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        全站儀在起重機檢驗中的應用分析

        2017-03-06 05:36:48趙亮
        中國設(shè)備工程 2017年2期
        關(guān)鍵詞:拱度萊卡經(jīng)緯儀

        趙亮

        (山東省特種設(shè)備檢驗研究院,山東 濟南 250101)

        全站儀在起重機檢驗中的應用分析

        趙亮

        (山東省特種設(shè)備檢驗研究院,山東 濟南 250101)

        全站儀是一種具有操作方便、準確度高、功能強大、技術(shù)先進和效率高等優(yōu)點的測量儀器,將其應用于起重機檢驗中非常必要,保證了檢驗結(jié)果的有效性和準確性,為起重機的安全運行提供了有利條件。本文舉例淺析全站儀在起重機檢驗中的應用。

        起重機;檢驗;全站儀

        在起重機檢驗中,傳統(tǒng)意義上是采用激光測距儀法來測量靜剛度,采用鋼絲繩法和水準儀法來測量上拱度,但這些方法在測量中都存在一定的不足。筆者舉例淺析全站儀在起重機檢驗中的應用,以彌補傳統(tǒng)測量方法的不足。

        1 全站儀

        全站儀是一種由微處理機構(gòu)、電子補償器、電子經(jīng)緯儀和測距儀組成的測量儀器,其可實現(xiàn)導線測量、距離測量、角度測量、放樣測量和交會定點測量等功能,因此正廣泛應用于精密工程測量中,其中在起重機檢驗中的應用效果十分顯著。全站儀設(shè)有顯示系統(tǒng)和度盤讀數(shù),其中按測角精度,分為10″、5″、3″、2″、1″和0.5″六個等級。

        此外,全站儀可自動測得距離和角度。以水平角測量方法為例。在水平角測量中,首先,按下角度測量按鈕,使其對準目標A;其次,將A向水平度設(shè)為0;第三,對準目標B,水平度盤的讀數(shù)便是A與B的水平夾角。針對電子計算機與全站儀的數(shù)據(jù)交換,具體方式如下:一是在全站儀中裝入存儲卡,以實現(xiàn)數(shù)字通訊,表現(xiàn)出非常強的通用性;二是將電纜接入全站儀的通訊接口中,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

        2 全站儀的應用

        靜剛度與上拱度是起重機的核心技術(shù)指標。其中,靜剛度指的是滿載小車行至梁跨中時,跨度與梁的最大靜擾度的比值,其關(guān)乎到起重機的穩(wěn)定性;上拱度是梁的上彎弧線,其對起重小車使用功能的實現(xiàn)具有重要作用。因此,在起重機檢驗中,應重視對其靜剛度與上拱度的檢驗。為了保證起重機靜剛度與上拱度的檢驗效果,本案引入全站儀法,具體如下。

        在起重機靜剛度與上拱度的檢驗中,全站儀的應用要求先建坐標系,并將儀器架安在恰當?shù)奈恢蒙?,注意儀器的精度較高,可按環(huán)境條件修正數(shù)據(jù)。一般來講,將全站儀安裝到位后,可在同一位置量測多組數(shù)據(jù)。其中,在測量上拱度時,一切與儀器架通視的點皆可測量;在測量靜剛度時,應先進行靜載試驗,再檢驗梁的跨中下?lián)隙取?/p>

        對于門式起重機,應先將空載小車停于限位開關(guān)處,并在梁跨中對A點進行定位測量,記為A′,然后再將空載小車停于梁跨中,并對A點進行測量,記為A″,最后取A′與A″的差值為梁的撓度值。

        對于橋門式起重機,應用全站儀來測量其翹度與拱度時,應先將全站儀置于一處,并調(diào)整其水平度,然后再選取棱鏡模式及在梁上選定測量點,而后再將高度相等的光靶置于五個不同的位置上,最后再測出其數(shù)值,即為起重機的翹度與拱度。

