基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明采用了一種基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，可自動實時地檢測單懸臂梁承重時的形變量，并與原設(shè)計規(guī)定的形變量進(jìn)行比較，防止單懸臂梁設(shè)備在超載的狀態(tài)下運行。本發(fā)明的工作原理是：在彈性限度內(nèi)，彈性物體的應(yīng)力與應(yīng)變成正比的規(guī)律。通過檢測單懸臂梁設(shè)備的形變推斷出單懸臂梁設(shè)備的負(fù)載情況，從而發(fā)出控制指令，確保單懸臂梁設(shè)備工作在安全范圍內(nèi)。本發(fā)明是由單懸臂梁1、基準(zhǔn)桿3、頂緊螺絲4、應(yīng)變式測力傳感器5和重錘式倒立擺角度傳感器6組成。
【專利說明】基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明是一種基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，用于自動檢測單懸臂梁承重時的安全形變量，屬于確保單懸臂梁設(shè)備生產(chǎn)安全的檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】在起重機械中常采用單懸臂梁結(jié)構(gòu)，由于被起重部件有許多不確定因素，單懸臂梁結(jié)構(gòu)的起重設(shè)備常常面臨超載工作的境地，給設(shè)備和人員帶來危險；因此對單懸臂梁的工作形變進(jìn)行檢測便顯得尤為重要。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明采用了一種基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，自動實時地檢測單懸臂梁承重時的形變量，并與原設(shè)計規(guī)定的形變量進(jìn)行比較，防止單懸臂梁設(shè)備在超載狀態(tài)下運行。本發(fā)明裝置的工作原理是根據(jù)物理上的虎克定律，即:在彈性限度內(nèi)，彈性物體的應(yīng)力與應(yīng)變成正比的規(guī)律。通過檢測單懸臂梁設(shè)備的形變量推斷出單懸臂梁設(shè)備的負(fù)載情況，從而發(fā)出控制指令，確保單懸臂梁設(shè)備工作在安全范圍內(nèi)。本發(fā)明的基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，其特征在于:通過在單懸臂梁I的支點基座2上安裝一個基準(zhǔn)桿3，將其伸出與被測單懸臂梁I保持同一方向，利用基準(zhǔn)桿3的檢測端部在單懸臂梁I受力變形時仍保持原位置的特點，在基準(zhǔn)桿3的檢測端部安裝一個頂緊螺絲4，再在懸臂梁I受力變形部位安裝一套應(yīng)變式測力傳感器5 ;當(dāng)將頂緊螺絲4與應(yīng)變式測力傳感器5預(yù)緊接觸后，便可得到與單懸臂梁I受力部位變形成線性關(guān)系的電壓變化。本發(fā)明所使用的應(yīng)變式測力傳感器5是由彈性體、電阻應(yīng)變計、測量電橋組成；由于采用頂緊螺絲4的預(yù)緊接觸的工作方式，應(yīng)變式測力傳感器5的彈性體形變與懸臂梁I受力形變成反比關(guān)系。同時，應(yīng)變式測力傳感器5彈性體由于選用合金鋁等較軟材料做為基體，因此,應(yīng)變式測力傳感器5彈性體的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于基準(zhǔn)桿3的剛度。當(dāng)用頂緊螺絲4將應(yīng)變式測力傳感器5的彈性體與懸臂梁I和基準(zhǔn)桿3的檢測端部進(jìn)行預(yù)緊接觸后，傳感器5的彈性體的形變量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基準(zhǔn)桿3的形變量，所以基準(zhǔn)桿3的形變量可以忽略不計。為了消除安裝時的誤差和消除溫度產(chǎn)生的誤差，特在單懸臂梁I上安裝一個重錘式倒立擺角度傳感器6，用來確認(rèn)單懸臂梁I加載前的初始位置。
[0004]下面結(jié)合說明書附圖1和實施實例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0005]【專利附圖】

