蔡建海

摘 要：新時(shí)期，隨著我國(guó)生產(chǎn)力與生產(chǎn)水平的大幅度提升，為大型機(jī)械制造行業(yè)注入了新時(shí)達(dá)的活力，未來發(fā)展前景日益光明。在這樣的時(shí)代大背景下，新型激光測(cè)距設(shè)備已廣泛應(yīng)用于起重機(jī)設(shè)備的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，有效提升了檢驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性，降低了檢驗(yàn)工作的人力勞動(dòng)強(qiáng)度，已引起機(jī)械檢測(cè)行業(yè)專家學(xué)者的高度重視。

關(guān)鍵詞：激光測(cè)距儀；起重機(jī)；檢測(cè)；分析

21世紀(jì)我國(guó)逐步進(jìn)入信息化時(shí)代，傳統(tǒng)機(jī)械檢驗(yàn)行業(yè)進(jìn)行了革命性創(chuàng)新，逐步應(yīng)用各類新型技術(shù)于檢測(cè)環(huán)節(jié)，取得了良好的檢驗(yàn)效果。以激光測(cè)距設(shè)備為例，以其低消耗、高效率等優(yōu)勢(shì)得到了檢驗(yàn)工作者的青睞，已在起重機(jī)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)此，本文將展開系統(tǒng)化分析與闡述，僅供業(yè)內(nèi)人士參考。

1 設(shè)備原理及優(yōu)勢(shì)

激光測(cè)距在起重設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)中對(duì)于距離的測(cè)量使用范圍相當(dāng)廣泛，其優(yōu)點(diǎn)在于可以更為準(zhǔn)確的測(cè)量，其原理如下：因?yàn)楣馑貱是已知約為3*108m/s，激光測(cè)距儀內(nèi)置時(shí)間計(jì)數(shù)器，可以得出往返所需要的時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算出所需要的距離.當(dāng)具備檢驗(yàn)的條件下，激光測(cè)距儀可以連續(xù)發(fā)射，并且測(cè)量較長(zhǎng)的距離。精度可以達(dá)到很高的程度。如果處于脈沖發(fā)射狀態(tài)時(shí)，其精度相對(duì)較低。目前所現(xiàn)有的使用方法測(cè)距時(shí)均選用脈沖法。測(cè)距儀發(fā)生出的激光經(jīng)被測(cè)量物體的反射后又被測(cè)距儀接收，同時(shí)記錄激光往返的時(shí)間，詳見圖1。

2 激光測(cè)距儀在起重機(jī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

2.1 起重機(jī)主梁靜態(tài)剛性度測(cè)量

首先，選取起重機(jī)的跨度中央的位置，將激光測(cè)距儀固定在可以自由調(diào)節(jié)的支架上，調(diào)整好操作位置。打開激光測(cè)距儀。先測(cè)量記錄出空載條件下激光測(cè)距儀的數(shù)值，再測(cè)量出額定負(fù)載下主梁的激光測(cè)距儀的讀數(shù)，取兩個(gè)數(shù)值的絕對(duì)值之差，即為該起重機(jī)主梁靜態(tài)剛性度。測(cè)量過程中激光測(cè)距儀放置的最佳位置為主梁的正下方。

2.2 跨度和軌距測(cè)量

首先是選取一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定車輪的內(nèi)外端面為測(cè)量基準(zhǔn)面，讓激光測(cè)距儀與基準(zhǔn)表面對(duì)齊，在對(duì)面跨的車輪的內(nèi)外端面設(shè)置一個(gè)遮擋板。擋板要垂直于軌道，激光測(cè)距儀的屏幕上所顯示的數(shù)據(jù)為該設(shè)備的跨度。

2.3 車輪對(duì)角線誤差測(cè)量

在進(jìn)行車輪對(duì)角線誤差測(cè)量時(shí)，可采用mse-d150型激光測(cè)距傳感器依次標(biāo)記出兩個(gè)車輪的中心線、車輪自身的中心線、車輪與軌道面所接觸點(diǎn)位置的中心線。分別標(biāo)記完成后，就可以使用激光測(cè)距儀對(duì)于所標(biāo)記的幾個(gè)點(diǎn)的對(duì)角線進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，多次測(cè)量取平均值，詳見圖3。

3 和以往測(cè)量技術(shù)相比較的優(yōu)點(diǎn)

