發(fā)布時間：2020-03-22 11:14

【摘要】：眾所周知,起重機(jī)械是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中使用最為廣泛的大型機(jī)械,其在各類建筑建造工程中的使用,可以大大提高工作效率。但是近年來,大型起重機(jī)事故的頻繁發(fā)生愈發(fā)受到人們的關(guān)注,引起了社會對現(xiàn)代化工業(yè)的安全生產(chǎn)的強(qiáng)烈訴求,國家和企業(yè)對于起重機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測及事故預(yù)防的需求越來越強(qiáng)烈。而物聯(lián)網(wǎng)作為現(xiàn)代信息化的重要產(chǎn)物,已應(yīng)用到交通、建筑、博物館藏、古跡監(jiān)測、數(shù)字圖書館等各個社會信息領(lǐng)域,本文將通過對物聯(lián)網(wǎng)的研究,提出基于物聯(lián)網(wǎng)的門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)。本文將從物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層構(gòu)架入手,立足大型門式起重機(jī),開發(fā)基于MCGS組態(tài)軟件的感知層實時監(jiān)測軟件、基于WinCC組態(tài)軟件開發(fā)出門式起重機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件和基于C#開發(fā)出門式起重機(jī)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢軟件。保證對起重機(jī)運行參數(shù),結(jié)構(gòu)健康進(jìn)行實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)保存和遠(yuǎn)程查詢等功能。本文分析了現(xiàn)有起重機(jī)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測內(nèi)容和方案,將鋼絲繩壽命評估方法運用在起重機(jī)安全評估中,實現(xiàn)長期實時在線遠(yuǎn)程監(jiān)測的功能。參照現(xiàn)場在役大型門式起重機(jī),有針對性的建立門式起重機(jī)的簡化計算模型,利用彈性力學(xué)計算和有限元ANSYS軟件分析,從現(xiàn)場角度尋找門式起重機(jī)危險點位置進(jìn)行應(yīng)變長期在線監(jiān)測。在實際廠區(qū)搭建一整套物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架,將硬件設(shè)施安裝在在役門式起重機(jī)上,并實現(xiàn)局域網(wǎng)功能,支持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲、遠(yuǎn)程用戶查詢等功能。本文取得的成果如下:(1)搭建了基于物聯(lián)網(wǎng)的門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測管理系統(tǒng),彌補(bǔ)了當(dāng)前起重機(jī)安全監(jiān)測軟件的不足,實現(xiàn)了長期在線遠(yuǎn)程監(jiān)測的功能。(2)基于MCGS、WinCC和C#三種軟件開發(fā)了分別滿足物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)的管理軟件,完成了從前端數(shù)據(jù)采集到后端的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程訪問功能。(3)針對門式起重機(jī)開發(fā)了現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)都不具備的具有設(shè)備運行狀態(tài)評估功能的監(jiān)測軟件,可以進(jìn)行危險點的應(yīng)變監(jiān)測、荷載分析、運行機(jī)構(gòu)統(tǒng)計、易損部件壽命統(tǒng)計。(4)本文將線性累計損傷理論應(yīng)用在監(jiān)測軟件的荷載分析功能中,可以給出鋼絲繩的剩余疲勞壽命,給用戶更換鋼絲繩提供了理論依據(jù)。
【圖文】：

基于物聯(lián)網(wǎng)的門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)逡逑３．１．１主梁簡化計算逡逑對門式起重機(jī)的靜定門架，不管其工況如何，主梁始終為如圖３．１所示的簡支梁模逡逑型。因此，本節(jié)將門式起重機(jī)的主梁簡化為簡支梁模型，根據(jù)表３．１中的參數(shù)對其進(jìn)行逡逑計算，通過計算結(jié)果與查表進(jìn)行對比，分析選取的模型是否穩(wěn)定。逡逑Ｐｆｉｉ邐Ｐ0．逡逑Ｆｑ逡逑ｉｊｔ－＂邋ｆ；邋！邋Ｉ邋ｍ邋ｍｉ邋ｉ邋Ｉ邋１１邋．邋’丨邋ｎ邋Ｔｒｍ邋Ｍ，．Ｍ邋．…邐ｎ邋■丨．「ｎ＿Ｔｒｒ」＂￣ｒ＾逡逑■邋ｄ！邋ｒ邐—邋ｄ？逡逑Ｌ邐一逡逑圖３．１簡支梁模型圖逡逑Ｆｉｇ．３．１邋Ｔｈｅ邋ｆｏｒｃｅ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｓｉｍｐｌｅ邋ｂｅａｍ逡逑主梁計算的最不利工況為：起重機(jī)帶載（小車在任意位置）運行起、制動并發(fā)生偏逡逑斜的情況。主梁承受的載荷有：結(jié)構(gòu)重量，小車載荷，起升或運行沖擊力，運行慣性力，逡逑偏斜側(cè)向力［３５】。其中主梁的截面高度取決于強(qiáng)度、剛度條件，一般取：逡逑（＼邋１邋＞邋、逡逑／ｊ－邋邐邐Ｌ邋＝邋２３３３＿３ａｗｗ邋？２０００ｗｗ邐（３．１）逡逑Ｕ２邋１４Ｊ逡逑Ｕ）載荷與內(nèi)力逡逑主梁承受垂直載荷與水平載荷，可對它們分R%進(jìn)行計算。逡逑對于垂直平面，主梁在垂直平面內(nèi)的計算模型應(yīng)按門式起重機(jī)的各種工況分析確定。逡逑當(dāng)門式起重機(jī)靜止工作時

邐Ａ逡逑Ｌ逡逑圖３．４水平剛架計算模型逡逑Ｆｉｇ．３．４邋Ｔｈｅ邋ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ邋ｒｉｇｉｄ邋ｆｒａｍｅ逡逑２１逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH213.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2594958