應(yīng)力的基準(zhǔn)種類編號為n(n = 1，2，3，4)，基準(zhǔn)種類編號按基準(zhǔn)種類的順序，依次為1、2、3、4，對應(yīng)了靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、屈服基準(zhǔn)應(yīng)力和強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力；同一個(gè)應(yīng)變傳感器對應(yīng)的基準(zhǔn)應(yīng)力，按靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力、屈服基準(zhǔn)應(yīng)力和強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力的順序排列，組成一組基準(zhǔn)應(yīng)力；每一個(gè)基準(zhǔn)應(yīng)力都有一個(gè)四位數(shù)的下標(biāo)編號，前三位是位置編號，其中第一位是所在主梁的編號i(i = 1，2)、第二位是所在監(jiān)測截面的編號j(j=1，2，3，4)、第三位是所在角位的編號m(m = 1，2，3，4)，第四位是基準(zhǔn)種類編號η (η =1,2, 3,4);即將基準(zhǔn)應(yīng)力表示為Yijnm，同一個(gè)位置上的四種基準(zhǔn)應(yīng)力表示為:Y ijml、YiJffl2>Y ijm3、Y ijm4 ; 位置關(guān)系系數(shù)K(K > 0)的編號:每個(gè)主梁有兩個(gè)位置關(guān)系系數(shù)，兩個(gè)主梁共有四個(gè)位置關(guān)系系數(shù)，位置關(guān)系系數(shù)的下標(biāo)編號有三位數(shù)字，第一位是所在主梁編號i(i = 1,2);后兩位是所表不的兩個(gè)監(jiān)測截面的編號，小號在前，表不為Kil4和Ki23 ； 載荷關(guān)系系數(shù)C(C > O)的編號:每臺起重機(jī)有四個(gè)載荷關(guān)系系數(shù)，載荷關(guān)系系數(shù)的下標(biāo)編號有三位數(shù)字，第一位是所在監(jiān)測截面的編號j(j = 1,2,3,4);后兩位是主梁的編號，小號在前，表不為Cj12 ； 監(jiān)測應(yīng)力σ (σ為實(shí)數(shù))的編號:監(jiān)測應(yīng)力是由應(yīng)變傳感器監(jiān)測到的實(shí)際應(yīng)力，每個(gè)傳感器位置對應(yīng)一個(gè)監(jiān)測應(yīng)力，每一個(gè)監(jiān)測應(yīng)力都有一個(gè)三位數(shù)的位置編號，其中第一位是所在主梁的編號i α = 1，2)、第二位是所在監(jiān)測截面的編號j (j = 1，2，3，4)、第三位是所在角位的編號m(m = 1，2，3，4),表示為σ ijm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)在判斷監(jiān)測位置上是否存在宏觀裂紋之前，先對監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行可信度評估，可信度評估從應(yīng)力范圍、位置關(guān)系和載荷關(guān)系三個(gè)方面進(jìn)行； 應(yīng)力范圍的評估方法和基準(zhǔn): 對(i = l，2)、(j = 1,2,3,4),如果 IYij31I ( |oiJ3| ( IYij32I 并且Yij41I ( I Oij4 ( I Yij421，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力范圍滿足要求； 位置關(guān)系的評估方法和基準(zhǔn): 判斷以下八個(gè)不等式是否成立:
ril43 = I σ ns/ σ H3-Kil41 /Kil4 ^ r, (i = I, 2)；
ril44 = I σ il4/ σ i44_Kil41 /Kil4 ^ r, (i = I, 2)；
ri233 — I 0 0 i33_Ki23 I /Ki23 ^ T, (? — I, 2)；
ri234 — I σ σ i34_Ki23 I /Ki23 ^ Γ, (? — I, 2); 式中r是位置關(guān)系系數(shù)的允許相對偏差，為小于I的正數(shù)； 如果上述八個(gè)不等式都成立，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力滿足位置關(guān)系條件； 載荷關(guān)系的評估方法和基準(zhǔn): 判斷以下八個(gè)不等式是否成立:
Sjl23 — I 0 Ij3/ 0 2j3_Cj12 I /Cj12 ^S, (j — I, 2, 3, 4)；
Sjl24 — I。。2j4_Cj12 I /Cj12 s, (j — I, 2, 3, 4); 式中S是載荷關(guān)系系數(shù)的允許相對偏差，為小于I的正數(shù)； 如果上述八個(gè)不等式都成立，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力滿足載荷關(guān)系條件； 如果本監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測應(yīng)力的應(yīng)力范圍滿足要求，并且滿足位置關(guān)系條件和載荷關(guān)系條件,則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測應(yīng)力數(shù)據(jù)可信度符合要求。
6.如權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)主梁裂紋監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于判斷宏觀裂紋是否存在的方法是:對(i = 1,2), (j = 1,2,3,4), (m= 1，2)，如果監(jiān)測應(yīng)力大于或等于強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力，即彡Yum4，則認(rèn)為該應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近有裂紋；如果監(jiān)測應(yīng)力小于強(qiáng)度基準(zhǔn)應(yīng)力且大于或等于屈服基準(zhǔn)應(yīng)力，即Yiill3S σ iJm < ，則認(rèn)為應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近很可能有裂紋；如果監(jiān)測應(yīng)力小于屈服基準(zhǔn)應(yīng)力且大于動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力，即Y(Yijm2< σ iJm < Yijm3，則認(rèn)為應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)或上下附近可能有裂紋；如果監(jiān)測應(yīng)力小于靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力，即σ@< Y iM，則認(rèn)為在該應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域外兩側(cè)附近可能有裂紋；如果監(jiān)測應(yīng)力大于或等于靜態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力并且小于或等于動態(tài)基準(zhǔn)應(yīng)力，即Yijml彡Qijm彡Yijm2，則認(rèn)為該應(yīng)變傳感器覆蓋區(qū)域內(nèi)和周圍附近沒有裂紋。
【文檔編號】B66C15/00GK104261264SQ201410443897
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】劉元利, 高巧紅, 劉 英 申請人:大連博瑞重工有限公司