采用激光测距仪测量起重机主梁的下挠值及永久变形
采用激光测距仪测量起重机主梁的下挠值及永久变形
作者:胡秉霜
在桥架型起重机安装监督检验和定期检验时,需要测量在额定载荷a,l-~ 梁下挠值和静载试验时主梁的永久变形,用以考察主梁的静刚度和强度。
1 常用方法
《起重机械监督检验规程》中规定的方法为水准仪法或钢丝法,是通常采用的检验方法。
1.1 水准仪法
水准仪测量法分为将水准仪放桥架上和地面上两种。在桥架上架设水准仪, 将水准仪放在主梁上调平,桥式起重机应将小车开至轨道端部, 门式起重机将小车开至支腿上方,用钢直尺分别置于主梁跨中S/1O筋板处、端梁中心(支腿)、悬臂端,测量标高并进行计算,算出初始桥架上拱度,记为F1; 然后将小车开至跨中处, 测量桥架上拱度,记为 , 起吊额定载荷,再次测量桥架上拱度,记为F3;逐渐加载至1.25倍额定载荷,10min后卸去载荷,将小车开回跨端,再测量桥架卸载后的上拱度, 记为Fd。F2与 的差值, 即为额定载荷时主梁下挠值。 与Fd的差值,即为主梁的永久变形值。
在地面上架设水准仪, 将小车开至跨中处,用磁力表座将盘尺一端固定在主梁上, : 盘尺放下至地面适合的高度, 或者用带弯头的测量撑杆固定在主梁上盖板上, 测量撑杆下端用磁铁挂钢直尺,将水准仪用三角架支在地面上,并与载荷保持一定的距离, 调平, 观测盘尺数值, 记为L ;然后起吊额定载荷, 测量盘尺数值, 记为L ;放下载荷,测量盘尺数值, 记为L ,逐渐加载至1.25倍额定载荷,10min后卸去载荷, 再次测量盘尺数值,记为L 。L 与 的差值, 即为额定载荷时主梁下挠值。L。与L 的差值, 即为主梁的永久变形值。
1.2 钢丝法
将空载小车开至轨道端部, 用0.49 ~0 52mm 的钢丝拉在主梁上, 一端用支架固定,另一端拉有150N 的弹簧秤, 将等高块,_,放在端梁中部钢丝与端梁之间, 测量跨中S/10范围内筋板处钢丝与主梁问的距离n,则可用下式计算出主梁初始上拱度 。
F=H —h一△ (△ 为钢丝自重影响修正值)将空载小车开至跨中, 测量钢丝与主梁问的距离,记为力 ,然后起吊额定载荷, 再次测量钢丝与主梁间的距离,记为n ,n 与,72的差值, 即为额定载荷时主梁下挠值。逐渐加载至1.25倍额定载荷,1Omin后卸去载荷, 将小车开回跨端,再测量桥架卸载后的上拱度, 记为, 与 的差值,即为主梁的永久变形值。
1.3 水准仪法和钢丝法的优缺点
水准仪法的优点是测量快捷、准确; 缺点主要有如下几点:
1)携带水准仪上下桥架不方便;
2)测量时会受到小车位置影响而有测量盲区:
3) 检验人员在桥架上行走时会使主梁产生微/J、变形,使测量结果不准确;
4) 如果载荷体积较大时,受水准仪测量高度影响,盘尺放不到跨中S/10范围内;
5)起升高度较大时,盘尺受到风力影响会产生偏斜,测量误差较大。
钢丝法的优点是测量成本低, 方法简便易行;缺点是要考虑钢丝自重影响的修正值,测量工具安装固定及携带不方便,测量误差较大。随着水准仪等测量仪器的普及,现在已经很少采用这种方法了。
2 激光 距仪法
2.1 仪器选择
可选用瑞士徕卡公司的DISTO classic。a型手持式激光测距仪见图1, 测量精度为±1.5mm,最小示值单位1 mm,测程0 05m 至200m。防护等级IP54,使用温度范围一1O℃ ~+50℃ ,可累计储存20个数据,在机身上有标准的三角架接口,可配合三角架使用。
2.2 具体方法
2.2.1 直接测量
