專利名稱：強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測(cè)系統(tǒng)，用于自動(dòng)檢測(cè)強(qiáng)夯機(jī)的夯沉量。
背景技術(shù)：
強(qiáng)夯機(jī)是現(xiàn)代施工場(chǎng)地不可或缺的大型設(shè)備之一，在開(kāi)山填海、圍海造田、山區(qū)回填地基處理中得到了廣泛的應(yīng)用。強(qiáng)夯機(jī)工作過(guò)程是反復(fù)將80 400KN的錘(最重的達(dá) 2000KN)起吊到8 25m高處(最高的達(dá)40m)，而后利用自動(dòng)脫鉤釋放載荷或帶錘自由落下， 在途中形成強(qiáng)大的沖擊波和高應(yīng)力，從而提高地基的強(qiáng)度、降低壓縮性、改善抵抗震動(dòng)液化能力、消除濕陷性等。強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測(cè)是檢測(cè)強(qiáng)夯機(jī)施工效果的關(guān)鍵因素，國(guó)標(biāo)對(duì)夯實(shí)程度也有具體的要求。但由于國(guó)內(nèi)眾多強(qiáng)夯機(jī)都是由履帶起重機(jī)改裝而成，控制方式多為液控，強(qiáng)夯機(jī)施工質(zhì)量主要靠施工人員檢測(cè)，檢測(cè)精度不高且勞動(dòng)強(qiáng)度高。夯沉量檢測(cè)手段相對(duì)落后，主要有以下兩種方式一、人工檢測(cè)人工檢測(cè)有兩種方法1、檢測(cè)人員進(jìn)入夯坑檢測(cè)，這種檢測(cè)方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，檢測(cè)不準(zhǔn)確且對(duì)于檢測(cè)人員存在一定的危險(xiǎn)因素，例如檢測(cè)人員進(jìn)入夯坑檢測(cè)而夯坑有塌方的危險(xiǎn)；2、檢測(cè)人員將檢測(cè)設(shè)備移動(dòng)到夯坑旁，用激光測(cè)距儀、聲波測(cè)距儀等設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，這種檢測(cè)方法雖然精度較高，但是設(shè)備較貴并且每次檢測(cè)都要將設(shè)備移動(dòng)至夯坑旁，測(cè)完之后又移開(kāi)，檢測(cè)麻煩，勞動(dòng)強(qiáng)度大。二、在線測(cè)試系統(tǒng)該系統(tǒng)通過(guò)在夯擊過(guò)程中對(duì)強(qiáng)夯主臂臂架的變形量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并相應(yīng)輸出一個(gè)階躍信號(hào)至可編程控制器且由可編程控制器根據(jù)該階躍信號(hào)相應(yīng)控制夯擊深度測(cè)試單元進(jìn)行深度測(cè)試。但是此在線檢測(cè)系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，主臂檢測(cè)機(jī)構(gòu)需要壓力傳感器、信號(hào)放大及整形電路，深度測(cè)試單元需要激光深度傳感器和信號(hào)調(diào)理電路，成本較高，且激光深度傳感器安裝在主臂前端，安裝麻煩，夯錘下落對(duì)車體沖擊較大，主臂晃動(dòng)、風(fēng)力等不確定因素的影響， 大大縮短激光深度傳感器使用壽命，增大了檢測(cè)夯沉量的誤差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種方便快捷的、可自動(dòng)檢測(cè)夯沉量的、提高夯沉量的檢測(cè)精度并節(jié)約人力物力的強(qiáng)夯機(jī)夯沉量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是一種強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測(cè)系統(tǒng)，以強(qiáng)夯機(jī)為基礎(chǔ)；本系統(tǒng)包括編程控制器PLC、油壓傳感器、編碼器和顯示器；所述編程控制器 PLC輸入端與油壓傳感器和編碼器連接，輸出端與顯示器連接；所述油壓傳感器輸入端與卷?yè)P(yáng)馬達(dá)連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述油壓傳感器將檢測(cè)到的壓力值傳輸至編程控制器PLC ；所述編碼器輸入端與卷?yè)P(yáng)馬達(dá)連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述編碼器將檢測(cè)鋼絲繩的收繩長(zhǎng)度傳輸至編程控制器PLC ；所述顯示器輸入端與編程控制器 PLC連接，強(qiáng)夯機(jī)通過(guò)顯示器顯示單次作業(yè)的夯沉量。