[发明专利]臂架结构疲劳强度监测方法、设备、系统及消防车

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种臂架结构疲劳强度监测方法、设备、系统及消防车。

背景技术

某些工程机械，例如消防车，一般设有可伸缩式云梯梯架或可折叠展开的臂架，可以供消防人员登高来进行灭火和营救被困人员，具有臂架的消防车是实现高层建筑灭火以及抢险救援的主要武器。臂架结构在承受反复载荷作用时会出现疲劳失效，严重影响到臂架结构的工作性能，甚至威胁其安全性。而消防车的梯架(臂架)作为一种特殊的工程结构，在进行灭火或者救援作业时工作强度极大，而且消防车平时还需要用于进行日常训练以及实战演习，这使得梯架(臂架)要经常承受随机的、反复的、高强度的载荷，因而导致梯架(臂架)臂架结构、特别是其关键位置(结构最大应力位置)发生疲劳失效的几率增加，而一旦消防车梯架(臂架)结构出现结构或者关键位置的疲劳失效，就会造成消防车工作性能的降低甚至丧失，这将严重威胁消防车工作的安全性和可靠性。

因此，对梯架(臂架)进行结构全生命周期的疲劳强度监控就成为控制梯架(臂架)疲劳失效、保障其正常工作性能和安全可靠性的关键。但是，当前几乎没有专门针对梯架(臂架)全生命周期的疲劳强度监测技术和方法，其疲劳失效的判定一般依靠使用时间来确定。

在基于时间历程的消防车梯架(臂架)疲劳失效判断方法中，当消防车整车生产完成后，消防车的生命周期开始，消防车交付至消防队使用的时间为T₀；当消防车交付使用的时间达到T_X1时间时，需进行第1次检修，当到达T_X2时间时，需进行第2次检修……到达T_XN时间时，完成其生命周期内(第N次)最后一次检修，直至到T_B时间消防车报废。

其中，消防车交付使用的时间T₀是变化的，而检修时间T_X1、T_X2……T_XN一般是通过结合相关理论和经验来确定，例如按工程结构疲劳强度理论和消防车实际使用、维修经验来设定每次检修时间，并且与T₀有关；而消防车报废的时间T_B也一般按相关标准或者经验来确定。

由于消防车在不同的地域、时间以及环境下的使用频率、强度等情况是不同的，使用频率和强度比较大的梯架(臂架)在相对较短的时间内就可能已经出现疲劳失效，而使用频率和强度比较小的梯架(臂架)在相对较长的时间内还有可能不会出现疲劳失效。因此，如果以使用时间长短作为疲劳失效判定依据，极有可能会造成误判断。另外，现有方法没有对于消防车梯架(臂架)结构应力以及疲劳强度的智能预警机制，使得使用者必须对消防车使用频率、时长等情况进行人工记录，消防车的检修或者报废也人为判定，这就极大的增加了消防车使用以及保养的繁琐性，而且间接的增加了其使用的安全风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种臂架结构疲劳强度监测方法、设备、系统及消防车，该监测方法能够较为准确地判断检修和报废时间，极大地提高了臂架的使用效率和工作的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种臂架结构疲劳强度监测方法，所述监测方法包括：接收工作状态时所述臂架结构的至少一个检测点处的应力值；针对每一个检测点，根据其应力值计算其累计疲劳名义应力频次；以及根据所述累计疲劳名义应力频次及预定检修频次和/或预定报废频次来确定所述臂架的检修和/或报废。

相应地，本发明还提供一种臂架结构疲劳强度监测设备，所述监测设备包括：接收装置，接收工作状态时所述臂架结构的至少一个检测点处的应力值；以及决策装置，用于：针对每一个检测点，根据其应力值计算其累计疲劳名义应力频次；及根据所述累计疲劳名义应力频次及预定检修频次和/或预定报废频次来确定所述臂架的检修和/或报废。

相应地，本发明还提供一种臂架结构疲劳强度监测系统，所述监测系统包括：上述臂架结构疲劳强度监测设备；检测装置，与所述接收装置连接，用于检测所述臂架的检测点处的应力值。

相应地，本发明还提供一种消防车，所述消防车包括上述臂架结构疲劳强度监测系统。

通过上述技术方案，根据臂架检测点的累计疲劳名义应力频次及预定检修频次和/或预定报废频次来确定所述臂架的检修和/或报废，如此能够避免对臂架疲劳强度的误判，及时对臂架进行检修和/或报废，提高了臂架的使用效率和工作的安全性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明