基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統的製作方法

2023-05-21 11:46:46

專利名稱：基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械應力監測領域，具體涉及一種基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統。
背景技術：
鋼絲繩主要用於牽引架空絞線、固定杆塔、起吊構架設備等工作，其廣泛應用於設備安裝、起吊、拆卸、調試等工作中，使用頻繁，所處環境惡劣，承受負荷複雜。鋼絲繩作為起重機械最主要的零部件之一，也是起重作業中最為常用的吊索具。對鋼絲繩的實時檢測變成至關重要，鋼絲繩的檢測是一項複雜的工作，往往難以做到正確的損傷判斷，對存在的安全隱患難以及時發現；嚴重時，鋼絲繩一旦斷裂將危及人身和設備安全。工程用長距離鋼絲繩一向被視為「高危構件」，其承載的穩定可靠性將直接關係到工程作業人員及設備的安危，可以說鋼絲繩的安全可靠狀態備受各級管理部門的高度重視。目前所有各種鋼絲繩的檢驗依據，如國際標準IS04309-81等。但這些依據僅對外部斷絲和磨損等破壞形式較為有效，對鋼絲繩最為常見的疲勞損傷破壞形式則無法監測。目前，對鋼絲繩的疲勞監測主要集中在橋梁的拉索方面。橋梁拉索兩端固定，邊界條件不會發生，且其所受到的衝擊力相對有限，可以方便地採用振動法、壓力環等設備進行疲勞監測。但起重機械的鋼絲繩的長度和邊界條件將隨重物的起吊和下降而發生變化。同時，衝擊力作用的時間短但對鋼絲繩疲勞破壞的影響較大，故對監測系統的動態實時性提出了很高的要求。雖然發表於2004年第11 期第23卷的《雙跨接觸式鋼索張力傳感器的設計》和中國專利CN2463231Y公開了基於雙跨彎曲的原理對鋼索的疲勞狀態進行監測，但該技術方案對疲勞數據的監測是間斷的，不具備實時性。因此，建立基於無線傳輸的鋼絲繩受力在線監測系統，從而對起重機械鋼絲繩疲勞破壞的不安全因素進行在線監測，防止出現重大的安全事故，具有深遠的現實意義和廣闊的應用前景。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是為了實現鋼絲繩實時疲勞評估，提供一種基於五點彎曲測試且採用無線傳輸的鋼絲繩疲勞在線監測系統。為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統，包括五點彎曲測試鋼架和應變片，所述五點彎曲測試鋼架包括呈直線排列的三支架和兩測試杆，支架構成相鄰不等長的兩跨，測試杆設於跨中；支架和測試杆的頂端設有導輪，應變片設在測試杆上，還包括現場採集箱和遠端計算機終端，現場採集箱內設有應變採集儀、無線發射盒；金屬基應變片與應變採集儀電連接，應變採集儀、無線發射盒和遠端計算機終端通過無線網絡進行數據傳遞。採用三點彎曲技術進行索力測試時，需改變跨中處位移量進行兩次測量才能完成一次鋼絲繩受力測試，故採用三點彎曲技術不能實現鋼絲繩受力的連續在線測試，而五點彎曲技術採用兩跨梁在跨中處分別採用不同位移量的兩應變片同時對鋼絲繩受力進行連續在線測試，從而可為鋼絲繩的疲勞評估提供基礎數據。採用上述技術方案的基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞具有如下特點1、能實時的監測鋼絲繩的疲勞狀態，及時發現隱患，防止出現重大完全事故，由於鋼絲繩在作業中穿過五點完全測試鋼架，金屬基應變片及時的檢查到鋼絲繩的疲勞狀態，金屬基應變片將實時數據傳遞給應變採集儀，通過無線網絡實現遠程監控，為使用安全提供了保障；2、結構簡單，成本低廉，由於五點彎曲測試鋼架可採用常用的金屬材料焊接而成，保證五個支腳在一條直線即可；3、操作簡單，應變片直接可將數據傳遞給無線發射盒，再經無線網絡與遠程監測系統進行配合，操作人員只需在遠程監測系統前注意數據變化，超出可許範圍時，發出預警；4、實現了數據採集和信號發射一體化功能，現場採集箱的設置使數據採集盒信號發射一體化。作為本實用新型的進一步改進，所述五點彎曲測試鋼架的支腳上設有刻槽，應變片設於刻槽內。應變片設於刻槽內不會影響到鋼架的外部尺寸，同時可避免其他物件對應變片的損害。
以下結合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明圖I是本實用新型基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統的鋼架結構示意圖；圖2是本實用新型基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統現場採集箱的示意圖。
具體實施方式
如圖I和圖2所示，本實用新型提供一種基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統，包括五點彎曲測試鋼架I和應變片3，所述五點彎曲測試鋼架包括呈直線排列的三支架和兩測試杆，支架構成相鄰不等長的兩跨，測試杆設於跨中；支架和測試杆的頂端設有導輪，應變片3設在測試杆上，還包括現場採集箱8和遠端計算機終端，現場採集箱8內設有應變採集儀6、無線發射盒5 ;應變片3與應變採集儀6電連接，應變採集儀6、無線發射盒5和遠端計算機終端通過無線網絡進行數據傳遞，所述五點彎曲測試鋼架I的支腳上設有刻槽2，應變片3設於刻槽2內。本實用新型的在線監測過程如下首先，做好遠程計算機與現場採集箱之間的無線網絡連接；其次，固定好五點彎曲測試鋼架，將鋼絲繩穿過五點彎曲測試鋼架的導輪，連接應變片，調試應變片；最後，應變片工作正常後，通過計算機的實時監測計算，對鋼絲繩實現在線實時監測。以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出對於本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。
權利要求1.基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統，包括五點彎曲測試鋼架和應變片， 所述五點彎曲測試鋼架包括呈直線排列的三支架和兩測試杆，支架構成相鄰不等長的兩跨，測試杆設於跨中，支架和測試杆的頂端設有導輪，應變片設在測試杆上，其特徵在於還包括現場採集箱和遠端計算機終端；現場採集箱內設有應變採集儀、無線發射盒；應變片與應變採集儀電連接，應變採集儀、無線發射盒和遠端計算機終端通過無線網絡進行數據傳遞。
2.根據權利要求I所述的基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統，其特徵在於所述五點彎曲測試鋼架的支腳上設有刻槽，應變片設於刻槽內。
專利摘要本實用新型屬於機械應力監測領域，具體公開了一種基於五點彎曲測試的鋼絲繩疲勞在線監測系統，包括五點彎曲測試鋼架、應變片、現場採集箱和遠端計算機終端，五點彎曲測試鋼架包括呈直線排列的三支架和兩測試杆，支架構成相鄰不等長的兩跨，測試杆設於跨中，支架和測試杆的頂端設有導輪，應變片設在測試杆上，現場採集箱內設有應變採集儀和無線發射盒；應變片與應變採集儀電連接，應變採集儀、無線發射盒和遠端計算機終端通過無線網絡進行數據傳遞。由於現場採集箱完成數據無線傳輸功能，實現了對鋼絲繩的在線實時監測。
文檔編號G01N3/20GK202351135SQ201120415179
公開日2012年7月25日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者劉敏, 楊帆, 蔣紅慶 申請人:重慶建工第三建設有限責任公司, 重慶建工集團股份有限公司