[发明专利]一种塔式起重机塔身损伤的判断方法

权利要求书

1.一种塔式起重机塔身损伤的判断方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1.提取塔机塔身在静坐标系内绕回转台回转360°后，所述塔身顶端端点在动坐标系内的轨迹坐标数据P＝(x_i,y_i)，并按照所述轨迹坐标数据P在动坐标系内绘制数据P的坐标轨迹；

步骤2.将所述坐标轨迹绘制外接矩形，并计算所述外接矩形面积S；

步骤3.将坐标轨迹分别沿动坐标系的x方向，得到归一化后的模型数据x′_i；或，将坐标轨迹分别沿动坐标系的y方向，得到归一化后的模型数据y′_i；

步骤4.基于时间序列对归一化后的模型数据进行正弦N次和函数拟合,计算模型数据参数取值：

所述的正弦N次和函数拟合公式为：

或，

公式(III)、(IV)中,a_i，b_i，c_i分别为正弦函数的振幅、频率和初始相位角；t为时间，单位是秒；

步骤5.确定主频函数，提取主频函数的振幅a_i和频率b_i；

步骤6.首先，获取大量已知损伤情况的实际塔机数据：塔机的型号、塔机塔身是否存在损伤、塔机塔身存在损伤的类型、塔机塔身的损伤程度；

其次，按照步骤1-步骤5，分别采集、统计上述塔机塔身的模型数据参数a_i，b_i，S，形成塔机塔身参数数据库，其中：

主频函数的频率b_i对应塔机塔身是否有损伤；

主频函数的振幅a_i对应塔机塔身存在损伤的类型；

外接矩形面积S对应塔机塔身的损伤程度；

步骤7.在相同型号的塔机的前提下，将步骤5所述主频函数的频率b_i的取值与步骤6中所述塔机塔身参数数据库相比：

如步骤5所述主频函数的频率b_i与存在损伤的塔机塔身的主频函数的频率相同或范围相同，则判定所述塔机塔身存在损伤；否则判定塔机塔身不存在损伤；

步骤8.将步骤5所述主频函数的振幅a_i的取值与步骤6中所述塔机塔身参数数据库相比：

如步骤5所述主频函数的振幅a_i与存在损伤类型的塔机塔身的主频函数的振幅相同或范围相同，则判定所述塔机塔身存在相同类型的损伤；

如确定塔机塔身的损伤类型，则根据外接矩形的面积S判定所存在该类型损伤的程度。

2.根据权利要求1所述一种塔式起重机塔身损伤的判断方法，其特征在于，所述步骤2中，绘制外接矩形并计算所述外接矩形面积S的方法包括：

1)取动坐标系中x方向坐标的最大值和最小值为外接矩形的两个对边；取动坐标系中y方向坐标的最大值和最小值为外接矩形的另外两个对边；

2)计算所述外接矩形面积S公式如下：

S＝(x_max-x_min)×(y_max-y_min) (I)

公式(I)中x_max、x_min分别为轨迹坐标在x方向坐标的最大值和最小值，y_max、y_min分别为轨迹坐标在y方向的最大值和最小值。

3.根据权利要求1所述一种塔式起重机塔身损伤的判断方法，其特征在于，所述步骤3中的归一化处理的公式为：

在公式(II)中的x_i为塔身顶端端点轨迹在x方向的坐标值，y_i为塔身顶端端点轨迹在y方向的坐标值；x′_i或y′_i均为归一化后的模型数据。