一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，包括步驟如下：調(diào)整塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，采集上述預(yù)緊力時塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系中O’X’Y’平面內(nèi)投影點(diǎn)集合；繪出同一預(yù)緊力所對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖；塔機(jī)塔身頂端軌跡圖的外圍邊緣分別繪制最小外接圓；提取步驟中所述最小外接圓的特征值，結(jié)合該特征值和對應(yīng)的預(yù)緊力繪制塔身頂端軌跡特征值與預(yù)緊力曲線圖，依據(jù)預(yù)緊力曲線圖，查找對應(yīng)的塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力Ka。本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明通過實時檢測塔機(jī)塔身頂端軌跡圖，進(jìn)而獲得最小外接圓，最后通過判定最小外接圓特征值與塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力之間的曲線圖，進(jìn)而獲知所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的大小，方便快捷獲知塔機(jī)的工作狀態(tài)是否安全，大大提高塔機(jī)安全監(jiān)測的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法及其應(yīng)用，屬于大型塔桅式鋼結(jié)構(gòu)塔機(jī)安全監(jiān)測的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]塔式起重機(jī)是典型的大型工程機(jī)械，屬于建筑施工中的高危特種設(shè)備。塔機(jī)具有作業(yè)空間大、性價比高等特點(diǎn)，成為建筑施工中應(yīng)用最廣的起重機(jī)械。塔機(jī)工作時承受著復(fù)雜的交變載荷作用，因而易造成標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓極容易出現(xiàn)松動。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，定期對塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓進(jìn)行檢查是一種消除安全隱患的有效方法，但塔機(jī)結(jié)構(gòu)龐大，對其全面檢查的維護(hù)成本較高，同時也達(dá)不到實時監(jiān)控的目的。
[0004]現(xiàn)有塔機(jī)安全監(jiān)測裝置為針對塔機(jī)主肢的鋼結(jié)構(gòu)損傷，但針對塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間的連接件有無損傷的判斷方法卻沒有報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法。
[0006]本發(fā)明還公開一種利用上述方法判斷塔機(jī)相鄰主肢螺栓松動的應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，包括步驟如下:
[0009](I)建立三維模型定坐標(biāo)系和動坐標(biāo)系:
[0010]在定坐標(biāo)系oxyz中，以塔機(jī)塔身與地面的連接點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,定坐標(biāo)系oxyz原點(diǎn)ο為塔身在地面固定截面的中心點(diǎn)；坐標(biāo)軸X正方向為地面北向；坐標(biāo)軸y正方向為地面西向；坐標(biāo)軸ζ正方向為垂直于地面向上，與塔機(jī)塔身中心線重合；
[0011]在動坐標(biāo)系O’ V Y’ V中，以塔身頂端回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)平面與過點(diǎn)O且垂直于地面的直線的交點(diǎn)O’為原點(diǎn)，坐標(biāo)軸X”正方向為起重臂軸線遠(yuǎn)離塔身方向，即幅度增大方向，坐標(biāo)軸Z’正方向為垂直于地面向上，坐標(biāo)軸Y’正方向為垂直于起重臂軸線與x”、z”軸符合右手螺旋法則；如圖1所示，Οθ”垂直于地面；
[0012]調(diào)整塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力為Ktl，采集上述預(yù)緊力Ktl時塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系中O’ V Y’平面內(nèi)投影點(diǎn)集合；
[0013](2)利用平滑連續(xù)的曲線順序?qū)⒉襟E(1)所述的投影點(diǎn)連接，圍成封閉曲線，形成上述預(yù)緊力對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖；
