在起重機(jī)吊裝作業(yè)運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中準(zhǔn)確顯示質(zhì)量及變化起重機(jī)在吊裝過(guò)程中會(huì)發(fā)生重物的起升、下放以及水平移動(dòng)其...

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防爆氣動(dòng)葫蘆在第二類結(jié)構(gòu)中，選用扭環(huán)式傳感器或輪輻式傳感器，利用反向器實(shí)現(xiàn)和卸扣、吊鉤的連接多用于20t及以上量程。與第一類結(jié)構(gòu)相比，第二類結(jié)構(gòu)有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是承載環(huán)節(jié)沒(méi)有采用螺紋連接，而是只有軸銷連接，結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性相對(duì)要好不少。二是反向器可以采用起重機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)推薦的低合金鋼材料。這類材料有較大的延伸率，較好的抗沖擊性能。三是反向器可以設(shè)計(jì)更大的安全系數(shù)，即使傳感器過(guò)載損壞時(shí)，機(jī)械系統(tǒng)仍可以是安全的。有些教科書中稱之為“無(wú)限壽命設(shè)計(jì)”?？梢哉f(shuō)，這是電子吊秤最安全的機(jī)械結(jié)構(gòu)。以上僅僅是針對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)上的常見(jiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)所做的分析比較，實(shí)際情況當(dāng)然要復(fù)雜一些。即使采用同樣的傳感器，實(shí)際連接可以不止一種設(shè)計(jì)。比如通過(guò)球鉸或通過(guò)十字軸銷過(guò)渡再連接吊鉤，可以減小連接螺紋可能受到的彎矩，提高了安全水平。

氣動(dòng)單梁行車再由V/F轉(zhuǎn)換電路對(duì)濾波后的稱重信號(hào)^（電壓量）轉(zhuǎn)換成脈沖頻率信號(hào)通過(guò)調(diào)節(jié)放大電路內(nèi)的可調(diào)電位器使稱重系統(tǒng)達(dá)額定載重量時(shí)h=5V以便與K/F轉(zhuǎn)換電路匹配圖2虛線框內(nèi)為V/F轉(zhuǎn)換電路及傳輸信號(hào)驅(qū)動(dòng)、接收電路。V/F轉(zhuǎn)換器件有LM331AD650VFC32等，VFC32具有輸出頻率高線性度好、易用等特點(diǎn)為太測(cè)VFC32輸出脈沖信號(hào)頻率值fo與輸入電壓V2成如下比例關(guān)系fo=V2/（7.5C1Ri）選取Ri的值使當(dāng)V2為滿度值5V時(shí)fo=50kHz以確保較高的線性度g士0.05%）以及8031單片機(jī)對(duì)它的測(cè)量精度并縮短單次測(cè)量時(shí)間由于fO值較大采用平均周期檢測(cè)法[1]圖中R2F失調(diào)補(bǔ)償。由開(kāi)關(guān)晶體管T、穩(wěn)壓管Dz電阻R3R4組成傳輸信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，以增加傳輸電?流接在二次儀表端的4N36光耦合器件作為傳輸線路與二次儀表間的接口電路，起信號(hào)接收、整形和光耦隔離作用。傳輸信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和光耦器件的應(yīng)用目的都是增加信號(hào)傳輸通道的抗干擾能力。3.3二次儀表部分二次儀表主要由8031單片機(jī)系統(tǒng)組成，完成對(duì)變送器送來(lái)的頻率信號(hào)的讀取轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，經(jīng)標(biāo)度變換：、報(bào)警判斷，將稱重值以噸為單位顯示輸出若超載，從8031的P1.3線輸出報(bào)警控制信號(hào)控制二次儀表內(nèi)裝的聲光報(bào)警電路示警二次儀表上的LED數(shù)碼顯示器和鍵盤組與8031CPU之間的接口用可編程鍵盤顯示器接口芯片8279，大大減輕了8031CPU的負(fù)抵起重機(jī)電子秤系統(tǒng)一般不配專門人員記錄稱重情況，所以需要有自動(dòng)存儲(chǔ)各次稱重結(jié)果的功能并通過(guò)一定方式輸出數(shù)據(jù)以備查，存儲(chǔ)功能很容易實(shí)現(xiàn)，本文利用8155的內(nèi)部RAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)。至于輸出方式可以是通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口將數(shù)據(jù)送往系統(tǒng)微機(jī)上保存，如文獻(xiàn)所述，也可以是簡(jiǎn)單的打印輸出?；诜Q重系統(tǒng)使用環(huán)境和使用方便考慮，本儀表配備了一臺(tái)微型打印機(jī)，并在鍵盤組中設(shè)置了與打印操作有關(guān)的鍵以控制打印機(jī)，如存貯走紙、單次打印清單打印等其中“存貯”鍵用于將本次稱重情況存入內(nèi)存；“單次打印”鍵用于打印最后一次稱重情況；“清單打印”用于打印先前存入的各次稱重情況，如各次稱重值皮重值稱重累加值、日期等相關(guān)信息8155的A口用于CPU與打印機(jī)之間打印字符的并行傳送系統(tǒng)的二次儀表內(nèi)裝有一可充電的備用電池及相應(yīng)充電電路，當(dāng)220V供電電源突然斷電時(shí)，備用電源自動(dòng)接上以保護(hù)儲(chǔ)存在RAM中的稱重?cái)?shù)據(jù)不丟失3.4室外數(shù)碼顯示器室外顯示器要求高亮度大尺寸且壽命長(zhǎng)，為此選用高亮度半導(dǎo)體二極管組成高12英寸且與二次儀表數(shù)碼顯示位數(shù)相同的7段數(shù)碼顯示器，其數(shù)據(jù)由二次儀表的CPU提供。由于室外顯示器與二次儀表間距離較遠(yuǎn)，選擇了數(shù)據(jù)串行傳輸方式，以降低成本。傳輸線兩側(cè)的接口及室外顯示器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖3所示。在二次儀表側(cè)，8031的P^端用于發(fā)送串行數(shù)據(jù)。

