本實(shí)用新型涉及一種輪壓測(cè)試裝置，特別是一種起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
：起重機(jī)輪壓是起重機(jī)械設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵重要參數(shù)，一般是指一個(gè)車(chē)輪對(duì)地面或軌面的垂直壓力。輪壓的最大值不僅影響到起重機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，如車(chē)輪大小和數(shù)量等，還會(huì)影響到起重機(jī)的橋架、門(mén)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)承壓能力的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)起重機(jī)設(shè)計(jì)中，輪壓依據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)根據(jù)起重機(jī)自重、跨度、起吊重量等根據(jù)靜力平衡方程計(jì)算出來(lái)的；但由于此問(wèn)題實(shí)際是一個(gè)超靜定問(wèn)題，因此必須進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化，而且輪壓的分配還與結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)，所以按照傳統(tǒng)的方法計(jì)算的輪壓值精確度較低。文獻(xiàn)《起重機(jī)最大輪壓的測(cè)定方法》（傅燕鳴，徐大偉等《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》1993（01）：46-48）中提出一種最大載荷支點(diǎn)測(cè)量法測(cè)量輪壓。最大載荷支點(diǎn)測(cè)量法是根據(jù)起重機(jī)重心確定最大載荷的支點(diǎn)，用千斤頂將承受最大載荷的支腿抬起，使車(chē)輪脫離軌道接觸，測(cè)出千斤頂前端靜態(tài)應(yīng)變值，然后使起重機(jī)滿載作離地全速上升和上升制動(dòng)、全速下降和下降制動(dòng)等動(dòng)作，測(cè)出幾組壓力最大值的數(shù)據(jù)。最后，計(jì)算支撐腿的最大載荷，再平均分給車(chē)輪而得出最大輪壓值。最大載荷支點(diǎn)測(cè)量法簡(jiǎn)單方便，測(cè)定結(jié)果較理論計(jì)算更為精確可靠，但該方法中確定重心位置可能存在誤差，不能保證全部車(chē)輪都與軌道脫離接觸，而且車(chē)輪與軌道脫離接觸后重心位置會(huì)發(fā)生變化，只能獲取輪壓的平均值，不能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)和實(shí)時(shí)測(cè)量。授權(quán)公告號(hào)CN104034469B的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種起重機(jī)最大輪壓測(cè)定方法。該方法首先在軌道兩側(cè)粘貼應(yīng)變片，然后測(cè)量起重機(jī)空載勻速通過(guò)測(cè)量點(diǎn)的應(yīng)變，從而獲得輪壓與應(yīng)變的標(biāo)定系數(shù)；最后測(cè)量各工況測(cè)量點(diǎn)的應(yīng)變值，然后根據(jù)線性公式把應(yīng)變值換算成輪壓值。該方法通過(guò)應(yīng)變值來(lái)間接獲得輪壓值，操作方便。但該方法需要測(cè)量起重機(jī)空載勻速通過(guò)測(cè)量點(diǎn)的應(yīng)變，從而獲得輪壓與應(yīng)變的標(biāo)定系數(shù)，由于振動(dòng)，軌道不平等原因此時(shí)測(cè)量的空載應(yīng)變往往不準(zhǔn)確且難以辨識(shí)；而且該方法通過(guò)一個(gè)線性經(jīng)驗(yàn)公式把應(yīng)變轉(zhuǎn)換為輪壓，但由于輪軌接觸過(guò)程中不可避免要發(fā)生塑形變形，因此應(yīng)變與輪壓的關(guān)系往往不是線性的，隨著起重機(jī)重量和載荷的增大，此方法測(cè)量的準(zhǔn)確度將越來(lái)越低。研究最大輪壓?jiǎn)栴}必須研究和解決輪軌接觸問(wèn)題，而該問(wèn)題在理論和實(shí)驗(yàn)測(cè)試方面都具有較高難度。輪軌滾動(dòng)接觸基本理論研究包括輪軌蠕滑率/力理論和輪軌三維彈塑性滾動(dòng)接觸。目前有多種輪軌接觸模型，Cater的二維滾動(dòng)接觸模型，Vermeulen-Johnson在Cater研究的基礎(chǔ)上建立的無(wú)自旋三維滾動(dòng)接觸模型，Kaller基于邊界元、彈性力學(xué)余能變分原理和數(shù)學(xué)規(guī)劃法建立了三維彈性體非Hertz線性滾動(dòng)接觸模型和Kaller簡(jiǎn)化模型并且編制了數(shù)值計(jì)算程序CONTACT；CONTACT基于的理論叫做“完全理論”，是目前研究三維彈性體非Hertz滾動(dòng)接觸問(wèn)題最完善的理論。