起重機(jī)是工程建設(shè)中的必要設(shè)備之一。然而,起重機(jī)蘊(yùn)藏的危險(xiǎn)因素也較多,容易發(fā)生惡性事故。根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》 ( GB38ll-83 )、 《起重機(jī)械超載保護(hù)裝置安全技術(shù)規(guī)范》 ( GBl2602-90 )、 《起重機(jī)安全規(guī)程》 ( GB6067-85 )等標(biāo)準(zhǔn)的要求,各類起重機(jī)械必須裝備安全保護(hù)裝置。因此開(kāi)發(fā)新型的起重機(jī)多功能安全監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)很有必要?;诖?,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外先后研制出一些起重機(jī)安全保護(hù)裝置,如載荷、力矩限制器、起升高度儀、防碰撞裝置、風(fēng)速報(bào)警器等。但它們功能單一,如果需要多種保護(hù)功能,必須安裝多臺(tái)儀器,這樣不僅價(jià)格昂貴,也給維護(hù)和使用帶來(lái)了不便。起重機(jī)用戶迫切需要一種集多種功能于一體的多功能安全監(jiān)控系統(tǒng),并希望起重機(jī)具有較強(qiáng)的自動(dòng)控制功能及自診斷能力,以降低操作和維護(hù)的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)并保證起重機(jī)的安全。
主要介紹應(yīng)用靈活的汽車起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的研究。起重機(jī)用戶關(guān)心的涉及到安全方面的工況參數(shù)主要包括有:起重載荷和起升高度、起重臂的起重力矩和起升角度、工作幅度、鋼絲繩狀況、風(fēng)速(力)大小、起重過(guò)程中載荷振動(dòng)情況,以及下車的各種信息(如變幅缸壓力、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力、溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)、油溫等)。本文介紹的系統(tǒng)能完成對(duì)這些工況參數(shù)巡回采集、算法處理,并實(shí)時(shí)輸出控制和提示的任務(wù)。
目前的安全監(jiān)控系統(tǒng),要在工作前輸入起重機(jī)的自身參數(shù),比如起重臂的自重、起重臂的重心位置等,系統(tǒng)由此計(jì)算出產(chǎn)生的附加力矩。然而,由于汽車起重機(jī)的力臂長(zhǎng)度不固定,造成起吊過(guò)程中力臂重心位置不時(shí)變化,不能準(zhǔn)確反映工作中的真正起重機(jī)力矩,這就給工作在臨界狀態(tài)下的起重機(jī)帶來(lái)安全隱患。而且,事先輸入的參數(shù)本身也不可能做到完全準(zhǔn)確,不同的起重機(jī)的參數(shù)也不一樣,致使每安裝一臺(tái),都要輸入一遍,這增加了操作人員操作的復(fù)雜性,容易引入人為失誤。
鑒于以上介紹的情況,我們開(kāi)發(fā)了起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)智能自學(xué)習(xí)功能。系統(tǒng)可以安裝在參數(shù)完全不同的起重機(jī)上,互換性好,而且不需要事先知道起重機(jī)的具體參數(shù)。安裝完成之后,起重機(jī)起吊重量已知的重物,在起重臂定長(zhǎng)角度續(xù)變的情況下,和固定角度臂長(zhǎng)續(xù)變的情況下,分別由起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)有選擇地記錄下起重機(jī)不同狀態(tài)下的力矩值,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù),通過(guò)運(yùn)算可以計(jì)算出起重機(jī)的原始參數(shù)。關(guān)系式:其中, @ 是被吊重物的重量, ! 是起重臂仰角, P是液壓缸作用于臂的力, L 是起重臂長(zhǎng), M b ( )是起重臂自重關(guān)系式, H ( )是起重機(jī)自身幾何參數(shù)。已知重物重量 @ ,測(cè)得力臂分別在的不同長(zhǎng)度和角度的情況下的 ! 、 P 、 L 的值,可以確定這兩個(gè)關(guān)系式: M b ( )和 H ( )。這個(gè)過(guò)程就是自學(xué)習(xí)的過(guò)程。