首页 / 专利库 / 物理 / 临界状态 / 一种基于塔身刚度的塔机倾翻临界状态判断方法

一种基于塔身刚度的塔机倾翻临界状态判断方法

阅读:858发布:2020-05-14

专利汇可以提供一种基于塔身刚度的塔机倾翻临界状态判断方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于塔身 刚度 的塔机倾翻 临界状态 判断方法,属于塔机检测技术领域。建立塔机塔身刚度模型,利用塔身顶端的坐标值(X,Y)与所述的塔机塔身刚度模型的 位置 关系,判断塔机是否处于倾翻临界状态:若塔身顶端的坐标值(X,Y)在塔机塔身刚度模型内,判断塔机不处于倾翻临界状态;反之,判断塔机处于倾翻临界状态。,下面是一种基于塔身刚度的塔机倾翻临界状态判断方法专利的具体信息内容。

1.一种塔机倾翻临界状态判断方法,其特征在于,判断方法如下:
1)建立塔机完好状态下塔机塔身刚度模型:
a. 建立模型坐标系x' y' z',以O'为坐标系原点,其中O' 为塔身回转平面与塔身中心垂线的交点,所述塔身回转平面为塔身回转支承回转平面,所述的塔身中心垂线为与垂直于地面且过塔身在地面固定截面的中心点的直线,坐标轴x'正方向为起重臂在平行于地面时,远离塔身方向,坐标轴z'正方向为垂直于地面向上,坐标轴y'正方向为垂直于起重臂方向且与x'、z'轴符合右手螺旋法则;
b.在模型坐标系x' y' z'中,
塔机在带载时,塔身顶端端点沿塔机起重臂至平衡臂方向上极限的位移值S0,塔机在空载时,塔身顶端端点沿塔机起重臂至平衡臂方向上极限的位移值S1,得,塔机塔身顶端端点在沿起重臂至平衡臂方向上极限位移值范围(S1,S0);
塔身顶端端点在坐标轴y’上的最大位移为:[-4‰l,4‰l],其中,l为独立状态塔身高度;
塔机完好状态下塔机塔身刚度模型在坐标系x' y' z'中为:一个长L=S0-S1,宽L’=
8‰L×K的矩形,其中K为安全刚度调整系数, K的取值范围:0.8-5;
2)塔机在实际工况中,塔机塔身顶端端点在坐标系x' y' z'中的坐标为(X,Y);
3)根据步骤2)中塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)与步骤1)所述的塔机塔身刚度模型的位置关系,判断塔机是否处于倾翻临界状态:
若塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)在塔机塔身刚度模型范围内,判断塔机不处于倾翻临界状态;
若塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)在塔机塔身刚度模型范围外,判断塔机处于倾翻临界状态。
2、根据权利要求1所述的一种塔机倾翻临界状态判断方法,其特征在于,所述塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)是通过测量塔身顶端端点位移或通过测量塔身顶端端点倾获取的。

说明书全文

一种基于塔身刚度的塔机倾翻临界状态判断方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于塔身刚度的塔机倾翻临界状态判断方法,属于塔机检测技术领域。

