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河南華東起重機械設備公司
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工程起重機監控的缺陷與創(chuàng )新
時(shí)間：2022-03-02來(lái)源：起重機廠(chǎng)家瀏覽次數：157
起重機的垂直吊裝起重機穩定性差，要求垂直吊裝，起重施工規范規定“使用流動(dòng)式起重機起吊工件時(shí)吊鉤偏角不應超過(guò)3°”吊鉤偏角即吊重擺角是作用于吊鉤的起升滑輪組提升力作用線(xiàn)偏離鉛垂線(xiàn)的角度，至今各種類(lèi)型起重機自身均無(wú)垂直吊裝顯示，司機無(wú)法判斷提升滑輪組是否處于垂直狀態(tài)，無(wú)論從實(shí)現起重機垂直吊裝還是從防止斜吊控制吊鉤偏擺或克服力矩限制器未能反映斜吊狀態(tài)，以及實(shí)現操作自動(dòng)化，起重機吊重擺角的檢測都是不可仇小鵬，楊平利，陳暉。仿真軟件Vega中的路徑與楊新紅，高峰，徐國艷，等。Vega中路徑工具在車(chē)輛虛擬行駛中的應用。計算機應用與軟件，2009，26或缺的。
1.2吊重擺角檢測技術(shù)對起重機提升滑輪組或吊鉤垂直姿態(tài)檢測，―般是通過(guò)檢測吊鉤鋼絲繩的角度得到；或是通過(guò)機器視覺(jué)技術(shù)，檢測吊鉤垂直姿態(tài)。從吊鉤鋼絲繩測量擺角的共同點(diǎn)是由滑輪組多根吊鉤鋼絲繩中選擇一根作為檢測對象，由于起（提）升滑輪組由定、動(dòng)滑輪與穿繞的吊繩及吊鉤組成，吊繩無(wú)論順穿或花穿吊繩之間并不完全平行，定、動(dòng)滑輪間也常存在定相對偏扭角度，尤其是當定、動(dòng)滑輪間距縮小時(shí)，從吊鉤鋼絲繩測量擺角的方法并不精確，也不能在運行中的吊鉤鋼絲繩地址：濟南市臨港開(kāi)發(fā)區鳳鳴路1000號山東建筑大學(xué)上裝設角度測量?jì)x，不在吊鉤鋼絲繩上裝設角度測量?jì)x又要準確檢測擺角，這樣，多年來(lái)從吊鉤鋼絲繩測量吊鉤鋼絲繩擺角的方法不盡人意。機器視覺(jué)技術(shù)因受同視、光線(xiàn)、周?chē)h(huán)境等多種條件限制，難以普遍用于起重機吊重擺角的檢測。
1.3檢測吊重擺角的新方案新方案即用角度測量?jì)x裝設在與起升滑輪組動(dòng)滑輪護板外側與提升力作用線(xiàn)相垂直的平面上。
首先在動(dòng)滑輪護板外側上固定裝設滿(mǎn)足吊重擺角0時(shí)所設的平臺面為水平面的測量平臺；在平臺面上裝設角度測量?jì)x，以測量平臺面與水平面的夾角，因為平臺面與水平面的夾角數值上等于吊重擺角，以平臺面上裝設角萬(wàn)向水平儀對吊重擺角檢測原理作個(gè)說(shuō)明：當出現吊重擺角時(shí)，平臺面與水平面間夾角為ZA，數值上等于起重機提升滑輪組的垂直度偏差角度或吊重擺角（因乙C=ZD=90.故乙A重擺角于平臺面投影即垂直于所述平臺面與水平面交線(xiàn)，指向朝平臺面高端，在平臺面上裝設萬(wàn)向水平儀檢測雖然簡(jiǎn)單卻不適用，因為必須等到氣泡穩定后才可觀(guān)察到正確的角度，如所示。
角度測量?jì)x的選用平臺面上裝設角度測量?jì)x，通過(guò)檢測平臺面與水平面的夾角以檢測吊重擺角，可供備選的角度測量?jì)x眾多，考慮傳統傳感器體積較大，受慣性力影響大，精度低，應將MEMS傳感器列為**，相對在緩慢運動(dòng)的吊鉤上檢測，要求也相對低，在具體選用時(shí)要從是否可行及經(jīng)濟上比較后確定，現以MEMS雙軸角度傳感器為例。
