基于STM32的塔机数据采集和监控系统设计

针对塔机作业对运行状态参数和作业环境实时监测的需求,设计了一种基于STM32的塔机数据采集和监控系统。该系统采用STM32F103RCT6为核心的微处理器对塔机运行各项状态参数结合传感器进行数据采集和处理,传感器信号经带数字隔离的A/D转换模块和RS485转TTL模块传输到微处理器,微处理器通过串口转以太网模块将采集的传感器数据发送到由工业交换机和网络摄像机组建的局域网中。最后,采用Java语言结合Spring Boot框架开发系统上位机页面对传感器数据和视频监控画面进行显示。通过测试,该系统能够对塔机运行状态参数和塔机作业环境进行实时监测,传感器采集数据的平均相对误差为0.74%,摄像机监控画面平均延时20.4 ms,实现了数据高速准确的实时监测,满足了监测塔机的系统需求。

Revit下计算机辅助塔机规划系统

超高层建筑施工中,塔式起重机(简称塔机)规划直接影响施工效率以及施工成本.论文将BIM技术与塔机规划的专业知识相结合,构建了塔机的Revit参数化族,定义了塔机族的结构参数与性能参数;在此基础上,利用Revit的API开发了计算机辅助塔机规划系统,实现了塔机型号管理,塔机数量预估及塔机布置与辅助定位的功能.该系统为超高层施工塔机规划提供了三维辅助工具,将设计人员从抽象的制图中解脱出来,可以提高效率、减少规划失误.

某变截面塔机转换节受力性能分析

变截面塔式起重机的转换节部位通常较为薄弱,易导致结构失效。为进行某转换节的试验研究并考虑试验场地尺寸的限制,对该转换节完整结构的受力性能进行有限元分析,并提出两种试验方案:即1/2结构和1/4结构试验方案,研究两个试验模型的极限承载力与破坏模式,并与转换节完整结构的分析结果进行对比,从而确定合理的试验方案。结果表明转换节完整结构因上角柱Z1达到材料屈服强度而破坏;1/2结构可以更好地复现转换节完整结构的受力性能,为该转换节的试验研究及变截面塔机设计提供重要参考。

密度峰值聚类在塔机损伤诊断中的应用研究

建立塔机有限元模型,获取塔机完好状态和各损伤工况的各采集点的动态位移。提出了两种模型建立方法,基于悬臂梁的双输入单输出模型和基于时域数据的动态双输入单输出模型,对基于时域数据的双输入单输出模型首先利用最小二乘法计算参数初值,进一步利用粒子群优化方法进行参数优化,提高了模型精度。以完好工况的塔机数据为基础,建立基于悬臂梁的双输入单输出模型和基于时域数据的双输入单输出模型,计算参数,建立损伤识别模型,用待检状态的位移数值拟合模型,用两种模型计算出的残差方差做损伤因子,利用密度峰值聚类方法对损伤因子进行分析,实现了对塔机的损伤判定和损伤位置的确定。这种基于密度峰值聚类的诊断方法可对塔机微小损伤进行智能诊断和位置确定,该方法只需要塔机完好状态的数据和待检状态的数据即可自动诊断,解决了塔机损伤识别中损伤数据难以获取,因而无法实现智能训练和诊断的问题。

一体化筑塔机在超高索塔施工过程中的技术研究

针对目前桥梁工程超高索塔施工的建造现状,存在施工难度大、高空作业事故频发、劳动力密集、施工效率低下且建造成本较高等一系列问题,基于标准化、智能化、工厂化的发展理念,提出一种智能化建造设备一体化筑塔机使用于超高索塔施工。通过研究该智能化设备在施工过程中的应用优势和不同工况下的荷载分析,为筑塔机在类似工程应用中提供使用价值和相关数据支撑。依托渑淅高速公路项目丹江小三峡特大桥4#墩主塔施工工程实例,对相关技术研究进行详细阐述。

超大型塔机风载荷受桥塔干扰的影响研究

为研究超大型塔机风载荷受桥塔干扰的影响,利用CFD仿真软件对桥塔周边的风场进行了仿真计算,对比分析了超大型塔机附近风场在桥塔干扰前后的变化趋势。通过提取塔机区域的风速大小,并与标准风剖面进行对比,得到了不同风向角下桥塔对超大型塔机风载荷的干扰系数。研究结果表明,在桥梁施工过程中,塔机附着在桥塔上其风场会受到桥塔等大型建筑物的干扰,其干扰系数受桥塔建筑结构及风向角度的影响;桥塔对塔机所受风载荷的作用可以是加强或者减弱,塔机处于桥塔上游位置时,所受风载荷减弱,处于桥塔下游位置时,受峡管效应的局部区域得到加强,受遮挡的局部区域风载荷得到减弱;当风向角为135°~180°时,塔机受到的干扰最强烈,风速增大系数在1.1~1.4之间。

