專利名稱:強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測系統(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,具體說是一種強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測系統(tǒng),用于自動(dòng)檢測強(qiáng)夯機(jī)的夯沉量。
背景技術(shù):
強(qiáng)夯機(jī)是現(xiàn)代施工場地不可或缺的大型設(shè)備之一,在開山填海、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)夯沉量檢測是檢測強(qiáng)夯機(jī)施工效果的關(guān)鍵因素,國標(biāo)對(duì)夯實(shí)程度也有具體的要求。但由于國內(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,檢測精度不高且勞動(dòng)強(qiáng)度高。夯沉量檢測手段相對(duì)落后,主要有以下兩種方式
一、人工檢測人工檢測有兩種方法
1、檢測人員進(jìn)入夯坑檢測,這種檢測方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力,檢測不準(zhǔn)確且對(duì)于檢測人員存在一定的危險(xiǎn)因素,例如檢測人員進(jìn)入夯坑檢測而夯坑有塌方的危險(xiǎn);
2、檢測人員將檢測設(shè)備移動(dòng)到夯坑旁,用激光測距儀、聲波測距儀等設(shè)備進(jìn)行檢測,這種檢測方法雖然精度較高,但是設(shè)備較貴并且每次檢測都要將設(shè)備移動(dòng)至夯坑旁,測完之后又移開,檢測麻煩,勞動(dòng)強(qiáng)度大。二、在線測試系統(tǒng)
該系統(tǒng)通過在夯擊過程中對(duì)強(qiáng)夯主臂臂架的變形量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測并相應(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)控制夯擊深度測試單元進(jìn)行深度測試。但是此在線檢測系統(tǒng)過于復(fù)雜,主臂檢測機(jī)構(gòu)需要壓力傳感器、信號(hào)放大及整形電路,深度測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)檢測夯沉量的、提高夯沉量的檢測精度并節(jié)約人力物力的強(qiáng)夯機(jī)夯沉量自動(dòng)檢測系統(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揚(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到的壓力值傳輸至編程控制器PLC ;所述編碼器輸入端與卷揚(yáng)馬達(dá)連接,輸出端與編程控制器PLC連接;所述編碼器將檢測鋼絲繩的收繩長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。所述編程控制器PLC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Pq是將鋼絲繩拉緊但夯錘還未脫離地面時(shí)所需卷揚(yáng)馬達(dá)油壓的壓力值;
第二步,設(shè)定初始夯沉量^初始夯沉量&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PLC實(shí)時(shí)采集卷揚(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Pq進(jìn)行比較,如壓力值P 3 P。 時(shí),開始通過編碼器記錄夯錘到頂點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的收繩長度,收繩長度計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測系統(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揚(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到的壓力值傳輸至編程控制器PLC ;所述編碼器輸入端與卷揚(yáng)馬達(dá)連接,輸出端與編程控制器PLC連接;所述編碼器將檢測鋼絲繩的收繩長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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測系統(tǒng),其特征在于 所述編程控制器PLC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Pq是將鋼絲繩拉緊但夯錘還未脫離地面時(shí)所需卷揚(yáng)馬達(dá)油壓的壓力值;第二步,設(shè)定初始夯沉量^初始夯沉量&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PLC實(shí)時(shí)采集卷揚(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Pq進(jìn)行比較,如壓力值P 3 P。 時(shí),開始通過編碼器記錄夯錘到頂點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的收繩長度,收繩長度計(jì)算公式如下 L = ^Ds + Κμ糊公式1其中,L收繩長度為長度,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)算出第一次收繩長度L1,重復(fù)上述過程可知第二次收繩長度L2, 第五步,計(jì)算兩次收繩長度之差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 = &時(shí),蜂鳴器發(fā)出已達(dá)到夯沉量要求提示。
全文摘要
本發(fā)明為一種強(qiáng)夯機(jī)夯沉量檢測系統(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揚(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到的壓力值傳輸至編程控制器PLC;所述編碼器輸入端與卷揚(yáng)馬達(dá)連接,輸出端與編程控制器PLC連接;所述編碼器將檢測鋼絲繩的收繩長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)通過顯示器顯示單次作業(yè)的夯沉量。本發(fā)明采用編程控制器PLC,其檢測精度高,誤差小,可用于各種強(qiáng)夯設(shè)備;還具有安裝方便,調(diào)試簡單,可靠性高,價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D1/00GK102251510SQ20111011206
公開日2011年11月23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