[0014](3)調(diào)整改變步驟(1)所述塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力為Kt2、Kt3……Ktn后，其中η為大于等于2，再按照步驟(1)、(2)記載，分別繪出同一預(yù)緊力所對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖；[0015]所述步驟(I)和步驟(2)中所述調(diào)整是指將所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢的螺栓同時調(diào)整為彼此相等的預(yù)緊力；
[0016](4)按照現(xiàn)有技術(shù)對步驟(2)和步驟(3)中塔機(jī)塔身頂端軌跡圖的外圍邊緣分別繪制最小外接圓；
[0017](5)提取步驟(4)中所述最小外接圓的特征值，結(jié)合該特征值和對應(yīng)的預(yù)緊力繪制塔身頂端軌跡特征值與預(yù)緊力曲線圖，所述預(yù)緊力曲線圖的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，所述預(yù)緊力曲線圖的縱坐標(biāo)為所述最小外接圓的特征值；
[0018](6)當(dāng)需要檢測塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力時，采集塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系中O’ V Y’平面內(nèi)投影點(diǎn)集合；
[0019](7)利用平滑連續(xù)的曲線順序?qū)⒉襟E(6)所述投影點(diǎn)連接，圍成封閉曲線，形成待測預(yù)緊力對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖；
[0020](8)按照現(xiàn)有技術(shù)對步驟(7)中塔機(jī)塔身頂端軌跡圖的外圍邊緣繪制最小外接圓；
[0021](9)提取步驟(8)中所述最小外接圓的特征值；
[0022](10)依據(jù)步驟(5)所述預(yù)緊力曲線圖，查找步驟(9)所述最小外接圓的特征值所對應(yīng)的塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力Ka。
[0023]一種利用上述方法判斷塔機(jī)相鄰主肢螺栓松動的應(yīng)用，包括步驟如下:
[0024](11)設(shè)定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的預(yù)警值Y，所述預(yù)警值Y = K/a，其中K為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的出廠設(shè)計值，單位為牛頓；所述3 < a < 6。
[0025](12)當(dāng)所述步驟(10)中查找到的塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力Ka > Y時，判定所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓處于安全松動范圍；Ka < Y時，判定所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓處于危險松動范圍。當(dāng)發(fā)現(xiàn)所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓處于危險松動范圍時，工程現(xiàn)場技術(shù)安排相關(guān)工作人員進(jìn)行檢修。
[0026]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，在步驟(I)、(3)中，所述的預(yù)緊力KtUKtn下，其中η為大于等于2的整數(shù)，分別采集所述塔機(jī)塔身頂端空載旋轉(zhuǎn)一周時在動坐標(biāo)系中O’ V Y’平面內(nèi)的多組投影坐標(biāo)(X，y)，形成同一預(yù)緊力塔機(jī)塔身頂端空載時在O’X’Y’平面內(nèi)的投影坐標(biāo)
集合；
[0027]在步驟(6)中，直接采集塔機(jī)塔身頂端空載旋轉(zhuǎn)一周時在動坐標(biāo)系O’ V Y’ V中O’ V Y’平面內(nèi)的多組投影坐標(biāo)(X，y)，形成待測預(yù)緊力塔機(jī)塔身頂端空載時在O’ V Y’平面內(nèi)的投影坐標(biāo)集合。
[0028]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，在步驟(2)、(3)、(7)中，在所述動坐標(biāo)系O’X’Y’Z’中O’X’Y’平面內(nèi)，利用同一預(yù)緊力條件下的多組投影坐標(biāo)(x，y)繪制同一預(yù)緊力的塔身頂端軌跡圖。
[0029]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，在所述步驟(5)、(9)、(10)中，所述最小外接圓的特征值為所述最小外接圓直徑r或為最小外接圓圓心偏離中心距離h。所述中心是指:塔機(jī)在完好狀態(tài)下、空載時，塔機(jī)回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周，所述塔身頂端在動坐標(biāo)系O’ V Y’ V中O’ V Y’平面內(nèi)的多組投影坐標(biāo)U，y)，形成待測預(yù)緊力塔機(jī)塔身頂端空載時在O’ V Y’平面內(nèi)的投影坐標(biāo)集合，將上述投影點(diǎn)坐標(biāo)集合連接繪制為完好狀態(tài)時的塔身頂端軌跡圖，并在軌跡圖的外圍邊緣繪制最小外接圓，該最小外接圓的圓心坐標(biāo)即為所述中心。[0030]當(dāng)所述最小外接圓的特征值為所述最小外接圓直徑r時，所述步驟(5)中塔身頂端軌跡特征與預(yù)緊力曲線圖的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，所述曲線圖的縱坐標(biāo)為所述最小外接圓直徑r ；
