基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术属于机械应力监测领域，具体公开了一种基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统，包括五点弯曲测试钢架、应变片、现场采集箱和远端计算机终端，五点弯曲测试钢架包括呈直线排列的三支架和两测试杆，支架构成相邻不等长的两跨，测试杆设于跨中，支架和测试杆的顶端设有导轮，应变片设在测试杆上，现场采集箱内设有应变采集仪和无线发射盒；应变片与应变采集仪电连接，应变采集仪、无线发射盒和远端计算机终端通过无线网络进行数据传递。由于现场采集箱完成数据无线传输功能，实现了对钢丝绳的在线实时监测。?（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械应力监测领域，具体涉及一种基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统。
技术介绍
钢丝绳主要用于牵引架空绞线、固定杆塔、起吊构架设备等工作，其广泛应用于设备安装、起吊、拆卸、调试等工作中，使用频繁，所处环境恶劣，承受负荷复杂。钢丝绳作为起重机械最主要的零部件之一，也是起重作业中最为常用的吊索具。对钢丝绳的实时检测变成至关重要，钢丝绳的检测是一项复杂的工作，往往难以做到正确的损伤判断，对存在的安全隐患难以及时发现；严重时，钢丝绳一旦断裂将危及人身和设备安全。工程用长距离钢丝绳一向被视为“高危构件”，其承载的稳定可靠性将直接关系到工程作业人员及设备的安危，可以说钢丝绳的安全可靠状态备受各级管理部门的高度重视。目前所有各种钢丝绳的检验依据，如国际标准IS04309-81等。但这些依据仅对外部断丝和磨损等破坏形式较为有效，对钢丝绳最为常见的疲劳损伤破坏形式则无法监测。目前，对钢丝绳的疲劳监测主要集中在桥梁的拉索方面。桥梁拉索两端固定，边界条件不会发生，且其所受到的冲击力相对有限，可以方便地采用振动法、压力环等设备进行疲劳监测。但起重机械的钢丝绳的长度和边界条件将随重物的起吊和下降而发生变化。同时，冲击力作用的时间短但对钢丝绳疲劳破坏的影响较大，故对监测系统的动态实时性提出了很高的要求。虽然发表于2004年第11 期第23卷的《双跨接触式钢索张力传感器的设计》和中国专利CN2463231Y公开了基于双跨弯曲的原理对钢索的疲劳状态进行监测，但该技术方案对疲劳数据的监测是间断的，不具备实时性。因此，建立基于无线传输的钢丝绳受力在线监测系统，从而对起重机械钢丝绳疲劳破坏的不安全因素进行在线监测，防止出现重大的安全事故，具有深远的现实意义和广阔的应用前景。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了实现钢丝绳实时疲劳评估，提供一种基于五点弯曲测试且采用无线传输的钢丝绳疲劳在线监测系统。为了解决上述技术问题，本技术提供一种基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统，包括五点弯曲测试钢架和应变片，所述五点弯曲测试钢架包括呈直线排列的三支架和两测试杆，支架构成相邻不等长的两跨，测试杆设于跨中；支架和测试杆的顶端设有导轮，应变片设在测试杆上，还包括现场采集箱和远端计算机终端，现场采集箱内设有应变采集仪、无线发射盒；金属基应变片与应变采集仪电连接，应变采集仪、无线发射盒和远端计算机终端通过无线网络进行数据传递。采用三点弯曲技术进行索力测试时，需改变跨中处位移量进行两次测量才能完成一次钢丝绳受力测试，故采用三点弯曲技术不能实现钢丝绳受力的连续在线测试，而五点弯曲技术采用两跨梁在跨中处分别采用不同位移量的两应变片同时对钢丝绳受力进行连续在线测试，从而可为钢丝绳的疲劳评估提供基础数据。采用上述技术方案的基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳具有如下特点1、能实时的监测钢丝绳的疲劳状态，及时发现隐患，防止出现重大完全事故，由于钢丝绳在作业中穿过五点完全测试钢架，金属基应变片及时的检查到钢丝绳的疲劳状态，金属基应变片将实时数据传递给应变采集仪，通过无线网络实现远程监控，为使用安全提供了保障；2、结构简单，成本低廉，由于五点弯曲测试钢架可采用常用的金属材料焊接而成，保证五个支脚在一条直线即可；3、操作简单，应变片直接可将数据传递给无线发射盒，再经无线网络与远程监测系统进行配合，操作人员只需在远程监测系统前注意数据变化，超出可许范围时，发出预警；4、实现了数据采集和信号发射一体化功能，现场采集箱的设置使数据采集盒信号发射一体化。