可周转式固定塔机基础选型及应用

本项目2#塔机拟采用一台QTZ80(6013),安装高度38m,塔机施工周期约6个月,在基础选型时对当前塔机的基础形式进行了分析,最终采用了装配式基础,与传统板式基础比较,装配式基础在保证塔机正常安全使用的前提下,更加经济、环保,为本项目节约了施工成本,带来了经济效益。

沿海地区超强台风作用下核电塔机抗风性能分析

基于GB/T 13752—2017《塔式起重机设计规范》确定了超强台风作用下QTP300(7526B)型核电塔机的风荷载及其荷载组合方式,并考虑风荷载的不同加载方式(立面加载和平面加载),对核电塔机非工作状态下的抗风性能进行了有限元静力分析。结果表明:与将风荷载分配到有限元模型的所有节点上相比,选取指定节点施加风荷载所得到的结果更大,表明在风荷载应加载到所有立面节点上;迎风面构件对背风面构件的挡风作用对塔机结构的应力分布及最大应力均无显著影响,而塔机结构的最大位移则随挡风作用的增强而增大,表明风荷载加载应考虑迎风面构件的挡风作用;塔机整机结构最大应力出现在底部主肢构件上,其大小均小于钢材的允许应力,该型号核电塔机可以承受17级超强台风作用。

高层建筑中塔机与电梯协同作业优化研究

高层建筑在现代城市化进程中具有不可替代的作用,而高层建筑施工现场的塔机和电梯对高层建筑的施工过程,同样具有不可替代的价值。然而在实际施工过程中,塔机和施工电梯往往存在空间竞争、运行效率不匹配等问题,影响着建筑工程的整体质量和施工进度。在这种情况下,应从智能调度系统优化、通信技术升级与培训、定期维护与数据同步、现场监测与实时调整、跨团队沟通与合作强化5个角度深入分析了高层建筑中塔机与电梯协同作业优化的具体策略和建议。

塔机片式标准节机器人焊接生产线的设计与应用

随着全球市场竞争的加剧,塔机制造领域面临着低成本、短周期、高品质等挑战。介绍了一套应用于塔机片式标准节自动化焊接生产线,该生产线集成了机器人技术、焊接技术、自动化技术、仿真模拟技术和工装夹具设计技术,有效提升了焊接质量与稳定性,减少了人工需求,提高了生产效率并降低成本。详细介绍该生产线的组成、布局、工序划分和节拍计算,以及仿真技术、机器人本体技术参数、始端检出和焊缝跟踪功能等关键技术。通过实际生产验证,该生产线满足了高效生产的需求,同时展示了机器人在重型工件自动化生产中的适用性。最后指出了该自动化焊接生产线优化的方向,包括降低投资成本、提高生产柔性和提升生产线的整体设备效率(OEE),能为塔机标准节的自动化生产提供指导和参考。

基于FMEA和POKA-YOKE技术的塔机顶升安全防控设计

为降低塔机顶升过程中的安全风险,提出了一种基于FEMA和POKA-YOKE技术的塔机顶升安全防控方法。首先,以QTZ80塔机为例建立了塔机顶升过程流程图,利用FEMA工具对塔机顶升过程的不安全行为进行风险识别,建立了顶升过程完整的PFEMA潜在失效模式及效应分析表,结合综合文献和专家评价法,对失效模式的难检度(S)、频度(O)和难检度(D)的计分标准进行赋值并计算出风险优先数RPN;然后,根据PFEMA中风险优先数RPN的最大值,引入POKA-YOKE技术中自动纠偏方法和提前预防理念,对塔机顶升销轴未安装进行了防止人员无意识差错的设计,设计后塔机顶升销轴未安装的RPN风险优先数由60降为10;最后,对该方法可行性进行了实践验证。实验结果表明该方法可以很好地降低和规避塔机顶升过程中的安全风险,对塔式起重机顶升过程的安全防控设计具有一定的指导意义。