[0031]當(dāng)所述最小外接圓的特征值為最小外接圓圓心偏離中心距離h時，所述步驟(5)中塔身頂端軌跡特征與預(yù)緊力曲線圖的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，所述曲線圖的縱坐標(biāo)為最小外接圓圓心偏離中心距離h。
[0032]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(3)中，調(diào)整改變步驟⑴所述塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力為 Ktl = K/l.1 ；Kt2 = K/l.5 ；Kt3 = K/l.7 ；Kt4 = K/l.9 ；Kt5 = K/2 ；Kt6=K/4 ；Kt7 = K/5 ;利用力矩扳手調(diào)整塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力。
[0033]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，利用塔機(jī)剛度儀采集塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系O’ V Y’ V中O’ V Y’平面內(nèi)的投影點(diǎn)集合。
[0034]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0035]本發(fā)明通過實時檢測塔機(jī)塔身頂端軌跡圖，進(jìn)而獲得最小外接圓，最后通過判定最小外接圓特征值與塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力之間的曲線圖，進(jìn)而獲知所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的大小，方便快捷獲知塔機(jī)的工作狀態(tài)是否安全，大大提高塔機(jī)安全監(jiān)測的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是本發(fā)明所建立三維模型定坐標(biāo)系和動坐標(biāo)系；
[0037]圖2本發(fā)明中實施例1中，在動坐標(biāo)系中O’ V Y’平面內(nèi)，分別繪出不同預(yù)緊力所對應(yīng)的多個塔身頂端軌跡圖；
[0038]圖3是塔身頂端軌跡特征與預(yù)緊力曲線圖，其中最小外接圓的特征值為最小外接圓直徑r ；
[0039]圖4是塔身頂端軌跡特征與預(yù)緊力曲線圖，其中最小外接圓的特征值為最小外接圓圓心偏離中心距離h。
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合實施例和說明書附圖對本發(fā)明做詳細(xì)的說明，但不限于此。
[0041]將剛度儀安裝于塔機(jī)回轉(zhuǎn)塔身的任意一根主肢上，用于采集塔機(jī)塔身頂端在O’ V Y’平面內(nèi)的投影點(diǎn)集合:塔機(jī)空載旋轉(zhuǎn)一周時，所述剛度儀采集塔身頂端在O’ V Y’平面內(nèi)的投影點(diǎn)坐標(biāo)。(剛度儀只要上電工作就開始采集數(shù)據(jù)，之前所述每隔15°采集一次，是實驗時便于數(shù)據(jù)處理。實際上塔機(jī)在回轉(zhuǎn)的過程中，剛度儀一直在采集數(shù)據(jù)。)
[0042]實施例1、
[0043]一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，包括步驟如下:
[0044](I)如圖1所示，建立三維模型定坐標(biāo)系和動坐標(biāo)系:
[0045]在定坐標(biāo)系oxyz中，以塔機(jī)塔身與地面的連接點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,定坐標(biāo)系oxyz原點(diǎn)ο為塔身在地面固定截面的中心點(diǎn)；坐標(biāo)軸X正方向為地面北向；坐標(biāo)軸y正方向為地面西向；坐標(biāo)軸ζ正方向為垂直于地面向上，與塔機(jī)塔身中心線重合；[0046]在動坐標(biāo)系O’ V Y’ Z’中，以塔身頂端回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)平面與過點(diǎn)O且垂直于地面的直線的交點(diǎn)O’為原點(diǎn)，坐標(biāo)軸X”正方向為起重臂軸線遠(yuǎn)離塔身方向，即幅度增大方向，坐標(biāo)軸Z’正方向為垂直于地面向上，坐標(biāo)軸Y’正方向為垂直于起重臂軸線與x”、z”軸符合右手螺旋法則；如圖1所示，Οθ”垂直于地面；
[0047]調(diào)整塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力為Ktl，采集上述預(yù)緊力Ktl時塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系中O’ V Y’平面內(nèi)投影點(diǎn)集合；