沈－Hedrick-Elkins小自旋三維滾動(dòng)接觸模型。上述的滾動(dòng)接觸模型多基于Hertz接觸條件，只考慮線彈性接觸問(wèn)題，簡(jiǎn)化了滾動(dòng)接觸，對(duì)于接觸斑曲率半徑和接觸物體幾何特征尺寸處于同量級(jí)的情況、彈塑性和大變形滾動(dòng)接觸等問(wèn)題有待發(fā)展新的接觸理論模型來(lái)考慮這些因素。輪軌接觸問(wèn)題是一種接觸邊界、材料、幾何高度非線性的行為，有限元方法是研究和解決此問(wèn)題的一種較理想的方法。上世紀(jì)80年代末，Oden和Lin用有限元法求解平面滾動(dòng)接觸問(wèn)題，Bass在此基礎(chǔ)上研究了三維滾動(dòng)接觸問(wèn)題；Telliskivit通過(guò)輪軌靜態(tài)接觸分析指出：輪軌發(fā)生2點(diǎn)接觸時(shí)，有限元法與Hertz理論、CONTACT計(jì)算結(jié)果差異較大；鐘萬(wàn)勰利用參變量變分原理和有限元二次規(guī)劃法求解了三維靜態(tài)彈塑性接觸問(wèn)題，張軍利用該理論和計(jì)算程序DELNAS分析了啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)輪軌彈塑性滾動(dòng)接觸；目前采用有限元方法研究輪軌滾動(dòng)接觸問(wèn)題得到的結(jié)論還較零散，沒(méi)有把輪軌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和輪軌蠕滑力關(guān)系按數(shù)表方式建立起來(lái)，不能提供快速精確的計(jì)算模型。目前隨著港口起重機(jī)械、輪軌交通和某些游樂(lè)設(shè)施的發(fā)展，迫切需要尋找一種理論和實(shí)驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的方法，快速便捷的獲得滿足工程使用精度的輪軌力，進(jìn)而為設(shè)備的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)仿真、在線監(jiān)測(cè)提供支持。目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)人員使用的是根據(jù)經(jīng)典力學(xué)得到的經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)，不能滿足起重機(jī)械設(shè)計(jì)的效能最優(yōu)和輕量化要求。工程實(shí)踐需要更精確的最大輪壓值，但是現(xiàn)在多數(shù)起重機(jī)輪壓分配是超靜定的，其分配與起重機(jī)的結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)剛度、制造精度和軌道平度有關(guān)，因而要直接精確測(cè)量或者理論計(jì)算非常困難，所以有必要研究一種可以精確和便捷的測(cè)試起重機(jī)械最大輪壓的方法和裝置。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種精確、便捷的起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型是一種起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置，其特點(diǎn)是：包括探頭，所述的探頭為磁應(yīng)力傳感器，所述的磁應(yīng)力傳感器包括磁化線圈電流以及用于提取被測(cè)點(diǎn)磁特性各向異性效應(yīng)的電信號(hào)的異方性輸出線圈；該裝置還設(shè)有振蕩電路，所述的振蕩電路通過(guò)放大電路與磁化線圈電流連接；所述的異方性輸出線圈通過(guò)放大電路接入電橋整流電路，磁化線圈電流也與電橋整流電路電性連接，所述的電橋整流電路和信號(hào)采集與處理電路連接；信號(hào)采集與處理電路另一端還與一數(shù)據(jù)采集模塊通信連接，數(shù)據(jù)采集模塊再與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信連接。本實(shí)用新型所述的起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置，其進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：該裝置還設(shè)有殼體，所述的振蕩電路、放大電路、電橋整流電路、信號(hào)采集與處理電路和數(shù)據(jù)采集模塊均設(shè)在殼體內(nèi)；在殼體上還設(shè)有頻率選擇開(kāi)關(guān)和電流調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，所述的電流調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)與電橋整流電路連接；所述的頻率選擇開(kāi)關(guān)與振蕩電路連接。