專利名稱：橋式類型起重機(jī)動(dòng)剛度靜態(tài)測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋式類型起重機(jī)性能的檢測方法，是用靜態(tài)測試儀器測算橋式類型起重機(jī)動(dòng)剛度的方法。本方法適用于梁式、橋式、門式、堆垛、冶金專用起重機(jī)及裝卸橋的動(dòng)剛度測試。
已知含有起重機(jī)動(dòng)剛度測試方法的標(biāo)準(zhǔn)有1988～1989年頒布的《通用橋式起重機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等-JB/ZQ8001-89》;《通用門式起重機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等-JB/ZQ8002-89》;《電動(dòng)單梁起重機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等-JB/ZQ8012-88》;《板坯搬運(yùn)起重機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等-JB/ZQ8019-88》，其中具體方法有2方法1用動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀和光線示波器;
方法2用機(jī)械式振動(dòng)測量儀。
上述方法均是在振動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行測試，所用儀器價(jià)格昂貴，機(jī)械式振動(dòng)測量儀多為進(jìn)口儀器，一般中、小型企業(yè)無力購置，只有少數(shù)企業(yè)才具備測試手段，這就很難普遍進(jìn)行起重機(jī)動(dòng)剛度的性能測試。同時(shí)用以上兩種方法測定一次需占用4人，耗時(shí)24小時(shí)，而且難于為人所掌握。
本發(fā)明的目的在于提供一種用靜態(tài)測量儀器測算橋式類型起重機(jī)動(dòng)剛度的方法，使之簡便易行，利于推廣。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，使被測起重機(jī)滿載小車位于跨中，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，用靜態(tài)測量儀器分別測出起重機(jī)主梁跨中靜撓度和起升滑輪組在最大下放長度時(shí)鋼絲繩的靜伸長值，通過動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換式直接算出被測起重機(jī)的動(dòng)剛度(滿載自振頻率)。
動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換式為
其中a＝ (Q)/(Q+Qs) ；
式中f-起重機(jī)的動(dòng)剛度;
g-重力加速度;
Q-額定起重量;
Qs-小車質(zhì)量;
W-主梁質(zhì)量(包括跨中集中質(zhì)量);
Y-滿載小車位于跨中主梁跨中的靜撓度(靜剛度);
Yo-起升滑輪組在最大下放長度時(shí)由額定載荷對(duì)鋼絲繩產(chǎn)生的靜伸長(若為剛性吊具，則Yo＝0);
K-量鋼系數(shù);若Y和Yo以cm計(jì)，則K＝4.958，若Y和Yo以mm計(jì)，則K＝15.76。
主梁跨中靜撓度(靜剛度)的測試方法與已知方法相近或相同。用經(jīng)緯儀分別讀出空載小車位于跨端處靜止?fàn)顟B(tài)下標(biāo)尺的初值和滿載小車位于跨中處靜止?fàn)顟B(tài)下標(biāo)尺的終值，二者之差即為主梁跨中靜撓度Y。
起升滑輪組在最大下放長度時(shí)由額定載荷對(duì)鋼絲繩產(chǎn)生的靜伸長測試方法為(如附圖所示)(1)額定載荷起升離地30～50mm，靜止后，將標(biāo)尺(2)分別固定在主梁跨中處腹板上和上端為固定點(diǎn)(或平衡滑輪組)(3)的鋼絲繩分支下端，并盡可能靠近吊鉤滑輪組，然后用經(jīng)緯儀(7)和水準(zhǔn)儀(6)(或經(jīng)緯儀)分別讀出標(biāo)尺的初值Y1和D1;
(2)額定載荷落地，使鋼絲繩松弛，自然下垂后，用經(jīng)緯儀(7)和水準(zhǔn)儀(6)(或經(jīng)緯儀)分別讀出標(biāo)尺的終值Y2和D2，則鋼絲繩的靜伸長Yo＝｜D1-D2｜-｜Y1-Y2｜。
本發(fā)明從理論分析入手，運(yùn)用集中質(zhì)量法，最大動(dòng)能等效原理，力法原理建立了起重機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，再用計(jì)算機(jī)模擬仿真，解析廣義特征值問題，得出數(shù)值解后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以多種動(dòng)態(tài)測試方法驗(yàn)證理論分析和計(jì)算的正確性，從而進(jìn)一步簡化動(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)出能反映動(dòng)剛度影響因素的動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換式。以動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換式為基礎(chǔ)，以主梁跨中靜撓度Y和鋼絲繩靜伸長Yo兩個(gè)靜態(tài)參數(shù)為測量值的起重機(jī)動(dòng)剛度的靜態(tài)測試方法，易為大、中、小企業(yè)普遍采用。同時(shí)，起重機(jī)主梁跨中靜撓度是靜態(tài)性能指標(biāo)，已有測量方法，而鋼絲繩的靜伸長也采用靜態(tài)儀器測量，方法簡單，易行，與測量靜撓度的方法相類似，容易被人所掌握，只需兩名操作人員在一小時(shí)內(nèi)就可完成主梁跨中靜撓度和鋼絲繩靜伸長兩項(xiàng)參數(shù)的測量和動(dòng)剛度的計(jì)算，而且不用增加昂貴的動(dòng)測儀器，這種方法省錢，省時(shí)，省力，能在各企業(yè)中普遍推廣應(yīng)用。
