[發明專利]基準桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置

在審

• 申請號: 201310365780.5
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN104422383A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 許楠
• 申請（專利權）人: 昆山中慈工控科技開發有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域???本發明是一種基準桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，用于自動檢測單懸臂梁承重時的安全形變量，屬于確保單懸臂梁設備生產安全的檢測技術領域。

背景技術???在起重機械中常采用單懸臂梁結構，由于被起重部件有許多不確定因素，單懸臂梁結構的起重設備常常面臨超載工作的境地，給設備和人員帶來危險；因此對單懸臂梁的工作形變進行檢測便顯得尤為重要。

發明內容???本發明采用了一種基準桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，自動實時地檢測單懸臂梁承重時的形變量，并與原設計規定的形變量進行比較，防止單懸臂梁設備在超載狀態下運行。本發明裝置的工作原理是根據物理上的虎克定律，即：在彈性限度內，彈性物體的應力與應變成正比的規律。通過檢測單懸臂梁設備的形變量推斷出單懸臂梁設備的負載情況，從而發出控制指令，確保單懸臂梁設備工作在安全范圍內。本發明的基準桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，其特征在于：通過在單懸臂梁1的支點基座2上安裝一個基準桿3，將其伸出與被測單懸臂梁1保持同一方向，利用基準桿3的檢測端部在單懸臂梁1受力變形時仍保持原位置的特點，在基準桿3的檢測端部安裝一個頂緊螺絲4，再在懸臂梁1受力變形部位安裝一套應變式測力傳感器5；當將頂緊螺絲4與應變式測力傳感器5預緊接觸后，便可得到與單懸臂梁1受力部位變形成線性關系的電壓變化。本發明所使用的應變式測力傳感器5是由彈性體、電阻應變計、測量電橋組成；由于采用頂緊螺絲4的預緊接觸的工作方式，應變式測力傳感器5的彈性體形變與懸臂梁1受力形變成反比關系。同時，應變式測力傳感器5彈性體由于選用合金鋁等較軟材料做為基體，因此，應變式測力傳感器5彈性體的剛度遠遠小于基準桿3的剛度。當用頂緊螺絲4將應變式測力傳感器5的彈性體與懸臂梁1和基準桿3的檢測端部進行預緊接觸后，傳感器5的彈性體的形變量遠遠大于基準桿3的形變量，所以基準桿3的形變量可以忽略不計。為了消除安裝時的誤差和消除溫度產生的誤差，特在單懸臂梁1上安裝一個重錘式倒立擺角度傳感器6，用來確認單懸臂梁1加載前的初始位置。

下面結合說明書附圖1和實施實例對本發明做進一步說明。

附圖說明???附圖1是本發明的結構原理示意圖，圖的右邊為基座2，基座2上固連一個單懸臂梁1；其上再安裝一個基準桿3，其伸出與被測單懸臂梁1保持同一方向并且基本平行安裝；在基準桿3的左側檢測端部安裝一個頂緊螺絲4，再在懸臂梁1受力變形的相對部位安裝一套應變式測力傳感器5；將頂緊螺絲4與應變式測力傳感器5預緊接觸；同時在單懸臂梁1上安裝一個重錘式倒立擺角度傳感器6。

具體實施方式???本發明的基準桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置進入現場的正常工作需經歷三個步驟：首先正確安裝，其次初位校驗，最后數據采集。第一步正確安裝：安裝時注意將基準桿3檢測端部安裝的頂緊螺絲4與應變式測力傳感器5的受力部位垂直安裝于同一軸線上，同時用頂緊螺絲4壓縮應變式測力傳感器5的受力部位，使其與單懸臂梁1的距離減小到δ，當單懸臂梁1受力產生△θ變形時，應變式測力傳感器5的受力部位亦會產生一個微量的變形△δ，從理論上講△δ=△θ，這樣單懸臂梁1受力產生的變形△θ便傳遞到應變式測力傳感器5的受力部位，該型變量△δ會使得測量電橋失去平衡輸出電壓信號，供控制器采集。第二步初位校驗：本發明的基準桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置在單懸臂梁1上安裝一個重錘式倒立擺角度傳感器6，工作前先用控制器的采集通道1預先采集重錘式倒立擺角度傳感器6的初始位置，接下來用采集通道2采集應變式測力傳感器5的輸出電壓信號，如兩個通道同時采集到數據，說明工作正常；如采集通道1有數據，而采集通道2沒有數據，說明出現兩種情況，其一沒有預壓縮量，頂緊螺絲4脫離了應變式測力傳感器5的受力部位，單懸臂梁1的形變△θ沒有引起應變式測力傳感器5的形變；其二壓縮量過大，沒有留出△δ，頂緊螺絲4擰的過緊，使得基準桿3出現了變形，這時通過調整△δ，實現正常工作。第三步數據采集：當第二步完成后，便可進入正常運行，實時采集通道2的數據，并根據單懸臂梁1的剛度所允許的變形量，監控單懸臂梁1工作在安全狀態，當出現超載狀態時，由控制器輸出控制指令，切斷電動機的供電，確保設備和操作人員的安全。