重型懸臂起重機(jī)緊螺紋連接需要更大的安全系數(shù)，特別是不使用扭矩扳手控制預(yù)緊力的場(chǎng)合在電子吊秤中，S型傳感器的連接通常是短螺紋連接。短螺紋連接還有應(yīng)力幅偏大的問(wèn)題應(yīng)該關(guān)注。③由于傳感器性能的需要，傳感器的彈性元件硬度相對(duì)較高，也就是說(shuō)，S型傳感器上內(nèi)螺紋的硬度比較高。這與通常要求螺母硬度低于螺釘硬度的要求相背，在一定程度上會(huì)降低螺紋連接的疲勞壽命。正是考慮到螺紋連接的缺點(diǎn)，有些廠家設(shè)計(jì)了專用的整體式S型傳感器、整體式LN型拉式傳感器，取消了螺紋連接。但是這類傳感器彈性體的加工比較復(fù)雜，傳感器材料的價(jià)格又比較高，因此應(yīng)用范圍也不是很廣泛。以上第一類結(jié)構(gòu)中的3種設(shè)計(jì)還有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是整個(gè)系統(tǒng)的安全系數(shù)不可能高于傳感器自身的安全系數(shù)。雖然理論上可以另外設(shè)計(jì)過(guò)載保護(hù)裝置，但是由于成本將大大增加，事實(shí)上極少采用。而傳感器作為信號(hào)源，為了保證測(cè)量準(zhǔn)確度，靈敏度又不允許太低，這就限制了傳感器安全系數(shù)的進(jìn)一步提高。在第二類結(jié)構(gòu)中采用扭環(huán)式傳感器或輪輻式傳感器，利用反向器實(shí)現(xiàn)和卸扣、吊鉤的連接。

