本文關(guān)鍵詞：起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：起重機(jī)作為一種搬運(yùn)機(jī)械,廣泛運(yùn)用在港口、建筑工地以及工礦企業(yè)等地,在國(guó)民生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著起重機(jī)的使用范圍越來(lái)越廣,其運(yùn)行過(guò)程中蘊(yùn)藏的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越高,一旦起重機(jī)械發(fā)生安全事故,將造成無(wú)法彌補(bǔ)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此,本文研究設(shè)計(jì)了一種針對(duì)應(yīng)變和傾角的起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的安全評(píng)價(jià),保障其安全運(yùn)行。首先,本文分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外起重機(jī)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)比當(dāng)前各種評(píng)價(jià)指標(biāo)的優(yōu)劣,選取疲勞壽命以及撓度作為主要性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。有效可靠地估算起重機(jī)的剩余疲勞壽命,可以確保起重機(jī)在安全期內(nèi)運(yùn)行,防止起重機(jī)“突然死亡”,從而充分發(fā)揮起重機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益；針對(duì)門(mén)式起重機(jī),撓度是衡量主梁變形的重要指標(biāo),對(duì)撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè)可以保障小車(chē)的安全運(yùn)行,同時(shí)為主梁的維護(hù)提供依據(jù)。其次,根據(jù)起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)的技術(shù)要求,確定了無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的方案。系統(tǒng)采用串口轉(zhuǎn)3G的方式搭建數(shù)據(jù)傳輸通道,終端采集器采集數(shù)據(jù)經(jīng)由單片機(jī)通過(guò)串口發(fā)送至3G模塊,3G模塊通過(guò)TCP/IP協(xié)議將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)端,最終實(shí)現(xiàn)面向網(wǎng)絡(luò)的起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。然后,分析了起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能需求,結(jié)合傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及無(wú)線通信技術(shù),構(gòu)建了上層為遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)端,底層為各類(lèi)傳感器節(jié)點(diǎn)的雙層起重機(jī)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。論文以模塊化的思想進(jìn)行了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā),包括數(shù)據(jù)采集模塊、單片機(jī)控制模塊、無(wú)線通信模塊以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)模塊等。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)端主要進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、解析、顯示和保存,并根據(jù)結(jié)構(gòu)性能評(píng)估指標(biāo),對(duì)起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)做出評(píng)價(jià),最終實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的安全智能監(jiān)測(cè)。另外,研究了起重機(jī)疲勞壽命估算以及撓度監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)應(yīng)力——時(shí)間歷程進(jìn)行雨流計(jì)數(shù)處理得到金屬結(jié)構(gòu)的二維應(yīng)力譜,為疲勞壽命評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；分析現(xiàn)有累計(jì)損傷理論的不足,提出了基于修正疲勞壽命的線性累計(jì)損傷理論,通過(guò)測(cè)試對(duì)比,發(fā)現(xiàn)修正之后的理論計(jì)算結(jié)果更精確。建立簡(jiǎn)支梁模型,分析了復(fù)合載荷加載情況下簡(jiǎn)支梁的撓度曲線方程,并給出了由傾角計(jì)算撓度的基本方法。最后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了性能測(cè)試以及起重機(jī)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)功能,驗(yàn)證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：起重機(jī) 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè) 3G網(wǎng)絡(luò) 壽命預(yù)測(cè) 安全評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH21
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 起重機(jī)安全評(píng)價(jià)方法研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 起重機(jī)運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)方法研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 起重機(jī)遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.4 無(wú)線傳輸技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 起重機(jī)剩余疲勞壽命估算及撓度分析方法研究16-30
• 2.1 起重機(jī)剩余疲勞壽命估算16-25
• 2.1.1 應(yīng)力譜獲取16-19
• 2.1.2 無(wú)限壽命校核19-20
• 2.1.3 基于修正疲勞壽命的有限壽命評(píng)估20-24
• 2.1.4 起重機(jī)關(guān)鍵零部件疲勞壽命估算方法確定24-25
• 2.2 起重機(jī)主梁撓度分析25-28
• 2.2.1 撓度基本概念簡(jiǎn)介25-26
• 2.2.2 簡(jiǎn)支梁撓度分析26-28
• 2.2.3 傾角法測(cè)量撓度原理28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 第3章 起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)30-49
• 3.1 系統(tǒng)功能需求分析及總體方案設(shè)計(jì)30-33
• 3.1.1 系統(tǒng)功能需求分析30
• 3.1.2 起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)30-33
• 3.2 起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)33-39
• 3.2.1 應(yīng)變測(cè)量電路設(shè)計(jì)33-34
• 3.2.2 傾角測(cè)量電路設(shè)計(jì)34-35
• 3.2.3 單片機(jī)電路介紹35-36
• 3.2.4 電平轉(zhuǎn)換電路36
• 3.2.5 電源電路36-37
• 3.2.6 無(wú)線模塊電路設(shè)計(jì)37-39
• 3.3 起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)39-47
• 3.3.1 下位機(jī)控制程序設(shè)計(jì)39-43
• 3.3.2 上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)43-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第4章 系統(tǒng)測(cè)試與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用49-60
• 4.1 應(yīng)變采集特性實(shí)驗(yàn)49-52
• 4.1.1 靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量精度實(shí)驗(yàn)49-50
• 4.1.2 應(yīng)變采集動(dòng)態(tài)特性測(cè)試50-52
• 4.2 傾角采集精度測(cè)試52-54
• 4.2.1 傾角靜態(tài)采集精度測(cè)試52
• 4.2.2 靜態(tài)撓度精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)52-54
• 4.3 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與應(yīng)用54-59
• 4.3.1 應(yīng)變測(cè)試54-56
• 4.3.2 撓度測(cè)試56-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第5章 全文總結(jié)60-62
• 5.1 全文總結(jié)60
• 5.2 未來(lái)展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66

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