本實(shí)用新型所述的起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置，其進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的頻率選擇開(kāi)關(guān)分為兩檔，其中1檔為0Hz－100Hz，2檔為100Hz－2000Hz；所述的調(diào)電流調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)范圍是0A－1A。本實(shí)用新型起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置，一般參數(shù)或使用時(shí)的要求如下：（1）工作頻率為0-1000Hz，磁化工作電流為0.3-1A；（2）電源工作電壓為220V交流電/5v可充電鋰電池；（3）非接觸測(cè)量的最大間距為0-2mm；（4）表面帶涂層測(cè)量時(shí)，被測(cè)構(gòu)造物表面的涂層厚度不超過(guò)0-1.5mm。下面對(duì)本實(shí)用新型裝置的測(cè)試原理進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，其原理參照?qǐng)D2：經(jīng)典力學(xué)計(jì)算輪壓分布和起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)最大輪壓與起重臂位置的關(guān)系。通過(guò)計(jì)算可知當(dāng)起重臂與軌道平行有最大的輪壓，如圖3所示；當(dāng)起重臂與軌道平行時(shí)，某起重機(jī)各工況下最大輪壓計(jì)算值見(jiàn)表1。表1中各輪位置如圖4所示。表1經(jīng)典力學(xué)計(jì)算各起吊重量的最大輪壓空載6T12T輪壓T(1-5,11-15輪)14.4317.45220.438輪壓T(6-10,16-20輪)13.0710.6488.262根據(jù)所確定的最大輪壓與起重臂位置的關(guān)系建立起重機(jī)整體有限元模型，如圖5所示；通過(guò)計(jì)算，不同起吊重量各輪輪壓的計(jì)算結(jié)果以及與經(jīng)典理論計(jì)算結(jié)果的比較見(jiàn)圖6。通過(guò)經(jīng)典理論和有限元分析計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)輪壓分布規(guī)律:起重機(jī)各輪的輪壓分布不同，驅(qū)動(dòng)輪組的各輪的輪壓接近相同，從動(dòng)輪組各輪的輪壓近似相同；重心靠近哪個(gè)輪組，其輪壓較大，隨著起重量的增大，距起重臂近的輪組的輪壓越來(lái)越大，而較遠(yuǎn)輪組的輪壓越來(lái)越小。建立基于彈塑性接觸理論的應(yīng)變—輪壓模型。首先確定應(yīng)變測(cè)量點(diǎn)位置，如圖7所示。其次建立輪軌彈塑性接觸分析模型，如圖8所示。有限元模型取鋼軌長(zhǎng)0.5m，取1/2鋼軌建模；取1/12車(chē)輪建模，有限元模型采用ANSYS實(shí)體單元SOLID45，共劃分8483個(gè)單元和9995個(gè)節(jié)點(diǎn)，有限元模型如圖8所示；約束軌道Y向位移，在對(duì)稱面施加對(duì)稱約束；在輪輞對(duì)稱面上施加垂向力；車(chē)輪踏面選用CONTA174單元模擬接觸面，鋼軌選用TARGE170單元模擬目標(biāo)面，接觸算法選用擴(kuò)展拉格朗日算法；分別在軌道上取A、B二點(diǎn)作為應(yīng)變測(cè)量點(diǎn)，其中A、B點(diǎn)都在軌道上分別距軌道頂面34mm和65mm，如圖7所示；軌道的材料模型采用雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化模型，屈服應(yīng)力為460MPa，泊松比0.28，彈性模量210GPa，切向模型21GPa，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系見(jiàn)下式。（式一）分別計(jì)算各輪壓下A、B點(diǎn)Y向應(yīng)變，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。表2各輪壓Y向應(yīng)變計(jì)算結(jié)果輪壓T軌道A點(diǎn)軌道B點(diǎn)5.35-222-1248.35-352-19411.35-484-26313.75-589-31914-600-32414.35-616-33317-737-39421-905-48625-1070-579根據(jù)表2繪制軌道A點(diǎn)Y向應(yīng)變-輪壓曲線，如圖9所示。軌道A點(diǎn)的Y向應(yīng)變與輪壓基本成線性，Y向應(yīng)變與輪壓的模型見(jiàn)下式：（式二）式中：Y為輪壓，單位：噸；X－A點(diǎn)Y向應(yīng)變，單位：με；根據(jù)表2繪制軌道B點(diǎn)Y向應(yīng)變-輪壓曲線，如圖10所示。軌道B點(diǎn)的Y向應(yīng)變與輪壓基本成線性，Y向應(yīng)變與輪壓的模型見(jiàn)下式：（式三）式中：Y為輪壓，單位：噸；X－B點(diǎn)Y向應(yīng)變，單位：με；對(duì)軌道A、B點(diǎn)Y向應(yīng)變-輪壓模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，輪壓模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差在2-5﹪之間，說(shuō)明輪壓模型是準(zhǔn)確的。