首先在動(dòng)滑輪護板外側上裝設滿(mǎn)足吊鉤偏角0時(shí)所設的平臺面為水平面的平臺；在平臺面居中建立十字垂直坐標，裝設檢測平臺面相對于水平面二維傾角的MEMS雙軸角度傳感器，由于平臺面與水平面間夾角數值上等于吊重擺角，設起重機吊重擺角及x、y軸向分量，分別為a、ax、，則（sina）2=（sinax）2 （sinay）2又由于吊重擺角只在幾度內檢測控制，如6為0.吊重擺角投影偏離x軸向角度反=arctanay/ax，故實(shí)時(shí)x、y軸向傾角經(jīng)PC機處理，可輸出或液晶顯示器（LCD）上顯示實(shí)時(shí)的吊重擺角數值，及其于平臺面投影與x軸向的夾角。
2起重機的抬吊若將被吊重物吊裝前后的狀態(tài)分為立與臥2種，凡吊裝前后狀態(tài)改變者需抬吊，單機吊不動(dòng)或尺過(guò)大的重物也需抬吊，故抬吊與單機吊裝都是工程起重機吊裝的基本作業(yè)。鑒于SH/T35362002石油化工工程起重施工規范的條文說(shuō)明中指出：“雙機抬吊是比較危險的作業(yè)國外有些工程管理人員對于抬吊作業(yè)是持否定態(tài)度的”這說(shuō)明至少在部分專(zhuān)業(yè)人士或專(zhuān)家間形成共識，否則就不會(huì )寫(xiě)入2002~2011期間執行的施工規范的條文說(shuō)明中。
2.1分析抬吊的風(fēng)險與協(xié)同方顯示的必要性2.1.1分析抬吊的風(fēng)險在只針對吊重受力（未涉及風(fēng)載等影響）下，究竟危險或風(fēng)險來(lái)自何方，可以從反映吊裝力三要素間關(guān)系的起重吊裝受力控制的數學(xué)模型（以下簡(jiǎn)稱(chēng)吊裝數學(xué)模型）中尋找答案，由于受力明確的抬吊一般是雙機或三機抬吊，三機或三吊點(diǎn)吊裝（見(jiàn)）吊點(diǎn)抬吊力（以下簡(jiǎn)稱(chēng)載荷）可由；S，。、分別為吊裝開(kāi)始時(shí)與抬吊力變化時(shí)i吊點(diǎn)的抬吊力；H.為重物重心至吊點(diǎn)平面（以下簡(jiǎn)稱(chēng)3吊點(diǎn)確定的平面）間距；Q為以3吊點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形（以下簡(jiǎn)稱(chēng)吊點(diǎn)三角形）中通過(guò)i吊點(diǎn)的垂高；a，A分別為抬吊開(kāi)始時(shí)與抬吊力變化時(shí)，通過(guò)i吊點(diǎn)的垂高與水平間夾角，計算夾角大小時(shí)，其始邊正方向應指向吊點(diǎn)側；K，為i吊點(diǎn)提升繩系數，即i吊點(diǎn)提升繩與鉛垂線(xiàn)間夾角等有關(guān)的系數0.從吊重擺角大小，約與主、輔機各自承擔的載荷成反比，若主、輔機各自承擔載荷為5：1，當主機吊重擺角滯后0.75，輔機吊重擺角超前3.75，若此時(shí)被吊重物仰角為70，則輔機承擔的載荷是吊重擺角0時(shí)的1.22倍，且輔機吊重擺角達到允許值時(shí)，主機吊重擺角也符合要求。故主、輔機司機應均以輔機顯示的吊重擺角不大于允許值為前提進(jìn)行操縱，以回避不垂直吊裝風(fēng)險。
2）依與協(xié)同方載荷比值監控均衡抬吊設雙機抬吊或設二主機滑移抬吊時(shí)，起重機或二主機間互為協(xié)同方，此時(shí)必須監控雙機間載荷的均衡分配，由于雙機二吊點(diǎn)連線(xiàn)斜率偏離設計的安全值時(shí)將產(chǎn)生起重機間載荷超常變動(dòng)，有效的辦法之一是依與協(xié)同方載荷比值監控均衡抬吊，因為吊點(diǎn)連線(xiàn)斜率變化與協(xié)同方載荷比值變動(dòng)對應。
雙主機一輔機抬吊時(shí)，其中主、輔機間仍應以輔機顯示的吊重擺角不大于允許值為前提進(jìn)行操縱，二主機間仍應依與協(xié)同方載荷比值監控均衡抬吊，因而有必要將吊重擺角及與協(xié)同方載荷比值動(dòng)態(tài)顯示于協(xié)同吊裝起重機操作室。
