【摘要】： 塔式起重機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)塔機(jī))是工業(yè)和民用建筑施工中完成重物起吊的主要設(shè)備,它具有工作效率高、使用范圍廣、操作容易、拆裝簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。近年來(lái),建筑行業(yè)的迅速發(fā)展,為塔式起重機(jī)的發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì),但同時(shí)也因塔機(jī)安全事故頻發(fā)而提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此,塔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄儀得到了廣泛的研究和應(yīng)用。不過(guò),目前塔機(jī)記錄儀所記錄的數(shù)據(jù)主要為塔機(jī)運(yùn)行載荷數(shù)據(jù),如起吊重量、小車(chē)變幅位置、重物起升高度、臂架回轉(zhuǎn)位置、風(fēng)速風(fēng)向以及起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行速度等,并且每秒鐘采集若干組數(shù)據(jù),長(zhǎng)期運(yùn)行,數(shù)據(jù)量極其龐大。對(duì)于塔機(jī)構(gòu)件的壽命評(píng)估而言,這些數(shù)據(jù)是需要的,但人們更為關(guān)注的是結(jié)構(gòu)桿件隨時(shí)間變化的內(nèi)力和應(yīng)力數(shù)據(jù)。因此,如何快速地將如此龐大的載荷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)桿件的內(nèi)力和應(yīng)力數(shù)據(jù)既十分必要又迫在眉睫。 通常將工況載荷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)應(yīng)力的處理方法是有限元法。但是,對(duì)于大批量工況數(shù)據(jù)的快速處理,現(xiàn)有的商業(yè)化有限元分析軟件存在一定缺陷。鑒此,針對(duì)塔機(jī)記錄儀采集數(shù)據(jù)類(lèi)型和塔機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),本文首先基于經(jīng)典力學(xué)理論計(jì)算塔機(jī)結(jié)構(gòu)桿件的內(nèi)力和應(yīng)力,并導(dǎo)出其計(jì)算通式,以形成塔機(jī)結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力和應(yīng)力計(jì)算庫(kù);接著,按照模塊化設(shè)計(jì)思路,完成了主要功能模塊的創(chuàng)建和基本功能模塊的開(kāi)發(fā);然后,運(yùn)用VB語(yǔ)言并結(jié)合EXCEL和ACCESS編寫(xiě)批量載荷數(shù)據(jù)處理軟件,并用此軟件快速處理批量載荷數(shù)據(jù),得到了塔機(jī)結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力和應(yīng)力隨時(shí)間變化的曲線;最后,通過(guò)實(shí)例分析驗(yàn)證了本文所開(kāi)發(fā)的塔機(jī)快速處理軟件的計(jì)算準(zhǔn)確性和計(jì)算速度。計(jì)算實(shí)踐表明,本快速處理系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn): 1.本快速處理系統(tǒng)與塔機(jī)記錄儀采集到的塔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)能有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了輸入數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)接口對(duì)接性好,為塔機(jī)壽命評(píng)估提供了方便應(yīng)用的大樣本數(shù)據(jù),實(shí)用性強(qiáng)。 2.建立了塔機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)庫(kù),用戶可以根據(jù)塔機(jī)結(jié)構(gòu)選擇輸入塔機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù),快速建立塔機(jī)模型。 3.能夠快速處理批量載荷數(shù)據(jù),得到所有桿件內(nèi)力和應(yīng)力,用戶可以方便地查看任意桿件內(nèi)力和應(yīng)力隨時(shí)間變化的曲線。 4.軟件主界面設(shè)計(jì)力求與Window程序接近,界面友好,操作簡(jiǎn)便,計(jì)算準(zhǔn)確,運(yùn)行速度快。 本軟件對(duì)塔機(jī)壽命評(píng)估,解決塔機(jī)壽命預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)問(wèn)題,進(jìn)一步提高塔機(jī)運(yùn)行安全性具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TH213.3
【圖文】：

塔機(jī)記錄儀在塔機(jī)上的安裝位置如圖 2-1 所示。稱(chēng)重傳感器為起重量限制器的軸如圖 2-2 所示；起升高度、變幅位置和回轉(zhuǎn)位置傳感器分別安裝在起升、變幅和回轉(zhuǎn)行程限制器中，如圖 2-3 所示。

圖 2-2 承重傳感器安裝示意圖[25]圖 2-3 帶電位器的行程限制器Fig.2-2 Installation instruction of weight sensor Fig.2-3 Stroke limiter with potentiometer塔機(jī)記錄儀采集的塔機(jī)運(yùn)行參數(shù)是塔機(jī)實(shí)時(shí)工作的參數(shù)，每秒鐘采集 5 組數(shù)據(jù)，如表 2-1 所示，真實(shí)的反應(yīng)了塔機(jī)的工作狀態(tài)。起升重量是吊重重量（不包含吊具），量綱為 kg；變幅位置是小車(chē)鋼絲繩中心相對(duì)于塔機(jī)回轉(zhuǎn)中心的距離，量綱為 m；起升高度是吊鉤相對(duì)與起升最高點(diǎn)的距離，量綱為 m；回轉(zhuǎn)角度是臂架相對(duì)于初始標(biāo)定零點(diǎn)的角度，量綱是度；力矩近似為起升重量與變幅位置的乘積，量綱為 kn*m；風(fēng)速是塔機(jī)所在地的時(shí)刻風(fēng)速，量綱為 m/s；風(fēng)向是相對(duì)于初始標(biāo)定風(fēng)向零點(diǎn)的角度，量綱是度。不過(guò)所采集的塔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)是簡(jiǎn)單的載荷數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)量極其龐大，難以從中看出塔機(jī)運(yùn)行規(guī)律以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力和應(yīng)力的變化規(guī)律，用于塔機(jī)壽命的估計(jì)。因此，必須對(duì)這樣的大批量載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而得到塔機(jī)桿件內(nèi)力和應(yīng)力隨時(shí)間的變化規(guī)律，進(jìn)而對(duì)桿件壽命做出合理的預(yù)測(cè)。表 2-1 塔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄儀采集數(shù)據(jù)

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本文編號(hào)：2725949