德國(guó)JDN氣動(dòng)葫蘆電子吊秤機(jī)械部件的疲勞強(qiáng)度主要取決于：1制造零件的材料；2零件的形狀、表面情況、腐蝕狀態(tài)、尺寸（比例效應(yīng)和其他產(chǎn)生應(yīng)力集中的因素；3在各種應(yīng)力循環(huán)過(guò)程中出現(xiàn)的最小應(yīng)力和最大應(yīng)力的比值；4應(yīng)力循環(huán)數(shù)；5材料的冷熱加工工藝等等疲勞強(qiáng)度一般以所選用的材料制成的拋光試件在交變拉伸疲勞載荷下的疲勞極限為基礎(chǔ)，并采用一些系數(shù)來(lái)考慮機(jī)械零部件的幾何形狀、表面情況、腐蝕狀態(tài)、尺寸等因素降低疲勞強(qiáng)度的影響。因此在，設(shè)計(jì)電子吊秤的疲勞強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)分別考慮各部件的疲勞特性，以提高電子吊秤整機(jī)疲勞的安全性。對(duì)于吊車上的秤，要特別區(qū)分吊車的允許承載能力與秤的最大負(fù)荷這兩個(gè)概念。吊車的允許承載能力取決于吊車和秤的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以及上述有關(guān)規(guī)定的可靠性。德國(guó)衡器專家認(rèn)為可靠性以吊索來(lái)衡量，吊索過(guò)載量不超過(guò)10%再大的過(guò)載將由保護(hù)器予以阻止。四、電子吊秤機(jī)械安全性能測(cè)試方法的探討電子吊秤國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11883規(guī)定對(duì)不同工作級(jí)別最大稱量不大于20t的電子吊秤應(yīng)按表2規(guī)定的載荷和循環(huán)次數(shù)進(jìn)行載荷疲勞試驗(yàn)，作用力最小值大于零小于3kN作用頻率不大于25Hz試驗(yàn)后電子吊秤的機(jī)械部件不應(yīng)出現(xiàn)裂紋或斷裂。疲勞試驗(yàn)后，應(yīng)施加4倍最大稱量的極限載荷，電子吊秤不應(yīng)出現(xiàn)斷裂或使其喪失承載能力的變形。電子吊秤的機(jī)械安全性能測(cè)試主要包含疲勞試驗(yàn)、極限載荷的拉力試驗(yàn)這兩項(xiàng)測(cè)試，極限載荷的拉力試驗(yàn)應(yīng)在疲勞試驗(yàn)完成后才進(jìn)行，其目的是驗(yàn)證電子吊秤在承受相應(yīng)疲勞后的機(jī)械安全性。因此，對(duì)與起重機(jī)配合使用的電子吊秤而言其相應(yīng)的疲勞測(cè)試是非常關(guān)鍵的。電子吊秤的工作機(jī)理：通常電子吊秤的起吊靠起重機(jī)械完成稱重物的提升，隨著起重機(jī)的運(yùn)行起吊，吊鉤上的被秤物在脫離支撐洳地面前后，其作用力快速通過(guò)吊鉤傳遞到電子吊秤的各個(gè)機(jī)械部件上，同樣在卸載時(shí)，吊鉤上的被秤物在接觸支撐如地面前后，作用在電子吊秤的各個(gè)機(jī)械部件的作用力迅速釋放，電子吊秤的計(jì)量特性在這兩個(gè)過(guò)程中完成，如此循環(huán)，其工作過(guò)程如圖2所示，電子吊秤在使用過(guò)程中吊掛組件受力近似于正弦波的特點(diǎn)。

今明氣動(dòng)葫蘆可見(jiàn)，用戶對(duì)于力矩限制器質(zhì)量顯示精度的要求已經(jīng)不僅僅停留在安全裝置的水準(zhǔn)，而是電子秤級(jí)別，甚至超越國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電子秤的要求挑戰(zhàn)一:要求空載狀態(tài)下顯示出鋼絲繩收放時(shí)質(zhì)量變化從上表實(shí)例中可以看到，用戶要求空載狀態(tài)下顯示出鋼絲繩收放時(shí)質(zhì)量變化已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電子秤精度的要求，顯然這樣的要求對(duì)力矩限制器是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)二:在起重機(jī)吊裝作業(yè)運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中準(zhǔn)確顯示質(zhì)量及變化起重機(jī)在吊裝過(guò)程中會(huì)發(fā)生重物的起升、下放以及水平移動(dòng)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變和加速度大小都會(huì)影響受力狀態(tài)?！镀鹬貦C(jī)械超載保護(hù)裝置》（GB12602—2009）對(duì)于起重機(jī)綜合誤差試驗(yàn)明確規(guī)定了動(dòng)作點(diǎn)概念即裝機(jī)條件下是指由于裝置的超載防護(hù)作用，起重機(jī)停止向不安全方向動(dòng)作時(shí)起重機(jī)的實(shí)際起重量，對(duì)力矩限制器的綜合誤差試驗(yàn)在動(dòng)作點(diǎn)進(jìn)行并且有嚴(yán)格的試驗(yàn)過(guò)程規(guī)定。而《固定式電子衡器》（GB/T7723一2008則規(guī)定試驗(yàn)條件為穩(wěn)定靜止?fàn)顟B(tài)。因此在起重機(jī)吊裝運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要求準(zhǔn)確顯示質(zhì)量及其變化的要求已超越了以上兩種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)力矩限制器來(lái)說(shuō)毋庸置疑是一個(gè)高難度的挑戰(zhàn)。面對(duì)用戶需求對(duì)力矩限制器超越其功能和技術(shù)條件的要求起重機(jī)主機(jī)廠和力矩限制器廠商一直在努力尋求解決方案。北京普瑞塞特公司（PTC）基于對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)與工作狀態(tài)的深刻理解2009年對(duì)起重機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了整體優(yōu)化設(shè)計(jì)推出了新型大噸位起重機(jī)力矩限制器，在提高起重機(jī)工作參數(shù)測(cè)量精確性的同時(shí)，使起重機(jī)的質(zhì)量測(cè)量顯示達(dá)到甚至超越了電子秤的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。廣州市某臺(tái)配套了北京普瑞塞特公司（PTC）新型力矩限制器的350t履帶起重機(jī)的實(shí)際使用情況證實(shí)了該力矩限制器的精度。2009年12月29日該起重機(jī)使用塔臂起吊一重物估計(jì)質(zhì)量47~52t準(zhǔn)確質(zhì)量無(wú)法確定此時(shí)力矩限制器顯示49t。12月30日用戶將該重物過(guò)磅稱量，將吊鉤及鋼絲繩的準(zhǔn)確質(zhì)量相加后為49t起吊后力矩限制器顯示質(zhì)量為49.1t。