起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置Y向應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系見(jiàn)下式：（式四）式中：σ為Y向應(yīng)力，MPa；E為彈性模型，210GPa；ε為Y向應(yīng)變，με?；赮向應(yīng)變-輪壓模型和起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置Y向應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系編制動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)程序。改進(jìn)起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置，使其與動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)相結(jié)合，這套系統(tǒng)稱之為基于Y向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)?；赮向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)的工作原理如圖11所示。應(yīng)用基于Y向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量起重機(jī)輪壓包括以下步驟：分別在軌道上取A、B二點(diǎn)作為應(yīng)變測(cè)量點(diǎn)，其中A、B點(diǎn)都在軌道上，分別距軌道頂面34mm和65mm。清理打磨軌道A、B點(diǎn)區(qū)域。在A、B兩測(cè)量點(diǎn)分別標(biāo)定0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°等方位。標(biāo)定：根據(jù)鋼軌材料參數(shù)，確定鋼軌內(nèi)無(wú)應(yīng)力時(shí)的標(biāo)定系數(shù)，完成標(biāo)定。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量起重機(jī)輪壓：根據(jù)設(shè)定的測(cè)試工況，起吊重量，起重臂與軌道平行，起重臂有最大伸長(zhǎng)幅度，起重機(jī)車(chē)輪以動(dòng)/靜壓在測(cè)量點(diǎn)正上方，利用起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置采集的相應(yīng)的應(yīng)力值，傳輸給動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量分析系統(tǒng)計(jì)算出相應(yīng)的輪壓值，并在屏幕上顯示具體輪壓值，記錄且顯示輪壓-時(shí)間曲線。其中，起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置的探頭按照標(biāo)定的方位與A、B點(diǎn)相連接。其中，根據(jù)經(jīng)典理論計(jì)算、有限元分析計(jì)算，驅(qū)動(dòng)輪組（1-5號(hào)輪和11-15號(hào)輪，見(jiàn)圖4）各輪輪壓基本相同，從動(dòng)輪組（6-10號(hào)輪和16-20號(hào)輪，見(jiàn)圖4）各輪輪壓基本相同，因此只需在驅(qū)動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組中各選一個(gè)車(chē)輪，在其輪下設(shè)置測(cè)量點(diǎn)。其中，以測(cè)量方便為宜，測(cè)量點(diǎn)位于軌道左側(cè)和右側(cè)均可以，同理探頭可以選擇連接于A點(diǎn)或B點(diǎn)。通過(guò)本實(shí)用新型裝置測(cè)得Y向應(yīng)力，根據(jù)中公式轉(zhuǎn)換為應(yīng)變輸入Y向應(yīng)變-輪壓模型計(jì)算相應(yīng)輪壓值。如果探頭與A點(diǎn)相連，應(yīng)用（式二）中Y向應(yīng)變-輪壓模型計(jì)算相應(yīng)的輪壓值。如果探頭與B點(diǎn)相連，應(yīng)用（式三）中Y向應(yīng)變-輪壓模型計(jì)算相應(yīng)的輪壓值。采用記算機(jī)自動(dòng)完成計(jì)算，記錄，輸出輪壓-時(shí)間曲線等功能，只需指定探頭位于測(cè)量點(diǎn)A或B即可。其中，起重機(jī)車(chē)輪以動(dòng)/靜壓在測(cè)量點(diǎn)正上方包含兩種情況：靜態(tài)：起重機(jī)靜止在軌道上，被測(cè)車(chē)輪靜止于測(cè)量點(diǎn)的正上方，測(cè)量各工況下的輪壓。動(dòng)態(tài)：起重機(jī)沿著軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)測(cè)量點(diǎn)位置，測(cè)量動(dòng)態(tài)時(shí)輪壓。