[發(fā)明專利]一種基于塑性變形的起重機輪壓檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910214003.8
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN109784000B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張沖;王錦文;鄭強;顏朝友;許競;陳守東;吳曉梅
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省特種設(shè)備檢驗研究院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G01L5/00;G01N3/08
• 代理公司: 福州旭辰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35233
• 代理人: 程春寶

本發(fā)明提供一種基于塑性變形的起重機輪壓檢測方法，包括：1、制作一金屬試樣和一車輪壓頭模型，將車輪壓頭模型安裝于一材料試驗機上，通過材料試驗機對金屬試樣進行碾壓實驗得到實驗測試結(jié)果，并將測試結(jié)果繪制成不同壓力和金屬試樣變形之間的變化關(guān)系曲線；2、利用有限元仿真軟件對實驗測試結(jié)果進行分析，進行驗證建立一仿真模型；3、在仿真模型中建立與車輪壓頭模型直徑一致的車輪模型，并改變輪壓來獲得起重機輪壓與金屬試樣變形之間的關(guān)系曲線，并繪制對照表；4、通過現(xiàn)場起重機車輪對金屬試樣碾壓，測量金屬試樣經(jīng)車輪碾壓后所發(fā)生的變形量，將變形量與對照表進行比對來獲得起重機的輪壓；能反應(yīng)整個車輪的實際受壓情況，測量結(jié)果可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特種設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于塑性變形的起重機輪壓檢測方法。

背景技術(shù)

在起重機的設(shè)計中，輪壓是設(shè)計者所必須考慮的一個重要因素。輪壓對起重機的整體結(jié)構(gòu)布局，載荷分布計算等有較為重大的影響。經(jīng)過查閱相關(guān)資料，目前對于起重機輪壓，尚未有較為統(tǒng)一的方法進行測量。目前起重機行業(yè)中，主要采用在起重機軌道上貼應(yīng)變片，通過測量在車輪壓力下產(chǎn)生的應(yīng)變來進行輪壓的測量。然而，該方法只能在微觀上反映出車輪上某一點的輪壓，如果遇到起重機偏載的工況，就無法精確地反饋出輪壓的分布。而且該方法成本較高、效率低，應(yīng)變片的安裝位置誤差對檢測的結(jié)果影響較大，實現(xiàn)的過程較為復(fù)雜。

文獻《基于Y向應(yīng)變- 輪壓模型的起重機最大輪壓測試方法研究》（張志斌、葛藤等《起重運輸機械》2018（01）：85-88）中提出一種基于彈性接觸力學(xué)與磁應(yīng)力測量相結(jié)合的起重機輪壓測試方法。該方法首先利用磁應(yīng)力測量儀測量出軌面垂直方面上的應(yīng)力，同時將應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)變，再根據(jù)有限元仿真計算出來的輪壓和應(yīng)變的關(guān)系來得到輪壓。申請公告號108760108 A的發(fā)明專利也公開了采用應(yīng)變片來測量軌道的應(yīng)變，并根據(jù)起重機的整機質(zhì)量和應(yīng)變之間建立的關(guān)系來推算輪壓。由于應(yīng)變測量是微小區(qū)域的變形，這兩種方法需要十分精準(zhǔn)的測量指定位置的應(yīng)力應(yīng)變，一旦位置測量偏差將嚴重影響測量結(jié)果。然而在磁應(yīng)力測量或是貼片位置存在較多人為影響因素，難以較為準(zhǔn)確測量出理論上的應(yīng)變。同時，車輪還存在偏載，造成單邊應(yīng)變測量失真，輪壓換算結(jié)果偏差。

申請公告號CN106872090A的發(fā)明專利公開了利用壓力傳感器來直接測量車輪壓力的方法。該方法可以通過現(xiàn)有、成熟的傳感器直接測量出來。然而起重機的輪壓均較大（基本大于50KN），目前類似規(guī)格的壓力傳感器尺寸均較大，且隨著壓力的增大，其傳感器的尺寸還將顯著增大。傳感器增大后將影響車輪通過和壓力測量，即使能保證通過也將導(dǎo)致部分車輪騰空，造成所測量的車輪壓力偏大，與實際結(jié)果形成偏差。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于塑性變形的起重機輪壓檢測方法，可以同時測量起重機多個車輪的輪壓，測量結(jié)果精確可靠。

本發(fā)明采用以下方案實現(xiàn)：一種基于塑性變形的起重機輪壓檢測方法，所述方法包括如下步驟：步驟S1、制作一金屬試樣和一輪徑的車輪壓頭模型，將車輪壓頭模型安裝于一材料試驗機上，通過材料試驗機對金屬試樣進行碾壓實驗得到實驗測試結(jié)果，并將測試結(jié)果繪制成在一設(shè)定車輪壓頭輪徑下，不同壓力和金屬試樣變形之間的變化關(guān)系曲線；

步驟S2、利用有限元仿真軟件對實驗測試結(jié)果進行分析，并進行驗證建立一仿真模型；

步驟S3、在仿真模型中建立與車輪壓頭模型直徑一致的車輪模型，并改變車輪輪壓來獲得起重機輪壓與金屬試樣變形之間的關(guān)系曲線，并繪制對照表；

步驟S4、通過現(xiàn)場起重機車輪對金屬試樣碾壓，測量金屬試樣經(jīng)車輪碾壓后所發(fā)生的變形量，將變形量與所述對照表進行比對來獲得該起重機的輪壓。

進一步的，所述步驟S1中制作一金屬試樣具體為：對一銅板采用激光切割，切割后斷面需打磨去除熱變形和氧化處理，并保證表面光亮形成金屬試樣，并在金屬試樣前端和后端設(shè)置一夾板，所述夾板限制金屬試樣在實驗測試時發(fā)生側(cè)移，兩個夾板和金屬試樣形成一“工”字型結(jié)構(gòu)。