起重机钢丝绳受力状况实时监测无线传感网.pdf

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1、·72·重型机械2014NO．1起重机钢丝绳受力状况实时监测无线传感网原徐成，李向东(江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏南京210036)摘要：起重机钢丝绳受力不均匀会产生重大的安全隐患。本文讨论了钢丝绳受力不均匀的可能原因；分析了通过对钢丝绳旁侧压力的测量，获得钢丝绳张力数据的方法；提出了基于传感网络，实现对钢丝绳受力状态的的实时监测，并给出了钢丝绳受力状况实时监测无线传感网络的设计。关键词：起重机；钢丝绳；张力检测；无线传感网中图分类号：TH215文献标识码：A文章编号：1001—196X(2014)01—0072—03Awirelesssensornet

2、workforreal-timemonitoringofcranewireropestretchingforceYUANXu—cheng，LIXiang-dong(SpecialEquipmentSafetySupervisionInspectionInstituteofJiangsuProvince，Nanjing210000，China)Abstract：Hoistingropeunevenstressmaygenerateasignificantpotentialsafetyhazard．Thepossiblecausesofunevenwireropest

3、retchingforcearediscussedinthispaper．Themethodtogetthedataofthewireropestretchingforcebymeasuringthesidepressureofthewireropeisanalyzed．Awirelesssensornetworktoexecutethestretchingforcereal—timemonitoringofcranewireropeisproposed．Thedesignofthewirelesssensornet—workforreal—timemonitor

4、ingofcranewireropestretchingforceisofferedinthispaper．Keywords：crane；wirerope；stretchingforcemonitoring；wirelesssensornetwork现了对钢丝绳张力的全面监测并能够通过无线传U日IJ舌输，如前西德GHH公司在此前基础上进一步研钢丝绳是起重机械的重要零部件之一，因钢制出十绳感应式环状槽形测力计；瑞典ABB公丝绳问题而发生的安全事故屡见不鲜，而起重机司研制出HAMA、HAMB型动态张力测定在起吊货物过程中造成的钢丝绳受力不平衡会对仪等。钢丝绳产生较大损

5、坏，进而影响起重机运行过程本文提出了一种依据旁压测量原理设计而成中的安全性。的钢丝绳张力传感器进行张力检测的方法，该方要检测起重机钢丝绳的受力平衡情况，需要法由多根钢丝绳上的张力传感器获得张力数据，对钢丝绳张力进行检测。在20世纪50年代，欧进而进行张力的比较分析，得到钢丝绳受力的平洲各国已经开始了张力测定仪的研制工作，如前衡情况。西德由GHH公司研制出环状槽形测力计，前苏1钢丝绳张力不平衡原因及其测量联研制出OHK-20、OHK-45型应变测力计。到了20世纪80年代，测量水平得到提高，同时实1．1钢丝绳张力不平衡的可能原因钢丝绳受力不均匀，可能发生在钢丝绳使用

6、过程中的各个阶段。因此导致钢丝绳受力不平衡收稿日期：2013—03—21；修订日期：2013—05—09基金项目：国家质量技术监督总局科技项目：2012QK178的原因有很多，主要原因有：作者简介：原徐成(1953一)，男，高级检验师，江苏省特种设(1)钢丝绳长度的偏差。由于在安装时，各钢备安全监检验研究院副总工程师。丝绳不可能做到长度上的绝对一致以及在提升过程重型机械·73·中各绳不同的残余伸长，都会产生各钢丝绳的张力压紧，产生位移信号和压紧力信号P(如图1不平衡现象。此外悬挂时的长度误差，运行中的永所示)。位移信号6由定位套筒控制。压紧力信久伸长等，也会导致钢

7、丝绳的受力不均匀。统称为号P则由力传感器进行测量。实验及理论研钢丝绳长度不一致导致的钢丝绳受力不均匀。究表明：钢丝绳张力与位移信号和压紧力(2)钢丝绳材料特性的差异。钢丝绳在制造信号P之间存在一定关系，即T=．厂(P，。利时不可能保证材料和质量完全相同，另外使用中用该关系便能建立钢丝绳张力数学模型。在不考的多根钢丝绳也可能不是同一批次或者同一厂子虑钢丝绳抗弯刚度(即钢丝绳完全柔性)的情况的产品，这些都会造成钢丝绳材料特性上的差下，钢丝绳张力为异。影响钢丝绳受力不均匀的主要是其物理机械丛=(2)46性能，这些物理机械性能主要指其弹性模量、抗考虑到起重机用钢丝绳，都是

8、具有较强抗