[发明专利]一种起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测系统与方法

说明书

一种起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测系统包括零部件振动疲劳危险点传递函数标定机构和起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测机构；零部件振动疲劳寿命监测方法，通过零部件振动疲劳危险点传递函数标定机构确定零部件的振动疲劳危险点，通过零部件振动疲劳危险点传递函数标定机构计算振动疲劳危险点的传递函数，然后将得到的传递函数输入起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测机构的数据处理器中用于计算振动疲劳危险点的响应应力，最后通过振动疲劳危险点的响应应力实现对工作状态下的零部件振动疲劳危险点寿命监测。本系统和方法提高了底盘关键零部件寿命的测量准确性，且该系统结构简单，易于操作。

技术领域

本发明涉及一种起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测系统与方法，属于汽车起重机技术领域。

背景技术

汽车起重机底盘车载关键零部件，如驾驶室、燃油箱和动力电池等部件，本身不是起重机底盘行驶的承载部件，但其在行驶过程中，受到路面的激励作用引起强烈振动，进而导致其某些位置产生振动损伤，在积累到一定程度后形成裂纹并产生断裂。关键零部件的突然断裂失效，影响底盘的行驶安全性，造成经济损失和环境破坏，严重时更会导致重大伤亡。

目前，市场上的底盘关键零部件疲劳寿命的监测主要是在振动疲劳危险点粘贴应变传感器，采集起重机底盘行驶状态下的危险点的实时应变，然后根据损伤累加的方法计算振动疲劳危险点的累积损伤，进而监测相应位置的寿命。这种预测方法原理简单，便于实施，但主要存在以下两个问题：

(1)汽车起重机底盘工作环境恶劣，高温、高湿和高强度振动等复杂的环境不仅影响应变传感器的测量可靠性，而且降低应变传感器测量结果的准确性，测量结果和实际值的误差较大；(2)每一个应变传感器只能监测一个危险点的应变值，若某一个关键零部件的振动疲劳危险点有多个，就需要相应数量的应变传感器去测量，增加了传感器和测量通道的数量，测量操作复杂，环境适应性差。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测系统与方法，该监测系统和方法能够在实现对底盘关键零部件寿命准确性测量的同时，简化测量装置，提高测量装置的环境适应性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测系统，包括零部件振动疲劳危险点传递函数标定机构和起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测机构；

所述的零部件振动疲劳危险点传递函数标定机构用于确定零部件的振动疲劳危险点，其包括实验用故障监测零部件、实验零部件安装支架和振动试验台，实验零部件安装支架包括上部连接杆一和下部支撑座一，连接杆一的上端与实验用故障监测零部件连接，支撑座一下端通过螺栓一安装于振动试验台上；

实验用故障监测零部件上设有多个应变传感器，各应变传感器和振动试验台均分别与数据采集仪一的一端连接，数据采集仪一的另一端与数据处理器一连接；

所述的起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测机构用于对由零部件振动疲劳危险点传递函数标定机构确定的零部件的振动疲劳危险点进行寿命监测，其包括故障监测零部件、零部件安装支架和底盘车架主体，零部件安装支架包括上部连接杆二和下部支撑座二，连接杆二的上端与故障监测零部件连接，支撑座二下端通过螺栓二安装于底盘车架主体上；

故障监测零部件上标定有多个振动疲劳危险点；

支撑座二上设有加速度传感器；加速度传感器与数据采集仪二的一端连接，数据采集仪二的另一端与数据处理器二连接。

进一步地，所述的加速度传感器的安装位置靠近底盘车架主体和零部件安装支架的连接螺栓处。

一种起重机底盘关键零部件振动疲劳寿命监测方法，包括以下步骤：

1)通过有限元仿真确定零部件的振动疲劳危险点：