由于起重機(jī)械具有品種多、功能強(qiáng)、作用大等特點(diǎn)，在物料搬運(yùn)機(jī)械中處于主導(dǎo)地位，也是最早應(yīng)用稱重技術(shù)的物料搬運(yùn)機(jī)械　　一、稱重技術(shù)在起重機(jī)械上的應(yīng)用歷史　　起重機(jī)械是一種以間歇作業(yè)方式對(duì)物料進(jìn)行起升、下降和水平移動(dòng)的搬運(yùn)設(shè)備。為了使起重機(jī)械在進(jìn)行作業(yè)的同時(shí)完成對(duì)被吊物料的稱重，人們隨之產(chǎn)生了在起重機(jī)械上裝配稱重裝置的想法和愿望?！　∑鹬貦C(jī)械應(yīng)用稱重技術(shù)的歷史已有200余年。位于慕尼黑市的巴伐利亞州計(jì)量局里，保存有一只1780年左右的稱量懸掛負(fù)荷的壁式彈簧秤，在漢堡還有一臺(tái)　　1760年的固定起重臂式旋臂起重機(jī)，它上面裝有一臺(tái)1858年制造的十進(jìn)制秤。在19世紀(jì)上半葉，吊車（起重機(jī)）秤就以“瑞典船舶秤”的名稱而聞名于世了。1932年，帶吊索的吊車秤的誤差已經(jīng)能夠達(dá)到任一負(fù)荷的0.2%以內(nèi)，從而得到了型式批準(zhǔn)。　　二、稱重技術(shù)在起重機(jī)械上的應(yīng)用現(xiàn)狀　　隨著數(shù)字化技術(shù)的突破性進(jìn)展，特別是電子稱重技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了起重機(jī)械機(jī)械化、自動(dòng)化、集成化以及智能化的發(fā)展。由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，促使大型化、高速化和專用化的起重機(jī)械具有自動(dòng)化、智能化和信息化的性能特征?，F(xiàn)代稱重技術(shù)的應(yīng)用已使各種起重機(jī)械在作業(yè)環(huán)境內(nèi)直接參與進(jìn)行物料的裝卸、運(yùn)輸、升降、分揀、堆垛、儲(chǔ)存甚至配送，有時(shí)還能夠?qū)ξ锪现苯舆M(jìn)行計(jì)量、識(shí)別、跟蹤和管理等等。　　目前，在起重機(jī)械上使用的稱量裝置按功能通常可分為電子吊秤和特殊稱重裝置兩類。