        應用表明,在起重機靜剛度與上拱度檢驗中,全站儀允許在選定的位置上連續(xù)測量,且無需輔助設(shè)備,這對降低勞動強度、提高測量效率及保證測量精度非常有利。

        此外,針對大跨度起重機,其在運行中易發(fā)生啃軌現(xiàn)象,需進行糾偏處理,即:先將全站儀置于一處,再用紅色激光束進行遠測,再將全站儀對準測點001、002和003處萊卡反射片的中心,并調(diào)焦和測存,最后再進行計算。

        綜上所述,在電梯檢驗中,全站儀的應用對降低勞動強度、提高工程效率及測量精度等具有重要作用,特別是全站儀是一種技術(shù)含量較高的測量儀器,其可防止人為誤差的產(chǎn)生,從而提高了測量數(shù)據(jù)的可信度,因此應重視對全站儀的應用研究。

        3 應用案例

        鑒于起重機上拱度的測量難度較大,則采用萊卡反射片測量+紅外測距的方式,見圖1a。

        如圖1a所示,首先,將萊卡反射片置于起重機箱型主梁的跨中和前、后支腿上,記為點C、A和B。

        其次,將空載小車停于主梁的端部。

        第三,將全站儀安在萊卡反射片的最優(yōu)地面上,并調(diào)整全站儀的水平度及檢查其氣壓、溫度、單位、棱鏡常數(shù)和類型等設(shè)置。

        第四,測量前,先建立作業(yè)文件、坐標系和設(shè)站點等,再將全站儀對準點A、B和C萊卡反射片的中心,最后再調(diào)焦及測存,記為002、003和004。

        第五,測存上拱度后,在全站儀位置不變的情況下,測量起重機箱型梁的靜剛度。

        第六,將額定載荷用小車運至跨中,并保持其穩(wěn)定狀態(tài),此時的箱型梁出現(xiàn)下?lián)?,見圖1b。如圖1b所示,先將點B下移至點B′,再用全站儀測存點B′的坐標,記為0005。據(jù)此,僅需采用COGO反算功能,便可得到箱型梁的靜剛度與上拱度。

        圖1

        在實際應用中,全站儀在野外的測量時間長,且會在自重和風力的影響下產(chǎn)生失衡或沉降等現(xiàn)象,并最終造成測量誤差。鑒于此,首先,應在地面上固定好全站儀的支架,并進行擋風處理;其次,在測存數(shù)據(jù)時,調(diào)好望遠鏡的焦距至成像清晰;第三,鑒于全站儀的測程和精度與溫度突變有關(guān),在實際應用中,應保證全站儀的溫度與環(huán)境溫度一致,即在變換溫差較大的測量場地時,應該在一段時間后開箱。

        4 結(jié)語

        為了進一步證實全站儀在起重機檢驗中的應用價值,現(xiàn)通過與激光測距儀、經(jīng)緯儀+標尺進行對比分析。分析結(jié)果顯示,在梁靜剛度的測量中,全站儀與經(jīng)緯儀+標尺的測量結(jié)果相近,但對于大型起重機,則無法用激光測距儀來測量跨中點,且測量誤差也非常大。此外,對于累積誤差,激光測距儀=儀器精度誤差+儀器垂度誤差+測量處誤差;經(jīng)緯儀+標尺=經(jīng)緯儀誤差+標尺精度誤差+標尺垂度誤差;全站儀=儀器精度誤差??梢姡緝x是一種方便快捷、測量精度高及測量功能完善的測量方法,因此將其應用于起重機檢驗中,可有效降低起重機靜剛度與上拱度測量的累積誤差。此外,亦可用全站儀來測量梁的跨度、軌道的水平度及其截面的高度差等,從而實現(xiàn)了提高了起重機檢驗的效果。總之,將全站儀應用于起重機檢驗中是一種進步,值得重視。

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        TH21

        A

        1671-0711(2017)01(下)-0086-02

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