近年來，隨著新興科學(xué)技術(shù)水平的日益提升，為傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備測(cè)繪領(lǐng)域提供了發(fā)展的原動(dòng)力；加之新型測(cè)距設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使起重機(jī)測(cè)繪工作逐步向著科學(xué)化、合理化的方向穩(wěn)步邁進(jìn)。但值得注意的是，新型激光測(cè)距技術(shù)仍處于發(fā)展階段，在測(cè)繪行業(yè)并未普及，部分地區(qū)仍采用傳統(tǒng)的人工技術(shù)手段開展機(jī)械測(cè)試工作。而新型激光測(cè)繪技術(shù)的出現(xiàn)，既扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)測(cè)繪手段效率低、精度差的特點(diǎn)，又有效降低了人力勞動(dòng)強(qiáng)度，其優(yōu)勢(shì)更為明顯，具體如下所示：

3.1 傳統(tǒng)鋼絲繩測(cè)距技術(shù)

在激光測(cè)距儀出現(xiàn)之前，我國(guó)大型機(jī)械的檢驗(yàn)行業(yè)普遍采用這一傳統(tǒng)測(cè)距技術(shù)，其取材相對(duì)簡(jiǎn)易且應(yīng)用難度較低。但其缺點(diǎn)更為明顯。

3.1.1 受外力影響較大，檢驗(yàn)數(shù)值精確度較低。鋼絲繩的材質(zhì)相對(duì)脆弱，難以滿足長(zhǎng)期性、高強(qiáng)度、高頻率的使用，經(jīng)過反復(fù)彎折會(huì)發(fā)生斷裂、變形現(xiàn)象，使測(cè)試結(jié)果失真。

3.1.2 鋼絲繩測(cè)距技術(shù)的上手難度較低，但測(cè)試者需要擁有較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，歷經(jīng)長(zhǎng)期的使用后方可熟練掌握，新手很難掌握。

3.1.3 大型機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)工作普遍在室外進(jìn)行，極易受到強(qiáng)風(fēng)的外力影響，其精準(zhǔn)度難以得到保證。

3.2 傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀測(cè)繪技術(shù)

水準(zhǔn)測(cè)繪儀技術(shù)作為一種安全、簡(jiǎn)易的檢驗(yàn)手法，已歷經(jīng)了長(zhǎng)時(shí)期的應(yīng)用，其歷史應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較為豐富，操作者應(yīng)用這一技術(shù)的難度較低。但值得注意的是，這一測(cè)繪技術(shù)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求較高，受到外界因素影響較大，僅能在視野開闊、無強(qiáng)風(fēng)的地區(qū)使用；若測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的能見度較低或風(fēng)力作用較大，則測(cè)繪數(shù)值會(huì)發(fā)生較大的波動(dòng)。

3.3 激光測(cè)距儀

相比于前兩種測(cè)量方式，激光測(cè)距儀是非接觸測(cè)量距離，可以簡(jiǎn)單方便的進(jìn)行目標(biāo)瞄準(zhǔn)，激光測(cè)距儀具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及輸出功能便于存儲(chǔ)和處理測(cè)量數(shù)據(jù)，其測(cè)程一般在0.2m到200m之內(nèi)的精度能達(dá)到1.5mm。與此同時(shí)，具有體積小，重量輕，易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，操作方式相較于前兩種更為簡(jiǎn)單，極大控制了測(cè)量的時(shí)間成本。此外，檢驗(yàn)員在特殊環(huán)境下，對(duì)被測(cè)物體較難靠近，激光測(cè)距儀測(cè)量法相比其他方法更為安全可靠。

4 結(jié)束語

近年來，國(guó)內(nèi)大型機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)技術(shù)日益成熟，各類新型檢測(cè)設(shè)備已逐步應(yīng)用于起重機(jī)的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，取得了良好的成效。新型激光測(cè)距設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)明顯，操作難度更低且測(cè)量數(shù)值精準(zhǔn)度更高。值得注意的是，雖然此項(xiàng)技術(shù)仍處于發(fā)展階段，存在一定的問題有待解決，但仍不失一項(xiàng)優(yōu)化措施，應(yīng)引起大型機(jī)械檢驗(yàn)行業(yè)的高度重視，值得大力深入推廣。既能夠有效提升檢驗(yàn)工作效率，又避免了外界因素對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響，充分滿足了日益增長(zhǎng)的檢驗(yàn)需求，是檢驗(yàn)領(lǐng)域的重大革命。

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