2.2抬吊風(fēng)險協(xié)同方無(wú)線(xiàn)傳輸的新方案2.2.1裝設吊重擺角、吊重載荷監測裝置裝設吊重擺角監測裝置在起重機起升滑輪組上裝設吊重擺角檢測器，同時(shí)裝設用于三機、雙機抬吊的1套三頻道遙控切換、遙控開(kāi)關(guān)設于起重機操作室的將所測吊重擺角信號無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置及在起重機操作室配套裝設3套三頻道切換的擺角接收控制裝置。
裝設吊重載荷監測裝置首先在起重機上裝設吊重載荷檢測器，并裝設用于三機、雙機抬吊的1套三頻道遙控切換、遙控開(kāi)關(guān)設于起重機操作室的將所測吊重載荷信號無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置及在起重機操作室配套裝設1套三頻道切換的本機載荷接收控制裝置與2套三頻道切換的協(xié)同方載荷接收控制裝置；同時(shí)在起重機操作室至少裝設1套顯示實(shí)時(shí)載荷比值的載荷比處理顯示器，載荷比處理顯示器的2個(gè)起重運輸機械2014輸入端分別與本機載荷接收控制裝置的輸出端及協(xié)同方載荷接收控制裝置的輸出端連接，二者輸入信號依載荷比值=協(xié)同方載荷/本機載荷，經(jīng)PC機處理在液晶顯示器（LCD）上顯示實(shí)時(shí)的載荷比值。
2.2.2吊重擺角、吊重載荷的監控方法單機吊裝時(shí)通過(guò)設于起重機操作室的遙控開(kāi)關(guān)啟用吊重擺角無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置與吊重載荷無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置分別各占用個(gè)頻道，同時(shí)只啟用接收本機頻道的擺角接收控制裝置與載荷接收控制裝置。
起重機選作抬吊時(shí)每臺起重機的監測裝置分別通過(guò)設于起重機操作室的遙控開(kāi)關(guān)啟用吊重擺角無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置與吊重載荷無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置，分別各占用一個(gè)頻道，設于起重機操作室的接收控制裝置分別各除一套切換至本機頻道，將本機吊重擺角、吊重載荷動(dòng)態(tài)顯示于本機操作室外，同時(shí)將接收協(xié)同方的擺角接收控制裝置、載荷接收控制裝置切換至協(xié)同方起重機頻道，分別將協(xié)同方吊重擺角、吊重載荷動(dòng)態(tài)再顯示于本機操作室。
雙主機抬吊或雙主機滑移抬吊時(shí)，比較主機間吊重擺角操縱起重機實(shí)現垂直吊裝，同時(shí)確定1臺為主動(dòng)機2臺為從動(dòng)機，主動(dòng)機提升時(shí)從動(dòng)機以吊重載荷比值在設定值為目標操縱，實(shí)現載荷正常分配；主、輔機雙機抬吊時(shí)，主、輔機均應以輔機顯示的吊重擺角不大于允許值為前提操縱起重機實(shí)現垂直吊裝；雙主機單輔機抬吊時(shí)，主、輔機均應以輔機顯示的吊重擺角不大于允許值為前提并比較主機間吊重擺角以操縱起重機實(shí)現垂直吊裝，同時(shí)確定1臺為主動(dòng)機1臺為從動(dòng)機，主動(dòng)機提升時(shí)從動(dòng)機以吊重載荷比值在設定值為目標操縱，實(shí)現載荷正常分配；控制三機載荷均衡抬吊時(shí)，比較三機間吊重擺角操縱起重機實(shí)現垂直吊裝，同時(shí)確定1臺為主動(dòng)機2臺為從動(dòng)機，主動(dòng)機提升時(shí)從動(dòng)機以吊重載荷比值在設定值為目標操縱，實(shí)現載荷正常分配。
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