【附圖說明】附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖，圖的右邊為基座2，基座2上固連一個單懸臂梁I ;其上再安裝一個基準(zhǔn)桿3，其伸出與被測單懸臂梁I保持同一方向并且基本平行安裝；在基準(zhǔn)桿3的左側(cè)檢測端部安裝一個頂緊螺絲4，再在懸臂梁I受力變形的相對部位安裝一套應(yīng)變式測力傳感器5 ;將頂緊螺絲4與應(yīng)變式測力傳感器5預(yù)緊接觸；同時在單懸臂梁I上安裝一個重錘式倒立擺角度傳感器6。
[0006]【具體實施方式】本發(fā)明的基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置進(jìn)入現(xiàn)場的正常工作需經(jīng)歷三個步驟:首先正確安裝，其次初位校驗，最后數(shù)據(jù)采集。第一步正確安裝:安裝時注意將基準(zhǔn)桿3檢測端部安裝的頂緊螺絲4與應(yīng)變式測力傳感器5的受力部位垂直安裝于同一軸線上，同時用頂緊螺絲4壓縮應(yīng)變式測力傳感器5的受力部位，使其與單懸臂梁I的距離減小到S，當(dāng)單懸臂梁I受力產(chǎn)生Λ Θ變形時，應(yīng)變式測力傳感器5的受力部位亦會產(chǎn)生一個微量的變形Λ δ，從理論上講Λ δ = Δ Θ，這樣單懸臂梁I受力產(chǎn)生的變形Δ Θ便傳遞到應(yīng)變式測力傳感器5的受力部位，該型變量Λ δ會使得測量電橋失去平衡輸出電壓信號，供控制器采集。第二步初位校驗:本發(fā)明的基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置在單懸臂梁I上安裝一個重錘式倒立擺角度傳感器6，工作前先用控制器的采集通道I預(yù)先采集重錘式倒立擺角度傳感器6的初始位置，接下來用采集通道2采集應(yīng)變式測力傳感器5的輸出電壓信號，如兩個通道同時采集到數(shù)據(jù)，說明工作正常；如采集通道I有數(shù)據(jù)，而采集通道2沒有數(shù)據(jù)，說明出現(xiàn)兩種情況，其一沒有預(yù)壓縮量，頂緊螺絲4脫離了應(yīng)變式測力傳感器5的受力部位，單懸臂梁I的形變Λ Θ沒有引起應(yīng)變式測力傳感器5的形變；其二壓縮量過大，沒有留出Λ δ，頂緊螺絲4擰的過緊，使得基準(zhǔn)桿3出現(xiàn)了變形，這時通過調(diào)整Λ δ，實現(xiàn)正常工作。第三步數(shù)據(jù)采集:當(dāng)?shù)诙酵瓿珊螅憧蛇M(jìn)入正常運行，實時采集通道2的數(shù)據(jù)，并根據(jù)單懸臂梁I的剛度所允許的變形量，監(jiān)控單懸臂梁I工作在安全狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)超載狀態(tài)時，由控制器輸出控制指令，切斷電動機的供電，確保設(shè)備和操作人員的安全。
【權(quán)利要求】
1.一種基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，其特征在于:通過在單懸臂梁I的支點基座2上安裝一個基準(zhǔn)桿3，將其伸出與被測單懸臂梁I保持同一方向，利用基準(zhǔn)桿3的檢測端部在單懸臂梁I受力變形時仍保持原位置的特點，在基準(zhǔn)桿3的檢測端部安裝一個頂緊螺絲4，再在懸臂梁I受力變形部位安裝一套應(yīng)變式測力傳感器5 ;當(dāng)將頂緊螺絲4與應(yīng)變式測力傳感器5預(yù)緊接觸后，便可得到與單懸臂梁I受力部位變形成線性關(guān)系的電壓變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，其特征在于:應(yīng)變式測力傳感器5是由彈性體、電阻應(yīng)變計、測量電橋組成；由于采用頂緊螺絲4的預(yù)緊接觸的工作方式，應(yīng)變式測力傳感器5的彈性體形變與懸臂梁I受力形變成反比關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，其特征在于:應(yīng)變式測力傳感器5彈性體由于選用合金鋁等較軟材料做為基體，因此，應(yīng)變式測力傳感器5彈性體的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于基準(zhǔn)桿3的剛度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)桿式單懸臂梁安全形變檢測裝置，其特征在于:在單懸臂梁I上安裝一個重錘式倒立擺角度傳感器6，用來確認(rèn)單懸臂梁I加載前的初始位置。
【文檔編號】G01B7/16GK104422383SQ201310365780
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】許楠 申請人:昆山中慈工控科技開發(fā)有限公司