[0048](2)利用平滑連續(xù)的曲線順序?qū)⒉襟E(1)所述的投影點(diǎn)連接，圍成封閉曲線，形成上述預(yù)緊力對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖；
[0049](3)調(diào)整改變步驟(1)所述塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力為Kt2、Kt3……Ktn后，其中η為大于等于2，再按照步驟(1)、(2)記載，分別繪出同一預(yù)緊力所對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖；
[0050]所述步驟(1)和步驟(2)中所述調(diào)整是指將所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢的螺栓同時調(diào)整為彼此相等的預(yù)緊力；
[0051](4)按照現(xiàn)有技術(shù)對步驟(2)和步驟(3)中塔機(jī)塔身頂端軌跡圖的外圍邊緣分別繪制最小外接圓；
[0052](5)提取步驟(4)中所述最小外接圓的特征值，結(jié)合該特征值和對應(yīng)的預(yù)緊力繪制塔身頂端軌跡特征值與預(yù)緊力曲線圖，所述預(yù)緊力曲線圖的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，所述預(yù)緊 力曲線圖的縱坐標(biāo)為所述最小外接圓的特征值；
[0053](6)當(dāng)需要檢測塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力時，采集塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系中O’ V Y’平面內(nèi)投影點(diǎn)集合；
[0054](7)利用平滑連續(xù)的曲線順序?qū)⒉襟E(6)所述投影點(diǎn)連接，圍成封閉曲線，形成待測預(yù)緊力對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖；
[0055](8)按照現(xiàn)有技術(shù)對步驟(7)中塔機(jī)塔身頂端軌跡圖的外圍邊緣繪制最小外接圓；
[0056](9)提取步驟⑶中所述最小外接圓的特征值；
[0057](10)依據(jù)步驟(5)所述預(yù)緊力曲線圖，查找步驟(9)所述最小外接圓的特征值所對應(yīng)的塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力Ka。
[0058]在步驟⑴、⑶中，所述的預(yù)緊力Ktl、Ktn下，其中η為大于等于2的整數(shù)，分別采集所述塔機(jī)塔身頂端空載旋轉(zhuǎn)一周時在動坐標(biāo)系中O’X’Y’平面內(nèi)的多組投影坐標(biāo)(X，y)，形成同一預(yù)緊力塔機(jī)塔身頂端空載時在O’ V Y’平面內(nèi)的投影坐標(biāo)集合；
[0059]在步驟(6)中，直接采集塔機(jī)塔身頂端空載旋轉(zhuǎn)一周時在動坐標(biāo)系O’ V Y’ V中O’ V Y’平面內(nèi)的多組投影坐標(biāo)(X，y)，形成待測預(yù)緊力塔機(jī)塔身頂端空載時在O’ V Y’平面內(nèi)的投影坐標(biāo)集合。
[0060]在步驟(2)、(3)、(7)中，在所述動坐標(biāo)系O’ V Y，V中O，V Y，平面內(nèi)，利用同一預(yù)緊力條件下的多組投影坐標(biāo)(x，y)繪制同一預(yù)緊力的塔身頂端軌跡圖。
[0061]如圖3、圖4所示。
[0062]在所述步驟(5)、(9)、(10)中，所述最小外接圓的特征值為所述最小外接圓直徑r或為最小外接圓圓心偏離中心距離h。所述中心是指:塔機(jī)在完好狀態(tài)下、空載時，塔機(jī)回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周，所述塔身頂端在動坐標(biāo)系O’ V Y’ V中O’ V Y’平面內(nèi)的多組投影坐標(biāo)(x, y)，形成待測預(yù)緊力塔機(jī)塔身頂端空載時在o’ V Y’平面內(nèi)的投影坐標(biāo)集合，將上述投影點(diǎn)坐標(biāo)集合連接繪制為完好狀態(tài)時的塔身頂端軌跡圖，并在軌跡圖的外圍邊緣繪制最小外接圓，該最小外接圓的圓心坐標(biāo)即為所述中心。
[0063]當(dāng)所述最小外接圓的特征值為所述最小外接圓直徑r時，所述步驟(5)中塔身頂端軌跡特征與預(yù)緊力曲線圖的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，所述曲線圖的縱坐標(biāo)為所述最小外接圓直徑r ；
[0064]當(dāng)所述最小外接圓的特征值為最小外接圓圓心偏離中心距離h時，所述步驟(5)中塔身頂端軌跡特征與預(yù)緊力曲線圖的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，所述曲線圖的縱坐標(biāo)為最小外接圓圓心偏離中心距離h。
[0065]所述步驟(3)中，調(diào)整改變步驟(1)所述塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力為Ktl=K/l.1 ；Kt2 = K/l.5 ；Kt3 = K/l.7 ；Kt4 = K/l.9 ；Kt5 = K/2 ；Kt6 = K/4 ；Kt7 = K/5 ;利用力矩扳手調(diào)整塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力。