基于Y向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)勢(shì)：只需兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)就可以監(jiān)測(cè)起重機(jī)的全部輪壓，測(cè)量點(diǎn)少，便于起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置與動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)量分析系統(tǒng)的連接和布置，減少了人員的操作強(qiáng)度。測(cè)量點(diǎn)位于軌道上，有較好的操作空間；具體測(cè)量點(diǎn)可以根據(jù)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況位于軌道的左側(cè)或右側(cè)，可位于軌道的A點(diǎn)或B點(diǎn)，測(cè)量點(diǎn)的布置靈活，這樣可以因地制宜，利于提高測(cè)量精度。起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置的標(biāo)定精確度高，提高了測(cè)量精度?；赮向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度高，與有限元分析計(jì)算的結(jié)果偏差6﹪，與應(yīng)變片法測(cè)量結(jié)果偏差2﹪?；赮向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)不僅能測(cè)量各工況下車(chē)輪的輪壓值，還能動(dòng)態(tài)分析輪壓的變化趨勢(shì)，確定最大輪壓值和其所在位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）不需表面處理；可非接觸測(cè)量；測(cè)量效率高；結(jié)果是絕對(duì)值；測(cè)量方法簡(jiǎn)便；（2）無(wú)耗材；測(cè)量成本低；（3）測(cè)量精度高；測(cè)量的相對(duì)不確定度為5％左右；（4）能實(shí)現(xiàn)起重機(jī)車(chē)輪分布的測(cè)量；（5）儀器具有測(cè)點(diǎn)的去磁功能。附圖說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型裝置的一種結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是本實(shí)用新型的應(yīng)用時(shí)其測(cè)定方法的原理框圖；圖3是當(dāng)起重機(jī)有最大輪壓時(shí)，起重臂與軌道的位置關(guān)系圖；圖4是各輪位置和編號(hào)圖；圖5是起重機(jī)整體有限元模型；圖6是經(jīng)典理論和有限元分析計(jì)算各起吊重量輪壓分布；圖7是軌道應(yīng)變測(cè)量點(diǎn)A、B位置示意圖；圖8是輪軌彈塑性接觸有限元模型；圖9是車(chē)輪測(cè)量點(diǎn)A點(diǎn)的Y向應(yīng)變與輪壓關(guān)系曲線；圖10是車(chē)輪測(cè)量點(diǎn)B點(diǎn)的Y向應(yīng)變與輪壓關(guān)系曲線；圖11是基于Y向應(yīng)變-輪壓模型輪壓動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)圖；圖12是QU70鋼軌截面圖；圖13是12號(hào)輪和19號(hào)輪位置示意圖（測(cè)量點(diǎn)在12號(hào)和19號(hào)輪下軌道A點(diǎn)）。具體實(shí)施方式以下參照附圖，進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本實(shí)用新型，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。實(shí)施例1．參照?qǐng)D1，一種起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置：包括探頭，所述的探頭為磁應(yīng)力傳感器，所述的磁應(yīng)力傳感器包括磁化線圈電流以及用于提取被測(cè)點(diǎn)磁特性各向異性效應(yīng)的電信號(hào)的異方性輸出線圈；該裝置還設(shè)有振蕩電路，所述的振蕩電路通過(guò)放大電路與磁化線圈電流連接；所述的異方性輸出線圈通過(guò)放大電路接入電橋整流電路，磁化線圈電流也與電橋整流電路電性連接，所述的電橋整流電路和信號(hào)采集與處理電路連接；信號(hào)采集與處理電路另一端還與一數(shù)據(jù)采集模塊通信連接，數(shù)據(jù)采集模塊再與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信連接。同時(shí)，該裝置還設(shè)有殼體，所述的振蕩電路、放大電路、電橋整流電路、信號(hào)采集與處理電路和數(shù)據(jù)采集模塊均設(shè)在殼體內(nèi)；在殼體上還設(shè)有頻率選擇開(kāi)關(guān)和電流調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，所述的電流調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)與電橋整流電路連接；所述的頻率選擇開(kāi)關(guān)與振蕩電路連接。