該系統(tǒng)還包括蜂鳴報(bào)警器，所述蜂鳴報(bào)警器與編程控制器PLC通信連接。該系統(tǒng)還包括供電單元，所述供電單元為該系統(tǒng)供電。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用編程控制器PLC和蜂鳴報(bào)警器，不但能自動(dòng)檢測(cè)強(qiáng)夯機(jī)每次夯實(shí)的夯沉量，還能在夯實(shí)程度達(dá)到要求時(shí)提醒操作人員，避免工時(shí)物力等的浪費(fèi)。2、本發(fā)明采用編程控制器PLC，其檢測(cè)精度高，誤差小，可用于各種強(qiáng)夯設(shè)備。3、本發(fā)明安裝方便，調(diào)試簡(jiǎn)單，可靠性高，價(jià)格便宜。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的單次夯沉量測(cè)量示意圖；圖4為本發(fā)明編程控制器PLC內(nèi)的流程圖。
具體實(shí)施方式
如附圖圖1-4所述，一種強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測(cè)系統(tǒng)，以強(qiáng)夯機(jī)為基礎(chǔ)；本系統(tǒng)包括: 編程控制器PLC1、油壓傳感器2、編碼器3和顯示器5 ；所述編程控制器PLCl輸入端與油壓傳感器2和編碼器3連接，輸出端與顯示器5連接；所述油壓傳感器2輸入端與卷?yè)P(yáng)馬達(dá)連接，輸出端與編程控制器PLCl連接；所述油壓傳感器2將檢測(cè)到的壓力值傳輸至編程控制器PLCl ；所述編碼器3輸入端與卷?yè)P(yáng)馬達(dá)連接，輸出端與編程控制器PLCl連接；所述編碼器3將檢測(cè)鋼絲繩的收繩長(zhǎng)度傳輸至編程控制器PLCl ；所述顯示器5輸入端與編程控制器 PLCl連接，強(qiáng)夯機(jī)通過(guò)顯示器5顯示單次作業(yè)的夯沉量。該系統(tǒng)還包括蜂鳴報(bào)警器7，所述蜂鳴報(bào)警器7與編程控制器PLC通信連接。該系統(tǒng)還包括供電單元4，所述供電單元4為該系統(tǒng)供電。該系統(tǒng)還包括指示燈6。所述油壓傳感器2用于實(shí)時(shí)檢測(cè)卷?yè)P(yáng)馬達(dá)的壓力，安裝在卷?yè)P(yáng)馬達(dá)的油壓檢測(cè)口，將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的壓力值輸入至可編程控制器PLCl。所述編碼器3用于檢測(cè)鋼絲繩收繩長(zhǎng)度，安裝在卷?yè)P(yáng)一端，通過(guò)CAN總線與可編程控制器PLCl通訊?？删幊炭刂破鱌LCl實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與處理，并完成夯沉量的計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果通過(guò)顯示器5輸出。顯示器5用于顯示強(qiáng)夯機(jī)每次作業(yè)的夯沉量，通過(guò)CAN總線與可編程控制器PLCl通訊連接。蜂鳴報(bào)警器7用于提示操作人員對(duì)作業(yè)點(diǎn)的夯擊已達(dá)到規(guī)定的要求。所述編程控制器PLCl內(nèi)儲(chǔ)存有程序計(jì)算單元；其步驟如下第一步，設(shè)定初始?jí)毫χ礟。