浅析塔机螺栓固定式基础施工安全技术要点

塔机基础是保证塔机安全运行的重要结构,其施工质量应得到重视。结合实践管理经验,提出塔机基础安装使用中常见的不当行为,并分析了各类不安全行为产生的危害,如塔身垂直度超标、基础积水、预埋节与基础承台面的水平度偏差超标等,并针对以上问题提出了相应的技术控制措施,以保障塔机的安全使用,消除隐患。

塔机标准节混用的安全风险研究

随着建筑行业的迅速发展,塔机作为一种重要的起重设备在工地上得到广泛应用。然而,由于不同厂家生产的塔机标准节存在一定的技术差异,工地现场常常出现混用的情况。混用可能涉及标准节的连接、控制系统的配合等多方面的问题,存在一定的安全风险。为了确保塔机的安全运行和工程施工的顺利进行,有必要对混用可能带来的潜在风险进行深入研究。鉴于此,本文针对塔机不同厂家标准节混的安全风险与应对策略展开详细分析,为进一步提高工程质量和安全奠定坚实基础。

塔机标准节螺栓预紧对设备安全的影响

本文阐述了高强度螺栓连接的性能特点,模拟项目标准节螺栓不按要求力矩安装及不按期维保对设备安全的影响,使用软件ANSYS分别验算螺栓在不同预紧力条件下的强度和贴合面的缝隙,为项目实际安装和维保提供了理论依据。

塔机标准节斜腹杆开裂加固方案分析

文章针对塔机标准节斜腹杆开裂问题进行了研究与分析,并提出了相应加固方案。首先,通过对斜腹杆开裂原因分析,探讨了不同因素对斜腹杆开裂的影响。其次,结合实际情况,提出了针对性的加固方案,并对各方案进行了比较和评估,最终确定了不同情况下的最优加固方案。该研究对于提高塔机安全性和使用寿命具有一定的指导意义。

浅析施工现场塔机重大事故隐患判别

文章依据现行塔机规范标准,结合工作实际探讨了《房屋市政工程生产安全重大事故隐患判定标准(2022版)》中塔机重大事故隐患的判别标准,对施工现场使用的塔机安全检查时遇到的事故隐患进行详细分析,并给出了重大事故隐患的判别方法和建议。

房建施工塔机防碰撞的机器视觉监测预警方法

简要介绍传统的塔机防碰撞监测预警方法及其不足之处,详细阐述了房建施工塔机基于机器视觉技术的监测预警方法的技术特点、基础监测预警指标的设置、布设多层级监测预警节点、建立塔机防碰撞监测预警模型、监测锁定与监测预警等主要内容,阐述了对该监测预警方法进行测试的目的、测试准备、测试过程及其结果。测试结果表明,采用机器视觉技术对塔机防碰撞进行监测预警方法,效果好、针对性强、误差可控,具有一定的实际应用价值。

基于Hyperworks的塔机有限元仿真分析研究

文章基于Hyperworks有限元分析软件,针对某型号塔机的结构建立整机有限元仿真分析模型,对其结构强度和刚度进行分析与校核,并与试验结果进行对比,以优化塔机结构有限元分析方法,提升塔机有限元仿真分析精度。

塔机与电梯安全管理与监测技术研究

塔机与电梯的安全管理至关重要,需要重点研究。基于此,本文通过分析塔机、施工电梯在安全管理方面存在的问题,包括塔机和施工电梯技术不达标、出租单位管理不规范、设备安装和拆除不规范、设备使用期间管理不规范、设备维护保养不及时以及操作人员缺乏培训等,提出一套塔机、施工电梯安全管理监测技术框架,就安全管理监测技术在设备安装、使用、维护以及拆除阶段的应用进行深入探讨。

塔机作业中的风险评估和智能避险策略

由于特殊的作业方式和环境条件,塔机作业过程中存在着多种风险因素,严重的会导致相关安全事故的发生。针对于此,提出一种塔机作业中的风险评估和智能避险策略。通过实时感知塔机的结构安全信息,及时发现潜在的异常状况,从而建立科学的风险评估指标体系。分析影响因素及其相互作用,确定风险耦合值,全面了解塔机作业中各种风险的相互影响,以便进行定性和定量评估。结合评估结果,制定有效的智能避险策略。工程应用结果表明,通过实施上述方法可以有效评估塔机作业中的风险,从而达到降低作业风险度的目的。