作为本技术的进一步改进，所述五点弯曲测试钢架的支脚上设有刻槽，应变片设于刻槽内。应变片设于刻槽内不会影响到钢架的外部尺寸，同时可避免其他物件对应变片的损害。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明图I是本技术基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统的钢架结构示意图；图2是本技术基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统现场采集箱的示意图。具体实施方式如图I和图2所示，本技术提供一种基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统，包括五点弯曲测试钢架I和应变片3，所述五点弯曲测试钢架包括呈直线排列的三支架和两测试杆，支架构成相邻不等长的两跨，测试杆设于跨中；支架和测试杆的顶端设有导轮，应变片3设在测试杆上，还包括现场采集箱8和远端计算机终端，现场采集箱8内设有应变采集仪6、无线发射盒5 ;应变片3与应变采集仪6电连接，应变采集仪6、无线发射盒5和远端计算机终端通过无线网络进行数据传递，所述五点弯曲测试钢架I的支脚上设有刻槽2，应变片3设于刻槽2内。本技术的在线监测过程如下首先，做好远程计算机与现场采集箱之间的无线网络连接；其次，固定好五点弯曲测试钢架，将钢丝绳穿过五点弯曲测试钢架的导轮，连接应变片，调试应变片；最后，应变片工作正常后，通过计算机的实时监测计算，对钢丝绳实现在线实时监测。以上所述的仅是本技术的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本技术结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本技术实施的效果和专利的实用性。权利要求1.基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统，包括五点弯曲测试钢架和应变片， 所述五点弯曲测试钢架包括呈直线排列的三支架和两测试杆，支架构成相邻不等长的两跨，测试杆设于跨中，支架和测试杆的顶端设有导轮，应变片设在测试杆上，其特征在于还包括现场采集箱和远端计算机终端；现场采集箱内设有应变采集仪、无线发射盒；应变片与应变采集仪电连接，应变采集仪、无线发射盒和远端计算机终端通过无线网络进行数据传递。2.根据权利要求I所述的基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统，其特征在于所述五点弯曲测试钢架的支脚上设有刻槽，应变片设于刻槽内。专利摘要本技术属于机械应力监测领域，具体公开了一种基于五点弯曲测试的钢丝绳疲劳在线监测系统，包括五点弯曲测试钢架、应变片、现场采集箱和远端计算机终端，五点弯曲测试钢架包括呈直线排列的三支架和两测试杆，支架构成相邻不等长的两跨，测试杆设于跨中，支架和测试杆的顶端设有导轮，应变片设在测试杆上，现场采集箱内设有应变采集仪和无线发射盒；应变片与应变采集仪电连接，应变采集仪、无线发射盒和远端计算机终端通过无线网络进行数据传递。由于现场采集箱完成数据无线传输功能，实现了对钢丝绳的在线实时监测。文档编号G01N3/20GK202351135SQ201120415179公开日2012年7月25日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日专利技术者刘敏, 杨帆, 蒋红庆 申请人:重庆建工第三建设有限责任公司, 重庆建工集团股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，杨帆，蒋红庆，
申请(专利权)人：重庆建工第三建设有限责任公司，重庆建工集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：