，所述壓力值Ptl是將鋼絲繩拉緊但夯錘還未脫離地面時(shí)所需卷?yè)P(yáng)馬達(dá)油壓的壓力值；[0029]第二步，設(shè)定初始夯沉量Stl，初始夯沉量Stl為夯實(shí)程度達(dá)到要求的夯沉量；第三步，所述編程控制器PLCl實(shí)時(shí)采集卷?yè)P(yáng)馬達(dá)油壓的壓力值P ；第四步，當(dāng)夯錘將脫離地面時(shí)，將壓力值P與設(shè)定壓力值Ptl進(jìn)行比較，如壓力值 P 3 Pci時(shí)，開(kāi)始通過(guò)編碼器3記錄夯錘到頂點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的收繩長(zhǎng)度，收繩長(zhǎng)度計(jì)算公式如下L = J^D6 + Kn-IJfafl公式 1其中，L收繩長(zhǎng)度為長(zhǎng)度，N為第η層鋼絲繩收繩圈數(shù)，Db為卷筒底徑，η為第η層鋼絲繩，k為鋼絲繩排列系數(shù)，d為鋼絲繩直徑；由公式1可計(jì)算出第一次收繩長(zhǎng)度L1,重復(fù)上述過(guò)程可知第二次收繩長(zhǎng)度L2,第五步，計(jì)算兩次收繩長(zhǎng)度之差S= Ln-Llri得出一次夯沉量S，并將此夯沉量值發(fā)送顯示器5實(shí)時(shí)顯示；第六步，重復(fù)步驟四、五得出下一次夯沉量S ；當(dāng)夯沉量S = Stl時(shí)，蜂鳴報(bào)警器7發(fā)出已達(dá)到夯沉量要求提示。
權(quán)利要求1.一種強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測(cè)系統(tǒng)，以強(qiáng)夯機(jī)為基礎(chǔ)，其特征在于 本系統(tǒng)包括編程控制器PLC、油壓傳感器、編碼器和顯示器；所述編程控制器PLC輸入端與油壓傳感器和編碼器連接，輸出端與顯示器連接； 所述油壓傳感器輸入端與卷?yè)P(yáng)馬達(dá)連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述油壓傳感器將檢測(cè)到的壓力值傳輸至編程控制器PLC ；所述編碼器輸入端與卷?yè)P(yáng)馬達(dá)連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述編碼器將檢測(cè)鋼絲繩的收繩長(zhǎng)度傳輸至編程控制器PLC ；所述顯示器輸入端與編程控制器PLC連接，強(qiáng)夯機(jī)通過(guò)顯示器顯示單次作業(yè)的夯沉量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 該系統(tǒng)還包括蜂鳴報(bào)警器，所述蜂鳴報(bào)警器與編程控制器PLC通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 該系統(tǒng)還包括供電單元，所述供電單元為該系統(tǒng)供電。
專利摘要本實(shí)用新型為一種強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測(cè)系統(tǒng)，以強(qiáng)夯機(jī)為基礎(chǔ)；本系統(tǒng)包括編程控制器PLC、油壓傳感器、編碼器和顯示器；所述編程控制器PLC輸入端與油壓傳感器和編碼器連接，輸出端與顯示器連接；所述油壓傳感器輸入端與卷?yè)P(yáng)馬達(dá)連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述油壓傳感器將檢測(cè)到的壓力值傳輸至編程控制器PLC；所述編碼器輸入端與卷?yè)P(yáng)馬達(dá)連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述編碼器將檢測(cè)鋼絲繩的收繩長(zhǎng)度傳輸至編程控制器PLC；所述顯示器輸入端與編程控制器PLC連接，強(qiáng)夯機(jī)通過(guò)顯示器顯示單次作業(yè)的夯沉量。本實(shí)用新型采用編程控制器PLC，其檢測(cè)精度高，誤差小，可用于各種強(qiáng)夯設(shè)備；還具有安裝方便，調(diào)試簡(jiǎn)單，可靠性高，價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D1/00GK202099794SQ20112013545
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者張洪民, 曾洪勇, 王欣, 高順德 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué), 大連益利亞工程機(jī)械有限公司