本文關(guān)鍵詞：基于傾角傳感器的塔吊垂直度分段測量系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：塔吊是建筑場地必備的吊卸設(shè)備,具有作業(yè)高度大、吊載重量大、作業(yè)時間長等特點,安裝及使用過程中其安全性很重要,尤其使用過程中其穩(wěn)定性尤為重要。塔吊垂直度是測評其穩(wěn)定性的一項重要指標(biāo),多數(shù)事故的發(fā)生與塔吊的垂直度超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),塔吊垂直度測量方法的研究引起了人們的關(guān)注。目前傳統(tǒng)的塔吊垂直度測量方法是利用經(jīng)緯儀和標(biāo)靶配合的人工測量方式,此方法操作復(fù)雜、精度較低且操作限制條件較多。設(shè)計一個精度高、操作簡便的塔吊傾斜檢測系統(tǒng)十分必要,同時對其它領(lǐng)域的垂直度測量也有一定的研究意義。針對目前人工測量方法的缺點,通過對位移、角度測量傳感器的分析,確定使用傾角傳感器作為測量系統(tǒng)核心部件。采用Ansys建立了塔吊仿真模型,可更全面了解塔吊可能出現(xiàn)的各種傾斜變形情況。對部分工況下的塔吊傾斜狀況進(jìn)行了仿真分析,研究人員可以直觀的觀察塔吊在不同工況下可能出現(xiàn)的傾斜狀態(tài)。對一些工況下塔吊的受力情況進(jìn)行了分析,判斷其是否產(chǎn)生撓性變形,為數(shù)據(jù)補(bǔ)償提供了一定的參考。塔吊模型的模態(tài)分析結(jié)果顯示,塔吊在受外界擾動的情況下塔身會出現(xiàn)彎曲、扭曲、抖動、旋轉(zhuǎn)等姿態(tài)。部分動態(tài)分析結(jié)果顯示塔吊在作業(yè)中可能產(chǎn)生瞬間的過大傾斜。通過以上分析可知準(zhǔn)確掌握塔吊的整體傾斜變形情況需要對塔吊進(jìn)行多點測量,據(jù)此確定分段測量的方案。并且為防止瞬時過大傾斜引起系統(tǒng)誤報警,測量系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的功能,這為測量系統(tǒng)的設(shè)計提供了參考。對測量方案流程進(jìn)行了設(shè)計,并對傳感器安裝位置、姿態(tài)等細(xì)節(jié)進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示設(shè)計合理。基于ADXL345加速度傳感器設(shè)計了簡易傾角傳感器,并對影響其精度的因素做了相關(guān)介紹分析,對傾角傳感器的測量原理給出了更詳細(xì)的介紹,并應(yīng)用自制傳感器對無線通訊模塊進(jìn)行了測試。采用傾角傳感器設(shè)計了塔吊垂直度分段測量系統(tǒng),編制了簡潔的上位機(jī)控制界面。實際測量實驗結(jié)果與經(jīng)緯儀多次測量并對數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)處理后的結(jié)果進(jìn)行對比,兩者基本一致,說明了系統(tǒng)測量精度的可靠性。為減小操作過程的危險性,采用無線通訊讀取數(shù)據(jù),實驗結(jié)果表明,無線通訊信息傳送流暢,可實時顯示塔吊的傾斜狀態(tài),較精確的顯示塔吊的整體狀態(tài)。該方法可以更簡便、直觀的檢測塔吊的整體傾斜狀態(tài),對塔吊的安全作業(yè)有較好的指導(dǎo)作用和實際應(yīng)用意義。
【關(guān)鍵詞】：塔吊垂直度 傾角傳感器 塔吊仿真模型 分段測量系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH213.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 課題研究背景及意義9-14
• 1.1.1 課題研究背景9-12
• 1.1.2 課題研究意義12-14
• 1.2 塔吊垂直度測量的研究現(xiàn)狀14-24
• 1.2.1 垂直度測量相關(guān)技術(shù)分析14-16
• 1.2.2 基于經(jīng)緯儀的測量方法16-19
• 1.2.3 基于PSD位置傳感器的測量方法19-24
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容24-25
• 第二章 部分工況下塔吊傾斜情況的仿真研究25-37
• 2.1 引言25
• 2.2 塔吊模型的建立及分析工況選擇25-27
• 2.3 塔吊模型靜態(tài)分析27-31
• 2.3.1 塔吊空載及滿載工況下的傾斜研究27-29
• 2.3.2 塔吊模型風(fēng)載荷下的仿真研究29-31
• 2.4 塔吊模型動態(tài)分析31-34
• 2.4.1 模態(tài)分析研究31-32
• 2.4.2 塔吊起升、卸載工況下位移響應(yīng)分析32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-37
• 第三章 分段測量原理及傳感器安裝方案分析37-51
• 3.1 引言37
• 3.2 傾角傳感器測量原理及簡易自制傾角傳感器37-44
• 3.2.1 基于ADXL345加速度傳感器的雙軸傾角傳感器設(shè)計38-40
• 3.2.2 自制傾角傳感器整體設(shè)計及精度改進(jìn)40-44
• 3.3 分段測量及無線通訊原理44-48
• 3.4 傳感器安裝方案設(shè)計分析48-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第四章 測量系統(tǒng)設(shè)計51-59
• 4.1 引言51
• 4.2 傾角傳感器及其安裝裝置51-54
• 4.3 無線模塊選擇及上位機(jī)軟件設(shè)計54-59
• 第五章 分段測量及無線通訊實驗研究59-67
• 5.1 引言59
• 5.2 測量實驗流程59-60
• 5.3 實驗及結(jié)果分析60-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 全文總結(jié)67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果73-75
• 致謝75

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本文編號：392282