背景技术

[0002] 随着建筑业的发展,建筑施工的机械化程度逐年提高,塔式起重机作为一种能够实现垂直和平运输物料的机械,特别是因其起升高度高、起升重量大、工作幅度大等特点,在建筑业得到了广泛的应用。由于塔机结构较庞大,并伴有高空作业,所以容易发生塔机倾翻事故。这些事故不仅影响了建筑施工的进度,而且给国家和人民带来了巨大的生命和财产损失。
[0003] 目前大多数塔机是通过安装限位装置来预防塔机事故的,但安全限位装置只能测量塔机工作载荷是否超限,而不能有效检测塔身顶端位移的变化。塔身顶端位移反映了塔身刚度大小,对塔机的稳定性至关重要,所以检测塔身顶端位移随载荷和时间的变化比测量塔机工作载荷更能直观反映塔机安全程度,从而更有效的预防塔机事故。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足,本发明提供一种塔机倾翻临界状态判断方法。
[0005] 术语解释:
[0006] 塔机完好状态:即符合国家标准并验收合格的塔机。
[0007] 本发明的技术方案如下:
[0008] 一种塔机倾翻临界状态判断方法,判断方法如下:
[0009] 1)建立塔机完好状态下塔机塔身刚度模型:
[0010] a.建立模型坐标系x’y’z’,以O’为坐标系原点,其中O’为塔身回转平面与塔身中心垂线的交点,所述塔身回转平面为塔身回转支承回转平面,所述的塔身中心垂线为与垂直于地面且过塔身在地面固定截面的中心点的直线,坐标轴x’正方向为起重臂在平行于地面时,远离塔身方向,坐标轴z’正方向为垂直于地面向上,坐标轴y’正方向为垂直于起重臂方向且与x’、z’轴符合右手螺旋法则;
[0011] b.在模型坐标系x’y’z’中,
[0012] 在保证整机稳定性前提下,塔机在带载时,塔身顶端端点沿塔机起重臂-平衡臂方向上极限的位移值S0,塔机在空载时,塔身顶端端点沿塔机起重臂-平衡臂方向上极限的位移值S1,得,塔机塔身顶端端点在沿起重臂-平衡臂方向上极限位移值范围(S1,S0),[0013] 其中,E:塔身的弹性模量;I:塔身的惯性矩;FV为带载时塔机基础以上部分自重相对地面产生的指向地心的正压;Fg为地基的自重(混凝土基础的重力,N);Fh为载荷等外水平力(作用在基础上的水平载荷,N);h为地基的厚度;b为地基的宽度,Fv1为空载时塔机基础以上部分自重相对地面产生的指向地心的正压力;
[0014] 根据国家标准要求塔身轴心线的侧向垂直度允差为4/‰,即塔身顶端端点在坐标轴y’上的最大位移范围为:[-4/‰l,4/‰l],其中,l为独立状态塔身高度;
[0015] 塔机完好状态下塔机塔身刚度模型在坐标系x’y’z’中为:一个长L=S0-S1,宽L’=8/‰l×K的矩形,其中K为安全刚度调整系数,K的取值范围:0.8-5;
[0016] 2)塔机在实际工况中,塔机塔身顶端端点在坐标系x’y’z’中的坐标为(X,Y);
[0017] 3)根据步骤2)中塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)与步骤1)所述的塔机塔身刚度模型的位置关系,判断塔机是否处于倾翻临界状态:
[0018] 若塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)在塔机塔身刚度模型范围内,判断塔机不处于倾翻临界状态;
[0019] 若塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)在塔机塔身刚度模型范围外,判断塔机处于倾翻临界状态。
[0020] 所述塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)是通过测量塔身顶端端点位移或通过测量塔身顶端端点倾获取的。
[0021] 本发明的优点:
[0022] 本发明通过塔身顶端的位移值建立塔机倾翻临界状态模型,通过实时判断塔身顶端坐标与塔机塔身刚度模型的位置关系,实现了对塔机是否处于倾翻临界状态的判断,有效避免因由于各种原因导致的塔身顶端位移过大时导致的塔机倾翻事故的发生。该方法还可用于其它塔类结构的倾翻临界状态的确定。附图说明
[0023] 图1建立的x’y’z’模型坐标系示意图;
[0024] 图2塔机完好状态下塔机塔身顶端端点刚度模型。

具体实施方式

[0025] 下面结合实施例说明书附图对本发明做详细的说明,但不限于此。
[0026] 实施例
[0027] 一种塔机倾翻临界状态判断方法,判断方法如下:
[0028] 1)建立塔机完好状态下塔机塔身刚度模型:
[0029] a.建立模型坐标系x’y’z’,以O’为坐标系原点,其中O’为塔身回转平面与塔身中心垂线的交点,所述塔身回转平面为塔身回转支承回转平面,所述的塔身中心垂线为与垂直于地面且过塔身在地面固定截面的中心点的直线,坐标轴x’正方向为起重臂在平行于地面时,远离塔身方向,坐标轴z’正方向为垂直于地面向上,坐标轴y’正方向为垂直于起重臂方向且与x’、z’轴符合右手螺旋法则;
[0030] b.在模型坐标系x’y’z’中,
[0031] 在保证整机稳定性前提下,塔机在带载时,塔身顶端端点沿塔机起重臂-平衡臂方向上极限的位移值S0,塔机在空载时,塔身顶端端点沿塔机起重臂-平衡臂方向上极限的位移值S1,得,塔机塔身顶端端点在沿起重臂-平衡臂方向上极限位移值范围(S1,S0),[0032] 其中,E:塔身的弹性模量;I:塔身的惯性矩;FV为带载时塔机基础以上部分自重相对地面产生的指向地心的正压力;Fg为地基的自重(混凝土基础的重力,N);Fh为风载荷等外水平力(作用在基础上的水平载荷,N);h为地基的厚度;b为地基的宽度,Fv1为空载时塔机基础以上部分自重相对地面产生的指向地心的正压力;l为独立状态塔身高度;
[0033] 根据国家标准要求塔身轴心线的侧向垂直度允差为4/‰,即塔身顶端端点在坐标轴y’上的最大位移范围为:[-4/‰l,4/‰l],其中,l为独立状态塔身高度;
[0034] 塔机完好状态下塔机塔身刚度模型在坐标系x’y’z’中为:一个长L=S0-S1,宽L’=8/‰L×K的矩形,其中K为安全刚度调整系数,K的取值为1.1;
[0035] 2)塔机在实际工况中,塔机塔身顶端端点在坐标系x’y’z’中的坐标为(X,Y);
[0036] 3)根据步骤2)中塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)与步骤1)所述的塔机塔身刚度模型的位置关系,判断塔机是否处于倾翻临界状态:
[0037] 若塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)在塔机塔身刚度模型范围内,判断塔机不处于倾翻临界状态;
[0038] 若塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)在塔机塔身刚度模型范围外,判断塔机处于倾翻临界状态。
[0039] 所述塔机塔身顶端端点的坐标(X,Y)是通过测量塔身顶端端点位移获取的。
[0040] 以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