[發明專利]基于虛擬儀器大型軟件的吊車鋼絲繩安全檢測

無效

• 申請號: 201310436444.5
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103487499A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 戴景民;王慧民;程紹艷;萬福治
• 申請（專利權）人: 王慧民
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種吊車鋼絲繩安全檢測虛擬儀器，其特征是，依靠“軟件就是儀器”的新觀念，本系統由虛擬儀器及其專用動態分析軟件與計算機，勵磁裝置和磁場的磁檢驗檢測弱磁傳感器及其實時數據傳輸系統，三大單元組成。

技術領域：本發明涉及虛擬儀器和勵磁與磁檢技術領域。

技術領域：本發明涉及虛擬儀器、勵磁和弱磁檢測技術領域。

背景技術：

1.起重設備是機械、冶金、建筑、港口、運輸、鐵路、水利、化工、石油、國防等領域普遍使用的一種重要設備。其主要任務是起吊重物和設備。起重設備均是由鋼絲繩提升和下放來起吊重物和設備。由此可見，鋼絲繩運行的安全與否，直接關系到起吊重物和設備的安全。因此為了保證鋼絲繩的安全運行，在我國的強制國家標準GB6067-85《起重機械安全規程》、GB5144-94(代替GB5144-85)《塔式起重機安全規程》和GB5972-86《起重機用鋼絲繩檢驗和報廢實用規范》以及《電動葫蘆安全檢驗標準》中對鋼絲繩檢驗和報廢都做出了明確規定。以此來加強和保證鋼絲繩的安全使用。而目前起重機用鋼絲繩的檢驗主要還是靠人工檢查，為了確保安全，只能定期或提前報廢鋼絲繩。這給起重機用鋼絲繩安全使用帶來很大隱患，同時也給用戶造成很大浪費。而用儀器檢測起重機用鋼絲繩客觀、準確、效率高，因此應用儀器檢測是非常必要的。目前國內、外雖推出了一些不同的檢測儀器，但由于國外儀器昂貴，國內儀器又不能滿足用戶要求，因此給儀器在這一領域的應用帶來了很大的困難。

2.起重機用鋼絲繩的主要缺陷：

2.1磨損

鋼絲繩在操作時與其它物體接觸并有相對運動，產生摩擦。在機械的、物理的和化學的作用下，鋼絲繩的表面不斷磨損。磨損是鋼絲繩最常見的損傷方式，一般分為外部磨損、變形磨損和內部磨損三種情況。磨損鋼絲的典型斷面形狀：

a)外部均勻磨損??b)變形磨損??c)內部磨損

2.1.1外部磨損

鋼絲繩在使用過程中其外周與滑輪槽、卷筒壁、鉤頭等物體表面接觸而引起的磨損屬于外部磨損。在外部磨損后繩徑將變細，外周表面的細鋼絲被磨平。鋼絲繩的外部磨損使承受載荷的鋼絲截面積減小，鋼絲繩的破斷載荷也相應降低。通過試驗得到單周磨損較全周磨損更惡劣，所以應盡可能使單周磨損的鋼絲改為全周均勻磨損。

2.1.2變形磨損

由于振動、碰撞造成的鋼絲繩表面撞損，叫做變形磨損，這是一種局部磨損現象。如卷筒表面的鋼絲繩受到其它物體的撞擊，起重機起升鋼絲繩相互打纏，或者由于滑輪與卷筒中心偏斜而產生的咬繩現象，都會使鋼絲繩產生變形磨損。這種變形磨損因局部擠壓而變形，其鋼絲橫斷面在擠壓處向兩旁伸展成翅形。從外表看，鋼絲寬度擴展，雖鋼絲繩截面積減小不多，但局部擠壓處的鋼絲表面材質硬化了，極易斷絲。

2.1.3內部磨損

在使用過程中，鋼絲繩經過卷筒或滑輪時所承受的全部負荷壓在鋼絲繩的一側，各根細鋼絲的曲率半徑不可能完全相同。同時，由于鋼絲繩的彎曲，鋼絲繩內部各根細鋼絲就會相互產生作用力并且產生滑移，這時股與股之間接觸應力增大，使相鄰股間的鋼絲產生局部壓痕深凹。當反復循環拉伸彎曲時，在深凹處則產生應力集中而被折斷，構成了內部磨損。通常細鋼絲表面的壓力與鋼絲繩的壓力成正比，在張力相同情況下，由于受壓面積不同，單位面積承受的壓力也不同。從表面受壓磨損來看，采用線接觸鋼絲繩比采用點接觸鋼絲繩有利，采用面接觸鋼絲繩比采用線接觸鋼絲繩更有利。此外，鋼絲繩的彎曲程度、運動速度，對鋼絲繩的內部磨損均有影響。很明顯，選擇線接觸或者面接觸類型的鋼絲繩是減少內部磨損的有效途徑。

2.2疲勞

鋼絲繩在使用過程中主要承受彎曲疲勞和拉伸、扭曲、振動引起的疲勞。

2.2.1彎曲疲勞

鋼絲繩重復通過滑輪或卷筒中繞上繞下，無數次的彎曲，容易使鋼絲產生疲勞，韌性下降，最終導致斷絲。而疲勞斷絲出現在股的彎曲程度最厲害的一側外層鋼絲上。通常情況下，疲勞斷絲的出現意味著鋼絲繩已經接近使用后期。

試驗表明，鋼絲繩的彎曲疲勞壽命與D／d比值(即卷筒直徑D與鋼絲繩直徑d的比值)、安全系數和鋼絲繩結構均有密切的關系。

2.2.2拉伸、扭曲和振動引起的疲勞

起重機鋼絲繩在起動和制動的始末，捆扎鋼絲繩在承受載荷的前后，變化的拉伸應力會引起金屬疲勞。此外，鋼絲繩經常受到扭曲和振動也是產生疲勞的原因。