所述的頻率選擇開(kāi)關(guān)分為兩檔，其中1檔為0Hz－100Hz，2檔為100Hz－2000Hz；所述的調(diào)電流調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)范圍是0A－1A。實(shí)施例2，采用實(shí)施例1所述的裝置進(jìn)行MQ12-33型門(mén)座式起重機(jī)最大輪壓測(cè)定方法實(shí)驗(yàn)：原理：起重機(jī)車(chē)輪是起重機(jī)和軌道間傳遞力的唯一零件，車(chē)輪上的作用力為輪壓，輪軌接觸，接觸區(qū)產(chǎn)生接觸力，此時(shí)軌道發(fā)生變形，產(chǎn)生應(yīng)變，軌道磁場(chǎng)發(fā)生相應(yīng)變化，動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)將磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)換成應(yīng)力值并記錄下來(lái)，然后根據(jù)應(yīng)變-應(yīng)力關(guān)系，將應(yīng)力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變，再根據(jù)本實(shí)用新型的應(yīng)變-輪壓模型計(jì)算出輪壓，其工作原理如圖11所示。采用本實(shí)用新型測(cè)量某港口MQ12-33型門(mén)座式起重機(jī)最大輪壓，包括以下步驟：MQ12-33型門(mén)式起重機(jī)參數(shù)：額定起重量12T，幅度9.5m-33m，自重275T，該型起重機(jī)有20個(gè)車(chē)輪，分成兩排，每排10個(gè)。根據(jù)經(jīng)典理論計(jì)算、有限元分析計(jì)算，驅(qū)動(dòng)輪組（1-5號(hào)輪和11-15號(hào)輪，見(jiàn)圖4）各輪輪壓基本相同，從動(dòng)輪組（6-10號(hào)輪和16-20號(hào)輪，見(jiàn)圖4）各輪輪壓基本相同，因此在驅(qū)動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組中各選一個(gè)車(chē)輪，分別是12號(hào)和19號(hào)輪，在其輪下設(shè)置測(cè)量點(diǎn)。由于軌道內(nèi)側(cè)操作困難，軌道B點(diǎn)被混凝土填埋，因此在12號(hào)和19號(hào)輪下軌道外側(cè)上取A點(diǎn)作為應(yīng)變測(cè)量點(diǎn)，距軌道頂面34mm。清理打磨軌道A區(qū)域。在A測(cè)量點(diǎn)分別標(biāo)定0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°等方位。采用的設(shè)備主要含有：實(shí)施例1所述的本實(shí)用新型起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置（2個(gè)探頭），接線端子（2個(gè)），監(jiān)控計(jì)算機(jī)（2臺(tái)）。標(biāo)定：參照?qǐng)D12，根據(jù)鋼軌材料參數(shù)，確定鋼軌內(nèi)無(wú)應(yīng)力時(shí)的標(biāo)定系數(shù)，完成標(biāo)定。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量起重機(jī)輪壓：根據(jù)設(shè)定的測(cè)試工況，起吊重量，起重臂與軌道平行，起重臂有最大伸長(zhǎng)幅度，起重機(jī)車(chē)輪以動(dòng)/靜壓在測(cè)量點(diǎn)正上方，利用起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置采集的相應(yīng)的應(yīng)力值，傳輸給動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量分析系統(tǒng)計(jì)算出相應(yīng)的輪壓值，并在屏幕上顯示具體輪壓值，記錄且顯示輪壓-時(shí)間曲線。起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置的探頭按照標(biāo)定的方位與A點(diǎn)相連接。在驅(qū)動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組中各選一個(gè)車(chē)輪，即12號(hào)輪和19號(hào)輪，在其輪下設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，如圖13所示。起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置測(cè)得Y向應(yīng)力，根據(jù)公式（式四）轉(zhuǎn)換為應(yīng)變，輸入Y向應(yīng)變-輪壓模型計(jì)算相應(yīng)輪壓值。