我們知道，0.5t及以上的電子吊秤通常都是在起重機(jī)上使用的電子吊秤上接起重機(jī)，下接吊具索具。作為起重機(jī)械使用中的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，無(wú)疑應(yīng)該具有與起重機(jī)和吊具索具相當(dāng)?shù)陌踩阅?，才能保證整個(gè)起重機(jī)械系統(tǒng)的安全水平。GB/T1183-2002中要求鉤頭式或鉤頭懸掛式電子吊秤應(yīng)進(jìn)行機(jī)械安全性能試驗(yàn)。（1）最大秤量不大于20t按規(guī)定的載荷和循環(huán)次數(shù)進(jìn)行脈動(dòng)載荷疲勞試驗(yàn)，作用力最小值大于零小于3kN，作用頻率不大于25Hz。試驗(yàn)后不應(yīng)出現(xiàn)裂紋或斷裂。疲勞試驗(yàn)后，施加4倍最大枰量的極限載荷，電子吊秤不應(yīng)出現(xiàn)斷裂或使電子吊秤喪失承載能力的變形。（2）最大秤量大于20t可用計(jì)算的方法驗(yàn)證電子吊秤的疲勞壽命和極限載荷?？紤]到電子吊秤的使用安全性，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)與起重機(jī)配合工作的電子吊秤提出了特殊要求。新標(biāo)準(zhǔn)增加了GB/T1005.1-1998《起重吊鉤機(jī)械性能、起重量、應(yīng)力及材料》、GB/T1005.2-1998《起重吊鉤直柄吊鉤技術(shù)條件》、GB14249.1-1993《電子衡器安全要求》、JJG555-1996《非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程。電子吊秤作為計(jì)量產(chǎn)品，相關(guān)的準(zhǔn)確度等級(jí)、計(jì)量器具制造許可證等標(biāo)志清楚，有關(guān)計(jì)量的使用說(shuō)明也很詳細(xì)。

如何解決這個(gè)問(wèn)題一直有很多客戶咨詢過(guò)在此我們?cè)诎研枰⒁獾膯?wèn)題和細(xì)節(jié)以及解決方案同大家進(jìn)行分析。1：起重機(jī)選裝作業(yè)在吊裝作業(yè)的過(guò)程時(shí)候，起重機(jī)一直是在貨船和卸貨場(chǎng)之間來(lái)回旋轉(zhuǎn)。可能根據(jù)船舶?？繝顟B(tài)、卸貨堆放因素，起重機(jī)可能是順時(shí)針或逆時(shí)針進(jìn)行回旋工作。由此起重機(jī)上的無(wú)線信號(hào)傳輸設(shè)備只能配合360°全向覆蓋配合上起重機(jī)的吊裝作業(yè)并且能傳輸信號(hào)。2：天線選型和安裝按照港口管理方要求，起重機(jī)頂端不允許安裝其他設(shè)備，出發(fā)點(diǎn)是安裝維護(hù)危險(xiǎn)性高，不適合安全生產(chǎn)管理基本要求。因此智能無(wú)線通訊組網(wǎng)設(shè)備只能安裝在其他適合的位置。天線安裝在吊機(jī)中部由于起重機(jī)的體型龐大，同時(shí)作業(yè)過(guò)程中一直處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，天線和調(diào)度控制中心之間會(huì)存在視野盲區(qū)。這樣不利于信號(hào)傳輸。因此需要合適的天線安裝和覆蓋解決盲區(qū)問(wèn)題才能保證智能無(wú)線組網(wǎng)設(shè)備之間穩(wěn)定通訊。結(jié)合分析問(wèn)題，我們提出起重機(jī)上的一臺(tái)智能無(wú)線組網(wǎng)通訊設(shè)備配合使用兩幅天線。

相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)緊跟市場(chǎng)潮流，加大研發(fā)力量，對(duì)大量不同技術(shù)問(wèn)題提供由廣泛產(chǎn)品系列構(gòu)成的各色解決方案，在起重機(jī)智能化發(fā)展的市場(chǎng)中占據(jù)主動(dòng)地位。

這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量從而降低電機(jī)的壽命而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)（當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升）。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組承受力。用戶最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低，電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。　?。?）降低電力線路電壓波動(dòng)　　在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)，電流劇增的同時(shí)電壓也會(huì)大幅度波動(dòng)。電壓下降的幅度將取決于啟動(dòng)電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常。如接近接近和接觸器等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)。而采用變頻調(diào)速后由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng)則能最大程度上消除電壓下降?！　。?）啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低　　電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比那么通過(guò)工頻直接啟動(dòng)的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動(dòng)所需要的功率。

上一條: 在車況及環(huán)境情況較好的情況下其力矩限制器的吊重精度能夠在起重機(jī)運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中（包括輕載或空載即僅有吊鉤... 下一條: 智能起重機(jī)追求更安全的發(fā)展模式