[发明专利]一种基于起重机钢丝绳载荷测量的在线检测使用强度和疲劳预报的装置及方法

权利要求书

1.一种基于起重机钢丝绳载荷测量的在线检测使用强度和疲劳预报的装置，包括至少一个载荷传感器(1)，至少一个位移传感器(4)，至少一个计数器(5)，至少一套测量记录装置(2)，其特征是测量记录装置(2)包括控制器(21)、传感器信号接口单元(22)、数据通讯单元(23)、显示和操作单元(24)、数据存储单元(25)，载荷传感器(1)、位移传感器(2)安装在起重机上，载荷传感器(1)、位移传感器(4)通过传感器信号接口单元(22)与测量记录装置(2)连接，计数器(5)与位移传感器(6)连接。

2.根据权利要求1所述的装置对起重机钢丝绳在线检测使用强度和疲劳预报的方法，其特征步骤是：

①载荷传感器(1)检测起重机一次升降的载荷量，载荷量通过载荷传感器信号接口单元(22)、数据通讯单元(23)，储存在数据存储单元(25)，数据存储单元(25)记录一次升降的载荷数据和运行时间；

②根据起重机的运行情况，测量记录装置(2)在线记录起重机每次升降的载荷数据和运行时间，在显示和操作单元(24)显示起重机载荷曲线，载荷曲线纵坐标是载荷量，横坐标是若干次循环过程的运行时间；

③将起重机载荷曲线按固定时间间隔划分时间段，采用分时段方式处理记录数据；

④控制器(21)根据一个固定时间段内钢丝绳承受载荷和若干次循环过程的运行时间设定强度系数ρ，一个固定时间段s的强度系数ρ(s)的计算公式是：

ρ(s)=Σ1mLiLnCiΣ1mCi,(i=1~m)]]>

式中ρ(s)为s时段的强度系数，

Ln：起重机额定载荷，

Ci：第i次升降周期所经历时间，

Li：第i次升降周期实际载荷量，

m表示在s时段起重机经历了m次升降周期，

i表示s时段内第i次升降周期；

⑤根据步骤④的计算结果，控制器(21)获取钢丝绳使用强度曲线，以ρ(s)-t曲线表示；

⑥在控制器(21)中计算累计载荷强度等效循环次数Na，计算公式是

Na＝Q×∑[M(s)×ρ(s)]

Q为循环系数，表示起重机升下降一次钢丝绳经过的滑轮数，数据由位移传感器(4)检测，计数器(5)记录，

M(s)是s时段的升降周期数；

⑦当Na＝N时，钢丝绳疲劳预报，N是钢丝绳载荷强度等效循环疲劳预期值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是钢丝绳载荷强度等效循环疲劳预期值N是一经验参数，N的数值采用在线方式获取，起重机更换新钢丝绳时，按照权利要求2中的步骤①～⑥计算，当出现钢丝绳断丝时获取数值N。