当载荷体积较小时,可将三脚架放置在主梁跨中S/10范围内正下方任意一点,距离载荷至少50mm,将激光测距仪背面的三脚架接口对准固定螺钉拧紧, 先调整三脚架使之处于水平, 再调整激光测距仪为垂直放置。对准主梁跨中下盖板任意一点, 空载时测量数值记为L , 起吊额定载荷,测量数值记为L ,L 与L2的差值, 即为额定载荷时主梁下挠值。
放下载荷, 再次测量数值,记为L。, 逐渐加载至1.25倍额定载荷,10分钟后卸去载荷,再次测量数值,记为L , 与£_ 的差值, 即为主梁的永久变形值。
2.2.2 间接测量
当载荷体积较大,激光测距仪无法放置在主梁跨中正下方时, 可在斜侧下方架设激光测距仪,此时应采用间接测量的方法,方法如下:
1) 将三脚架放置在主梁跨中S/10范围内斜侧下方任意一点B,与载荷保持适当距离,将激光测距仪与三脚架固定好,调整三脚架处于水平,再调整激光测距仪,按① 键开机,按㈣键发出激光束,使激光测距仪对准主梁下盖板宽度方向的中点, 以该点作为测量基准点,并在地面上标出该测量基准点在水平面的投影。
2) 按 键清除数值, 再按 键选择间接测量的3次辅助测量确定一个距离的功能,按下键延迟5S测量出AB长度数值。
3) 起吊额定载荷, 载荷静止后,调整激光测距仪角度,将激光束依旧对准主梁下盖板的测量基准点,再按 键延迟测量。测量出A B长度数值。
4) 调整激光测距仪至水平, 在C 点正上方处设置一个标靶,高度与激光测距仪等高,将激光束对准标靶, 按 键延迟测量出BC 长度数值, 之后激光测距仪自动将AA 数值显示出来,即为主梁下挠值。
5) 同理,可测出主梁的永久变形值。
2.3 误差分析
2.3.1 直接测量的误差分析
由于直接测量时激光测距仪位于主梁的正下方, 吊载前后测量基准点与激光束在一个垂直平面内,所测数据的误差由仪器的误差和用手按键产生的震动引起的误差两部分组成。采用延迟测量的方法可以消除用手按键产生的震动引起的误差。
2.3.2 间接测量的误差分析
间接测量的误差产生原因较多, 由于激光测距仪不在主梁的正下方,直接用(AB —A B)进行测量所得结果误差较大。例如,起重机跨度为16.5m, 下挠值AA :2Omm,AC=4000mm,BC =3O∞ mm, 通过计算可知:AB =50O0mm,A B =4984mm,AB—A B=16mm,相对误差为20% 。
若测量点后移至B 点,B C =5000mm, 则AB =6403m m . A B =6391mm 。AB ~A B =12mm,相对误差为40% 。因此不能直接用(AB —A B ) 来代替(AC—A C )进行测量。
间接测量的误差产生原因有如下几个:
1) 加载前后激光束打在下盖板上的测量基准点A、A 位置发生变化;
2) 下盖板上的测量基准点在水平面的投影点位置C不能准确定位和测量;
3)在C 点正上方处设置标靶的高度与激光测足巨仪的高度不一致;
2.4 注意事项
1)直接用手测量时,会产生轻微的晃动,由于激光测距仪的最小示值单位是mm,测量的数值往往会不停地发生变化,导致测量结果不准确。因此, 为了避免产生这种系统误差,应采用延迟测量的方法。
2)严禁将激光束直接照射他人眼睛, 否则会造成严重伤害。严禁直接观看激光束发射源,或盯看激光束, 以免对眼睛造成永久性伤害。
3) 在载荷起升后,在C 点正上方设置标靶有一定的危险,需格外小心谨慎,在确认载荷吊稳妥后。方可放置标靶。
3.结束语
当载荷体积较小时, 可将激光测距仪放置在主梁正下方直接进行测量,并且误差较小,效果较好。当载荷体积较大时,如用激光测距仪测量只能采用间接测量的方法。但间接测量的误差较大, 并且放置标靶有很大的危险性。所以, 载荷体积较大时不适合用激光测距仪测量。
本文章转自爱学术(aixueshu.com),如有侵权,请联系删除