探頭與A點(diǎn)相連，應(yīng)用（式二）Y向應(yīng)變-輪壓模型計(jì)算相應(yīng)的輪壓值。采用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量分析系統(tǒng)可以自動(dòng)完成計(jì)算，記錄，輸出輪壓-時(shí)間曲線等功能，只需指定探頭位于測(cè)量點(diǎn)A點(diǎn)即可。起重機(jī)車(chē)輪以動(dòng)/靜壓在測(cè)量點(diǎn)正上方包含兩種情況：靜態(tài)：起重機(jī)靜止在軌道上，被測(cè)車(chē)輪靜止于測(cè)量點(diǎn)的正上方，測(cè)量各工況下的輪壓。動(dòng)態(tài)：起重機(jī)沿著軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)測(cè)量點(diǎn)位置，測(cè)量動(dòng)態(tài)時(shí)輪壓。Y向應(yīng)力測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表3。表3Y向應(yīng)力測(cè)量結(jié)果根據(jù)公式，基于Y向應(yīng)變-輪壓模型輪壓動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)把應(yīng)力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變，結(jié)果見(jiàn)表4。表4基于Y向應(yīng)變-輪壓模型輪壓動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)把應(yīng)力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變計(jì)算結(jié)果根據(jù)公式，把應(yīng)變輸入Y向應(yīng)變-輪壓模型，計(jì)算相應(yīng)輪壓值，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。基于Y向應(yīng)變-輪壓模型輪壓動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量的輪壓值與有限元方法計(jì)算得到相應(yīng)輪壓值的比較見(jiàn)表5。表5輪壓模型和FEM計(jì)算輪壓比較從表5可以看出，根據(jù)測(cè)量結(jié)果由輪壓模型計(jì)算的輪壓值較穩(wěn)定，與FEM計(jì)算的輪壓結(jié)果偏差在2-5％之間，說(shuō)明本實(shí)用新型樣機(jī)工作是可靠的，測(cè)量結(jié)果是精確的。從表5可以看出：起重機(jī)各輪的輪壓分布不同，驅(qū)動(dòng)輪組的各輪的輪壓接近相同，從動(dòng)輪組各輪的輪壓近似相同；重心靠近哪個(gè)輪組，其輪壓較大，隨著起吊重量的增大，距起重臂近的輪組的輪壓越來(lái)越大，而較遠(yuǎn)輪組的輪壓越來(lái)越小。從以上測(cè)量和分析過(guò)程，可以看出：只需兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)就可以監(jiān)測(cè)起重機(jī)的全部輪壓，測(cè)量點(diǎn)少便于起重機(jī)輪壓測(cè)試裝置與動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)量分析系統(tǒng)的連接和布置，減少了人員的操作強(qiáng)度。具體測(cè)量點(diǎn)根據(jù)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況位于軌道外側(cè)A點(diǎn)，測(cè)量點(diǎn)的布置靈活，這樣可以因地制宜，利于提高測(cè)量精度。基于Y向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度高，與有限元分析計(jì)算的結(jié)果偏差3-5﹪?；赮向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)不僅能測(cè)量各工況下車(chē)輪的輪壓值，還能動(dòng)態(tài)分析輪壓的變化趨勢(shì)，確定最大輪壓值和其所在位置?；赮向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量輪壓非常方便和快捷。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)測(cè)量輪壓方法，在起重機(jī)同一支腳下有多個(gè)車(chē)輪時(shí)，不能確定最大輪壓的位置。而基于Y向應(yīng)變-輪壓模型的動(dòng)態(tài)輪壓測(cè)量系統(tǒng)可以確定最大輪壓的位置。上述是本實(shí)用新型用于測(cè)試的一般操作步驟。對(duì)于其它測(cè)量，根據(jù)本實(shí)用新型的基本原理，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員還可以因地制宜地進(jìn)行改進(jìn)或替換，這些替換和改進(jìn)也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3