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塔式起重机动态监测技术研究

 论文栏目:监测技术论文     更新时间:2018/9/29 9:51:30   

摘要:塔式起重机作为建筑项目施工机械体系的重要组成部分,在增强施工效能,降低施工人员劳动强度等方面发挥着关键性的作用。为了确保塔式起重机运行的安全性、稳定性、有效性,增强起重机管理效能,本文以塔式起重机空间结构作为研究对象,吸收过往有益经验,采取针对的分析手段以及技术模式,对空间结构动力学以及动态监测机制的建立方式进行全面梳理,以期为后续塔式起重机的安装、拆卸以及使用提供必要的理论支持。

关键词:塔式起重机;空间结构;动力学分析;监测技术

塔式起重机应用范围较为广泛,较好的满足了现阶段经济生产活动的客观要求,极大的提升了生产效率,减少了成本投入以及费用支出,具有较高的经济价值与社会价值。由于塔式起重机工作环境较为复杂,安装、拆卸较为频繁,这种设备运行管理特点,导致塔式起重机极易发生各类设备故障,为了降低塔式起重机设备故障发生机率,延长设备使用寿命,除了需要管理人员对塔式起重机设备维护保养方式进行优化调整之外,还需要从设备运行动力学层面出发,以空间矢量动力学理论为基础,分析塔式起重机空间结构动力特征,同时结合塔式起重机运行实际,评估复合状态下塔式起重机吊重载荷计算方法,并使用计算机技术、信息技术为框架,构建起动态监测技术模式,以期为后续塔式起重机运行管理工作的开展提供必要的理论支持。

1塔式起重机空间结构动力学分析

空间矢量动力学理论下,在参考系之中,沿着空间曲线轨迹运动的质点位置是可以发生变化的,这种质点变化可以由矢量r来确定,并且在这一过程中,运动矢量之间会存在着与时间t的关系,为r=r(t),同时在空间矢量动力学理论下,质点在运动过程中的任意时间的速度以及加速度都可以用数学模型加以展现,其公式为v=r(t);a=r(t)。在对塔式起重机结构动力学分析的过程中,基于塔式起重机运行的特点以及自身体积、高度特征,有必要采取空气矢量动力学理论作为动力学分析的主要方法,借助于空间矢量动力学理论在动力学研究方面的有效性以及快捷性,增强塔式起重机结构的动力学分布特点[1]。基于对空间矢量动力学理论的梳理,在塔式起重机空间结构动力学分析的过程中,文章以复合状态下塔式起重机吊重载荷作为切入点,开展相关动力学研究分析工作。具体来看,塔式起重水平臂绕塔身按照角速度w进行运动,此时塔式起重机的转动角角速度为a3,变幅小车按照v1的速度向右侧方向运动,加速度为a1.塔式起重机起吊的重物按照v2的速度向上运动,此时在O点建立起两个参考系,借助于空间矢量动力学理论,将D点的位置矢量转化为r=ei+ki,借助于公式vD=wxr+r对D位置的绝对速度进行数学计算,而D点的绝对加速度,可以用个公式aD=wxr+wx(wxr)+2xwxr+r进行表示,通过这种方式,形成一个完整的塔式起重机空间结构动力学分析,从思维认知层面,构建起塔式起重动力学特征研究的完整模型,进而为后续各项研究工作的开展提供了必要的数据支持。

2塔式起重机动态监测技术体系的构建

在塔式起重机动态监测技术体系的构建的过程中,基于监测工作的要求,在技术体系研发过程中,以物联网技术、无线局域网技术、计算机技术以及数据库技术作为基本框架,借助于各项技术的优势,推动塔式起重机动态监测工作的有序开展[2]。塔式起重机结构通常由起升、回转以及变幅结构等几大部分组成,在塔式起重机运行过程中,往往需要相关结构的单独或者组合运动,来完成上料以及卸料作业[3]。基于这种认知,在进行动态监测技术体系构建的过程中,技术人员需要在塔式起重机起升、回转以及变幅装置上分别设置传感器,对各个组成部分的运行状态进行实时监控,同时考虑到塔式起重体积较大,组件类型与组件数量较多,因此在动态监测工作开展的过程中,技术人员需要进行模块化设置,采取分层管理的方式,对塔式起重机进行远程监测监控系统的设置。在设置过程中,可以从机载与地面监控系统两个维度入手,结合塔式起重机使用特点,对机载、地面监控系统进行处理,形成完整高效的塔式起重远程监测监控系统,以期充分满足实际的使用需求。为了确保塔式起重机动态监测技术的有效性,技术人员需要对塔式起重机机载采集处理系统进行完善,将传感器、信息处理装置、局域网络等技术模块进行优化,形成一个系统的技术模块。借助于这种方式,将塔式起重机运行过程之中产生的各类数据进行必要的收集与传输,实现了塔式起重机的动态监测。在传感器使用过程中,技术人员需要根据实际需求,对塔式起重机的运行参数进行厘清,采取结构简单、安装难度大的传感器,使其符合塔式起重动态监测工作的客观要求[4]。

3结束语

基于塔式起重机的社会价值与经济价值,保证塔式起重机的安全、平稳运行,减少事故发生率,文章将研究中心放置于空间结构动力学分析以及动态监测技术方面,以空间矢量动力学分析为基础,结合现有的技术手段,稳步推动塔式起重机动力分析模型,推动现阶段动态监测技术体系的完善,充分满足现阶段塔式起重机运行管理工作开展的客观要求。

参考文献:

[1]田春伟,王进,马军星,等.快架塔式起重机起重臂折叠过程动力学分析[J].建筑机械化,2015,36(6):39-41.

[2]姜晓军.塔式起重机节能技术研究[D].天津:天津大学,2017.

[3]吴昊荣.超大型塔式起重机大型结构件的力学分析[D].成都:西华大学,2014.

[4]杨茂芽.基于QTZ63E塔式起重机提升系统的运动过程分析[J].南方农机,2017,48(10):55-56.

作者:吴坤林 单位:中昇建机重工有限公司

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