利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法技术

本发明专利技术公开了一种利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法，包括以下步骤：1)获取吊杆的固定频率；2)根据吊杆的固定频率，利用吊杆的载荷与固定频率之间的关系，确定吊杆的载荷，再根据确定得到的吊杆的载荷对刚性吊杆的载荷进行调整，该方法能够较为准确调整吊杆的载荷。确调整吊杆的载荷。确调整吊杆的载荷。

【技术实现步骤摘要】
利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法


[0001]本专利技术涉及一种载荷调整方法，具体涉及一种利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法。

技术介绍

[0002]跟弹簧吊架不同，刚性吊架没有刻度，也无法通过测量弹簧高度来计算吊架实际承载。目前针对刚性吊架受力调整通常采用的办法就是工人借助管钳直接调节吊杆端部的螺母，凭感觉判断吊架实际载荷。
[0003]其缺点表现在，无法判定刚性吊架实际承载大小，很容易造成承载不足或者过载的状态，使吊架悬吊的管道或者集箱产生应力集中甚至受到破坏，因此对吊杆载荷调整的准确性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法，该方法能够较为准确调整吊杆的载荷。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所述的利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法包括以下步骤：
[0006]1)获取吊杆的固定频率；
[0007]2)根据吊杆的固定频率，利用吊杆的载荷与固定频率之间的关系，确定吊杆的载荷，再根据确定得到的吊杆的载荷对刚性吊杆的载荷进行调整。
[0008]步骤1)的具体操作为：
[0009]采用敲击吊挂法及手摇吊挂法测量吊杆的固定频率。
[0010]在测量吊杆的固定频率时，在停机状态下分别使用电涡流传感器及振动速度传感器采集吊杆的振幅及振动速度，再将采集得到的数据进行傅里叶变换，然后制作其频谱曲线，得吊杆的n阶固有频率值。
[0011]电涡流传感器及振动速度传感器通过夹具固定于测点上。
[0012]吊杆的第n阶固有频率Pn为：
[0013][0014]其中，E为弹性模量，J为横截面对中心主轴的惯性矩，A为横截面积，ρ为单位体积质量，l为长度，T为轴向拉力。
[0015]电涡流传感器所在测点位于吊杆长度的1/2位置处。
[0016]测量过程中的激励点位于吊杆长度的1/4位置处。
[0017]振动速度传感器能够进行三维方向的振动速度采集。
[0018]本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术所述的利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法在具体
操作时，基于吊杆的载荷与固有频率相关，载荷差异对振型无影响的特点，利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整，具体的，先获取吊杆的固定频率，再根据吊杆的固定频率，利用吊杆的载荷与固定频率之间的关系，确定吊杆的载荷，并以此对刚性吊杆的载荷进行调整，准确性较高，并且操作较为简单。
附图说明
[0020]图1a为吊杆的结构示意图；
[0021]图1b为吊杆的侧视图；
[0022]图2a为垂直于连板方向激励时测量点与敲击点的示意图；
[0023]图2b为平行于连板方向激励时测量点与敲击点的示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本专利技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本专利技术公开的概念。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0025]在附图中示出了根据本专利技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0026]参考图1a及图1b，本专利技术所述的利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法包括以下步骤：
[0027]当物体自由振动时，物体的位移随着时间按照正弦规律而变化，振动的振幅及初始相位与振动的初始条件有关，振动的频率或周期与初始条件无关，而与系统的固有特性有关，如材料、尺寸及形状等，即称为固有频率，锅炉炉顶吊挂装置的吊杆两端铰接，将被悬吊物与钢结构相连。循环流化床锅炉由于炉膛和尾部烟道的顶部标高相差较大，因此炉膛顶吊杆往往较长，吊杆可以简化为两端受到轴向拉力T作用的细长杆；当细长杆作垂直于轴线方向的振动时，细长杆的主要变形形式为弯曲变形，由振动力学可知，梁的横向(Y向)弯曲自由振动微分方程为：
[0028][0029]设方程的解为带入式(1)中，得：
[0030][0031]对于圆形截面的吊杆，EJ为常数，E为弹性模量，J为横截面对中心主轴的惯性矩；
[0032]设则式(2)可以转化为：
[0033][0034]式(3)的解为：
[0035]Y(x)＝Asinλ1x+Bcosλ1x+Cshλ2x+Dchλ2x
ꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0036]其中
[0037][0038][0039]将细长杆的约束形式简化为两端简支约束，利用其边界条件，得简支梁在轴向拉力作用下的自由振动频率方程为：
[0040]sinλ1l＝0
[0041]该自由振动频率方程的根为：
[0042]λ1l＝nπ(n＝1，2，3
…
)
[0043]当已知λ1时，即可求解得到固有频率与轴向拉力之间的关系式为：
[0044][0045]其中，Pn为系统的第n阶固有频率，A为横截面积，ρ为单位体积质量，l为长度，T为轴向拉力。
[0046]根据式(5)即可计算得到吊挂装置的第n阶固有频率数值；
[0047]由式(5)可知，吊杆的载荷与固有频率正相关，细长杆的轴向拉力变化会造成细长杆固有频率的变化，且细长杆的轴向拉力越大，则细长杆的固有频率越大，因此根据细长杆的固有频率利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整。
[0048]通过电涡流传感器测量目标在位移方向的变化，将位移信号转换为电信号并存储处理，以直观反映振动幅值；采用速度传感器测量目标三维方向的振动速度或加速度，以反映振动的强度信息，经过数据处理，以计算得到目标的振动频谱图，通过该振动频谱图反映振动频率特性。吊杆的固有频率采用敲击吊挂法及手摇吊挂法测量，在停机状态下分别使用电涡流传感器及振动速度传感器测量吊杆的振幅及振动速度，并分别得到频谱图。
[0049]测量时，保证脚手架搭设合适正确，测量取向及敲击方式一致，测量对象应涵盖不同规格、连接加长形式以及不同的吊挂对象，具体过程为：
[0050]1)选择测点，安装传感器
[0051]在测点上安装卡具，将传感器固定在卡具上，由于采用的加速度传感器具有三向采集功能，因此可以同时测量同一点各方向数据；电涡流传感器为单向感应，因此需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取吊杆的固定频率；2)根据吊杆的固定频率，利用吊杆的载荷与固定频率之间的关系，确定吊杆的载荷，再根据确定得到的吊杆的载荷对刚性吊杆的载荷进行调整。2.根据权利要求1所述的利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：采用敲击吊挂法及手摇吊挂法测量吊杆的固定频率。3.根据权利要求2所述的利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆的载荷调整方法，其特征在于，在测量吊杆的固定频率时，在停机状态下分别使用电涡流传感器及振动速度传感器采集吊杆的振幅及振动速度，再将采集得到的数据进行傅里叶变换，然后制作其频谱曲线，得吊杆的n阶固有频率值。4.根据权利要求3所述的利用载荷与固有频率的关系进行刚性吊杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓俊，康豫军，董雷，侯召堂，张芮，王彩侠，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：