本方法完全脫離了現(xiàn)有動(dòng)態(tài)測量方法的范疇，在現(xiàn)有靜撓度測量參數(shù)和儀器的基礎(chǔ)上，不需增添昂貴的動(dòng)測儀器，只增測鋼絲繩靜伸長一項(xiàng)，便可測算出起重機(jī)的動(dòng)剛度。因此，本方法具有較高的技術(shù)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)測量精度完全可以滿足工程要求(＜10%)。
本方法與現(xiàn)有動(dòng)測方法應(yīng)用效果對(duì)比如下?lián)稒C(jī)械工業(yè)2000年產(chǎn)品振興目標(biāo)研究項(xiàng)目》中截止1989年底的統(tǒng)計(jì)，全國起重機(jī)生產(chǎn)廠約有130余個(gè)，橋式類型起重機(jī)平均年產(chǎn)量為11500臺(tái)，現(xiàn)以相同計(jì)算式對(duì)本方法和現(xiàn)有方法的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
計(jì)算式為￥＝E[KABC+(1+F+G)D]式中￥-年測試總費(fèi)用(元);
E-全國起重機(jī)生產(chǎn)廠總數(shù)(個(gè));
K-工資系數(shù)(元);
A-測試人員數(shù)(名);
B-耗用工時(shí)數(shù)(小時(shí));
C-廠年測試起重機(jī)臺(tái)數(shù)(臺(tái));
D-儀器投資費(fèi)用(元);
F-儀器折舊費(fèi)系數(shù);
G-儀器用電費(fèi)系數(shù)。
兩種方法的對(duì)比結(jié)果見表1
本發(fā)明的


如下本附圖是本發(fā)明測試示意圖。圖中1是主梁跨中位置，2是標(biāo)尺，3是鋼絲繩的固定點(diǎn)或平衡滑輪組，4是吊桿，5是額定載荷，6是水準(zhǔn)儀(或經(jīng)緯儀)，7是經(jīng)緯儀。
本發(fā)明的實(shí)施例是用本發(fā)明的靜態(tài)測試方法和現(xiàn)有動(dòng)態(tài)測試方法1對(duì)兩臺(tái)不同型式起重機(jī)的動(dòng)剛度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場實(shí)測，被測起重機(jī)參數(shù)和測試結(jié)果及誤差分析見表2。
表2
表2中誤差分析說明本發(fā)明方法測量精度是完全可以滿足工程要求的(df＜10%)。
權(quán)利要求
1.橋式類型起重機(jī)動(dòng)剛度靜態(tài)測試方法，其特征是使被測起重機(jī)滿載小車位于主梁跨中(1)，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，分別測出起重機(jī)主梁跨中靜撓度和起升滑輪組在最大下放長度時(shí)鋼絲繩的靜伸長，通過動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換式直接算出被測起重機(jī)的動(dòng)剛度(滿載自振頻率)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征是動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換式為f=12Πg(aY+Yo)(1+b)=K(aY+Yo)(1+b)]]>其中a＝ (Q)/(Q+Qs) ;b=0.5w+QsQ(1+YoaY)2]]>式中f-起重機(jī)的動(dòng)剛度;g-重力加速度;Q-額定起重量;Qs-小車質(zhì)量;W-主梁質(zhì)量(包括跨中集中質(zhì)量);Y-滿載小車位于跨中主梁跨中的靜撓度(靜剛度);Yo-起升滑輪組在最大下放長度時(shí)由額定載荷對(duì)鋼絲繩產(chǎn)生的靜伸長(若為剛性吊具，則Yo＝0);K-為量鋼系數(shù);若Y和Yo以cm計(jì)，則K＝4.958，若Y和Yo以mm計(jì)，則K＝15.76。
3.按權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征是用以下方法測試起升滑輪組在最大下放長度時(shí)鋼絲繩的靜伸長Yo(1)額定載荷起升離地，主梁靜止后，將標(biāo)尺(2)別固定在主梁跨中處腹板上和上端為固定點(diǎn)或平衡滑輪組(3)鋼絲繩分支的下端，并盡可能靠近吊鉤滑輪組，然后用經(jīng)緯儀(7)和水準(zhǔn)儀(6)(或經(jīng)緯儀)分別讀出標(biāo)尺的初值Y1和D1;(2)額定載荷落地，使鋼絲繩松弛自然下垂后，用經(jīng)緯儀(7)和水準(zhǔn)儀(6)(或經(jīng)緯儀)分別讀出標(biāo)尺的終值Y2和D2，則鋼絲繩的靜伸長Yo＝｜D1-D2｜-｜Y1-Y2｜。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征是測試鋼絲繩的靜伸長Yo時(shí)，額定載荷起升離地30～50mm。
全文摘要
橋式類型起重機(jī)動(dòng)剛度靜態(tài)測試方法，是使被測起重機(jī)滿載小車位于跨中，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，分別用經(jīng)緯儀測出起重機(jī)主梁跨中靜撓度和起升滑輪組在最大下放長度時(shí)鋼絲繩的靜伸長，通過動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換公式直接算出被測起重機(jī)的動(dòng)剛度。本方法完全脫離了現(xiàn)有動(dòng)剛度測試方法的范疇，在原有主梁跨中靜撓度測量的基礎(chǔ)上，只需增測一項(xiàng)起升滑輪組在最大下放長度時(shí)鋼絲繩的靜伸長即可，測試時(shí)也僅用經(jīng)緯儀等靜測儀器，不需增添昂貴的動(dòng)測儀器，具有省錢省時(shí)，方便易行的特點(diǎn)，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01N3/20GK1056577SQ9010351
公開日1991年11月27日 申請(qǐng)日期1990年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月12日
發(fā)明者徐格寧 申請(qǐng)人:太原重型機(jī)械學(xué)院