[发明专利]一种利用塔身顶端轨迹特征判定塔机塔身单肢螺栓预紧力的方法及其应用

摘要

本发明公开一种利用塔身顶端轨迹特征判定塔机塔身单肢螺栓预紧力的方法，包括步骤如下：调整塔机塔身单肢螺栓预紧力，采集上述预紧力时塔机空载回转臂回转一周中塔身顶端在动坐标系中O’X’Y’平面内投影点集合；绘出同一预紧力所对应的塔身顶端轨迹图；塔机塔身顶端轨迹图的外围边缘分别绘制最小外接圆；提取步骤中所述最小外接圆的特征值，结合该特征值和对应的预紧力绘制塔身顶端轨迹特征值与预紧力曲线图，依据预紧力曲线图，查找对应的塔机塔身单肢螺栓预紧力Ka。本发明通过实时检测塔机塔身顶端轨迹图，进而获得最小外接圆，最后通过判定最小外接圆特征值与塔机塔身单肢螺栓预紧力之间的曲线图，进而获知所述塔机塔身单肢螺栓预紧力的大小，方便快捷获知塔机的工作状态是否安全，省时省力，大大提高塔机安全监测的准确性。

主权项

一种利用塔身顶端轨迹特征判定塔机塔身单肢螺栓预紧力的方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：(1)建立三维模型定坐标系和动坐标系：在定坐标系oxyz中，以塔机塔身与地面的连接点为坐标原点o，定坐标系oxyz原点o为塔身在地面固定截面的中心点；坐标轴x正方向为地面北向；坐标轴y正方向为地面西向；坐标轴z正方向为垂直于地面向上，与塔机塔身中心线重合；在动坐标系O’X’Y’Z’中，以塔身顶端回转支承回转平面与过点o且垂直于地面的直线的交点O’为原点，坐标轴X’正方向为起重臂轴线远离塔身方向，即幅度增大方向，坐标轴Z’正方向为垂直于地面向上，坐标轴Y’正方向为垂直于起重臂轴线与X’、Z’轴符合右手螺旋法则；如图1所示，oO’垂直于地面；调整塔机塔身单肢螺栓预紧力为Kt1，采集上述预紧力Kt1时塔机空载回转臂回转一周中塔身顶端在动坐标系中O’X’Y’平面内投影点集合；(2)利用平滑连续的曲线顺序将步骤(1)所述的投影点连接，围成封闭曲线，形成上述预紧力对应的塔身顶端轨迹图；(3)调整改变步骤(1)所述塔机塔身单肢螺栓预紧力为Kt2、Kt3……Ktn后，其中n为大于等于2，再按照步骤(1)、(2)记载，分别绘出同一预紧力所对应的塔身顶端轨迹图；(4)按照现有技术对步骤(2)和步骤(3)中塔机塔身顶端轨迹图的外围边缘分别绘制最小外接圆；(5)提取步骤(4)中所述最小外接圆的特征值，结合该特征值和对应的预紧力绘制塔身顶端轨迹特征值与预紧力曲线图，所述预紧力曲线图的横坐标为塔机塔身单肢螺栓预紧力，所述预紧力曲线图的纵坐标为所述最小外接圆的特征值；(6)当需要检测塔机塔身单肢螺栓预紧力时，采集塔机空载回转臂回转一周中塔身顶端在动坐标系中O’X’Y’平面内投影点集合；(7)利用平滑连续的曲线顺序将步骤(6)所述投影点连接，围成封闭曲线，形成待测预紧力对应的塔身顶端轨迹图；(8)按照现有技术对步骤(7)中塔机塔身顶端轨迹图的外围边缘绘制最小外接圆；(9)提取步骤(8)中所述最小外接圆的特征值；(10)依据步骤(5)所述预紧力曲线图，查找步骤(9)所述最小外接圆的特征值所对应的塔机塔身单肢螺栓预紧力Ka。