[0066]如圖2所示，隨著連接螺栓預(yù)緊力的減小，塔身頂端軌跡圖形先由一個點(diǎn)變成近似圓，且圖形面積在增大，當(dāng)預(yù)緊力減小到設(shè)計值的2分之一時，圖形出現(xiàn)內(nèi)凹的特征，預(yù)緊力減小到設(shè)計值的4分之一時，繪制的塔身頂端軌跡圖出現(xiàn)內(nèi)凹區(qū)域的近似圓。
[0067]實施例2、
[0068]如圖3、圖4所示。
[0069]一種利用如實施例1所述方法判斷塔機(jī)相鄰主肢螺栓松動的應(yīng)用，包括步驟如下:
[0070](11)設(shè)定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的預(yù)警值Y，所述預(yù)警值Y = K/a，其中K為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的出廠設(shè)計值，單位為牛頓；所述a = 2 ;
[0071](12)當(dāng)所述步驟(10)中查找到的塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力Ka ^ K/2時，判定所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓處于安全松動范圍；Ka < K/2時，判定所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓處于危險松動范圍。當(dāng)發(fā)現(xiàn)所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓處于危險松動范圍時，工程現(xiàn)場技術(shù)安排相關(guān)工作人員進(jìn)行檢修。
[0072]實施例3、
[0073]如實施例1所述一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，其區(qū)別在于，利用塔機(jī)剛度儀采集塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系O’ V Y’ V中O’ V Y’平面內(nèi)的投影點(diǎn)集合。
[0074]如步驟(7)所述當(dāng)繪制的塔身頂端軌跡圖:隨著預(yù)緊力不斷減小，所述塔身頂端軌跡圖先由一個點(diǎn)變成近似圓、然后逐漸變具有內(nèi)凹區(qū)域的近似圓、最終逐漸變?yōu)榫哂袃?nèi)凹圓形的近似圓。
【權(quán)利要求】
1.一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，其特征在于，該方法包括步驟如下: (1)建立三維模型定坐標(biāo)系和動坐標(biāo)系: 在定坐標(biāo)系Oxyz中，以塔機(jī)塔身與地面的連接點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,定坐標(biāo)系oxyz原點(diǎn)ο為塔身在地面固定截面的中心點(diǎn)；坐標(biāo)軸X正方向為地面北向；坐標(biāo)軸I正方向為地面西向；坐標(biāo)軸ζ正方向為垂直于地面向上，與塔機(jī)塔身中心線重合； 在動坐標(biāo)系O’ V Y’ Ζ’中，以塔身頂端回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)平面與過點(diǎn)ο且垂直于地面的直線的交點(diǎn)O’為原點(diǎn)，坐標(biāo)軸X”正方向為起重臂軸線遠(yuǎn)離塔身方向，即幅度增大方向，坐標(biāo)軸Ζ’正方向為垂直于地面向上，坐標(biāo)軸Y’正方向為垂直于起重臂軸線與Χ”、Ζ”軸符合右手螺旋法則； 調(diào)整塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力為Ktl，采集上述預(yù)緊力Ktl時塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系中O’ V Y’平面內(nèi)投影點(diǎn)集合； (2)利用平滑連續(xù)的曲線順序?qū)⒉襟E(1)所述的投影點(diǎn)連接，圍成封閉曲線，形成上述預(yù)緊力對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖； (3)調(diào)整改 變步驟(1)所述塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力為Kt2、Kt3……Ktn后，其中η為大于等于2，再按照步驟(1)、(2)記載，分別繪出同一預(yù)緊力所對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖； 所述步驟(1)和步驟(2)中所述調(diào)整是指將所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢的螺栓同時調(diào)整為彼此相等的預(yù)緊力； (4)按照現(xiàn)有技術(shù)對步驟(2)和步驟(3)中塔機(jī)塔身頂端軌跡圖的外圍邊緣分別繪制最小外接圓； (5)提取步驟(4)中所述最小外接圓的特征值，結(jié)合該特征值和對應(yīng)的預(yù)緊力繪制塔身頂端軌跡特征值與預(yù)緊力曲線圖，所述預(yù)緊力曲線圖的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，所述預(yù)緊力曲線圖的縱坐標(biāo)為所述最小外接圓的特征值； (6)當(dāng)需要檢測塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力時，采集塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系中O’ V Y’平面內(nèi)投影點(diǎn)集合； (7)利用平滑連續(xù)的曲線順序?qū)⒉襟E(6)所述投影點(diǎn)連接，圍成封閉曲線，形成待測預(yù)緊力對應(yīng)的塔身頂端軌跡圖； (8)按照現(xiàn)有技術(shù)對步驟(7)中塔機(jī)塔身頂端軌跡圖的外圍邊緣繪制最小外接圓； (9)提取步驟(8)中所述最小外接圓的特征值； (10)依據(jù)步驟(5)所述預(yù)緊力曲線圖，查找步驟(9)所述最小外接圓的特征值所對應(yīng)的塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力Ka。
2.一種利用如權(quán)利要求1所述方法判斷塔機(jī)相鄰主肢螺栓松動的應(yīng)用，包括步驟如下: (11)設(shè)定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的預(yù)警值Y，所述預(yù)警值Y= K/a，其中K為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的出廠設(shè)計值，單位為牛頓；所述3 < a < 6。 (12)當(dāng)所述步驟(10)中查找到的塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力KaSY時，判定所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓處于安全松動范圍；Ka < Y時，判定所述塔機(jī)相鄰主肢螺栓處于危險松動范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，其特征在于，在步驟(1)、(3)中，所述的預(yù)緊力KtUKtn下，其中η為大于等于2的整數(shù)，分別采集所述塔機(jī)塔身頂端空載旋轉(zhuǎn)一周時在動坐標(biāo)系中O’ V Y’平面內(nèi)的多組投影坐標(biāo)(X，y)，形成同一預(yù)緊力塔機(jī)塔身頂端空載時在O’ V Y’平面內(nèi)的投影坐標(biāo)集合； 在步驟(6)中，直接采集塔機(jī)塔身頂端空載旋轉(zhuǎn)一周時在動坐標(biāo)系O’X’Y’Z’中O’X’Y’平面內(nèi)的多組投影坐標(biāo)U，y)，形成待測預(yù)緊力塔機(jī)塔身頂端空載時在O’ V Y’平面內(nèi)的投影坐標(biāo)集合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，其特征在于，在步驟(2)、(3)、(7)中，在所述動坐標(biāo)系O’X’Y’Z’中O’X’Y’平面內(nèi)，利用同一預(yù)緊力條件下的多組投影坐標(biāo)(x，y)繪制同一預(yù)緊力的塔身頂端軌跡圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，其特征在于，在所述步驟(5)、(9)、(10)中，所述最小外接圓的特征值為所述最小外接圓直徑r或為最小外接圓圓心偏離中心距離h。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，其特征在于，當(dāng)所述最小外接圓的特征值為所述最小外接圓直徑r時，所述步驟(5)中塔身頂端軌跡特征與預(yù)緊力曲線圖的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，所述曲線圖的縱坐標(biāo)為所述最小外接圓直徑r ； 當(dāng)所述最小外接圓的特征值為最小外接圓圓心偏離中心距離h時，所述步驟(5)中塔身頂端軌跡特征與預(yù)緊力曲線圖的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力，所述曲線圖的縱坐標(biāo)為最小外接圓圓 心偏離中心距離h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，調(diào)整改變步驟(1)所述塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力為 Ktl = K/1.1 ；Kt2 = K/l.5 ；Kt3 = K/l.7 ；Kt4 = K/l.9 ；Kt5 = K/2 ；Kt6 = K/4 ；Kt7=K/5 ;利用力矩扳手調(diào)整塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相鄰主肢螺栓的預(yù)緊力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用塔身頂端軌跡特征判定塔機(jī)相鄰主肢螺栓預(yù)緊力的方法，其特征在于，利用塔機(jī)剛度儀采集塔機(jī)空載回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)一周中塔身頂端在動坐標(biāo)系O’ V Y’ V中O’ V Y’平面內(nèi)的投影點(diǎn)集合。
【文檔編號】B66C23/16GK104030178SQ201410261694
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】宋世軍, 程錄波, 宋連玉, 張會敏 申請人:山東富友慧明測控設(shè)備有限公司