分析全站儀在起重機(jī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

魏焱焱

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院江陰分院，江蘇 江陰 214400）

分析全站儀在起重機(jī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

魏焱焱

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院江陰分院，江蘇 江陰 214400）

起重機(jī)械的迅猛發(fā)展與大面積應(yīng)用，促使人們對(duì)其常規(guī)檢驗(yàn)提出嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，要求精準(zhǔn)、可靠和高效。以往起重機(jī)檢驗(yàn)由于任務(wù)重、工序多、效率不高、時(shí)間消耗多和人為干擾大無(wú)法滿足當(dāng)前的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)繪技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化，加大了現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器在起重機(jī)械檢驗(yàn)活動(dòng)中的應(yīng)用。本文將以全站儀為例，探討其實(shí)際應(yīng)用，希望可在某種層面提升起重機(jī)檢驗(yàn)水平。

全站儀；起重機(jī)；檢驗(yàn)；應(yīng)用

全站儀隸屬測(cè)量?jī)x器的范疇，具有技術(shù)水平高、可靠精準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，不僅可測(cè)量水平角，而且可測(cè)量距離，它是一種多樣的測(cè)量?jī)x器。由于其功能齊全，得到了測(cè)量人員的高度青睞，被大力應(yīng)用在大規(guī)模建筑以及起重機(jī)械中。對(duì)起重機(jī)械而言，應(yīng)用全站儀除可改善檢驗(yàn)質(zhì)量、增加測(cè)量精準(zhǔn)度外，還可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低成本投入。

1　全站儀的主要工作原理

全站儀能夠在相同站位實(shí)現(xiàn)水平角以及高度差等的綜合測(cè)量并計(jì)算，同時(shí)，借助電子手簿完成記錄與生成。微處理器、數(shù)據(jù)加工以及輸入輸出設(shè)備共同組成，其中微處理器包含三個(gè)部分，分別是隨機(jī)及只讀存儲(chǔ)器和中央處理器；數(shù)據(jù)加工設(shè)備包含電子測(cè)角以及測(cè)距系統(tǒng)等多個(gè)部分；對(duì)于輸出輸出設(shè)備一般和外部設(shè)備相互連接，可在全站儀以及微機(jī)等完成數(shù)據(jù)傳輸。

全站儀具有便于操作、安裝迅捷、適應(yīng)性優(yōu)良的特點(diǎn)，具備測(cè)量工作規(guī)定的多數(shù)功能，即便身處艱苦環(huán)境也能開(kāi)展測(cè)量，并可及時(shí)調(diào)節(jié)方向，降低豎軸傾斜誤差產(chǎn)生的不良影響，也能夠調(diào)整地球曲率，改動(dòng)折光誤差。當(dāng)下所用的部分全站儀在遠(yuǎn)程控制方面具有一定的自動(dòng)化性，不再需要為儀器操作者提供一名助手。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程，首先應(yīng)調(diào)整水平，把儀器轉(zhuǎn)成免棱鏡模式便能夠?qū)χ髁合律w板進(jìn)行測(cè)量，再構(gòu)建坐標(biāo)系，利用位于支架下方部位的對(duì)中激光點(diǎn)充當(dāng)原點(diǎn)，在此之上組建坐標(biāo)系。以測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)充當(dāng)坐標(biāo)原點(diǎn)，開(kāi)啟激光指示器對(duì)每一個(gè)點(diǎn)值展開(kāi)測(cè)量，同時(shí)保存，最后計(jì)算便能獲取最終測(cè)量數(shù)據(jù)。

2　傳統(tǒng)測(cè)量方法

在當(dāng)下的社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中，起重機(jī)已成為必備設(shè)備之一，至關(guān)重要，針對(duì)不同類型的起重機(jī)提出了對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容，且存在差異，然而，靜剛度和上撓度卻是最為重要的檢驗(yàn)內(nèi)容。這是因?yàn)樗鼈兇碇髁航饘俳Y(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度與剛度。小規(guī)模橋門(mén)式起重機(jī)實(shí)際測(cè)量可借助傳統(tǒng)檢驗(yàn)完成。但大型起重機(jī)卻表現(xiàn)出了不適性，不僅擔(dān)負(fù)著沉重的作業(yè)負(fù)擔(dān)，而且存在一定的危險(xiǎn)。本文將以靜剛度和下?lián)隙葹槔?，闡述傳統(tǒng)測(cè)量方法的不足。

主梁靜剛度一般借助激光測(cè)距儀完成測(cè)量。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程把激光測(cè)距儀擺放于主梁跨中下方，同時(shí)，把激光光束投射到主梁跨中下，對(duì)空載以及額定載荷狀態(tài)下的起重機(jī)展開(kāi)測(cè)量，對(duì)應(yīng)差值是靜剛度。在上述過(guò)程需思量載荷物的實(shí)際體積大小，而激光測(cè)距儀不允許擺放于主梁跨中下方部位，特別是大型起重機(jī)應(yīng)格外注意這一點(diǎn)。最終的結(jié)果存在誤差，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。從安全性方面來(lái)說(shuō)，檢驗(yàn)員一般在額載條件下獲取數(shù)據(jù)，要求鄰近額載物，較為危險(xiǎn)。而上拱度測(cè)量主要包含鋼絲繩法和水準(zhǔn)儀法這兩種方法，其中水準(zhǔn)儀法通常輔以塔尺一起完成上拱度測(cè)量工作。調(diào)平水準(zhǔn)儀并將其布設(shè)在視角恰當(dāng)?shù)奈恢茫盟哌M(jìn)行支撐，借助水準(zhǔn)儀完成測(cè)量，計(jì)算得到上拱度。

在傳統(tǒng)檢測(cè)中，一般逐步開(kāi)展靜剛度和上拱度相關(guān)測(cè)量工作，同時(shí)，需借助兩種不同儀器完成測(cè)量，測(cè)量工序多，要求調(diào)整測(cè)量結(jié)果，尤其是大型起重機(jī)存在局限性，出現(xiàn)測(cè)量誤差的幾率較高。

3　起重機(jī)檢驗(yàn)工作中全站儀的實(shí)際應(yīng)用

3.1在塔式起重機(jī)方面的應(yīng)用

塔式起重機(jī)為高空作業(yè)，相對(duì)危險(xiǎn)。其單體構(gòu)件以箱型桁架結(jié)構(gòu)為主，主要通過(guò)力矩平衡原理達(dá)成結(jié)構(gòu)平衡。由此可知，起重臂架系統(tǒng)以及平衡系統(tǒng)制造應(yīng)具有優(yōu)良的直線度和可靠的幾何尺寸，進(jìn)而維持塔式起重機(jī)的正常工作。對(duì)于塔式起重機(jī)而言，制作其單體構(gòu)件時(shí)一般通過(guò)立體胎具拼接實(shí)現(xiàn)。胎具制造可靠性關(guān)乎著單體構(gòu)件的實(shí)際精準(zhǔn)性，因構(gòu)件主要是箱型桁架結(jié)構(gòu)類型，不能單純借助傳統(tǒng)檢測(cè)方法來(lái)對(duì)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)，因制造環(huán)境不理想、胎具所占空間大等，對(duì)于其幾何精度檢測(cè)通常不能保證在穩(wěn)定的環(huán)境下開(kāi)展。借助全站儀現(xiàn)有紅外測(cè)距系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)幾何尺寸檢測(cè)任務(wù)，可面向同一光照條件開(kāi)展測(cè)量工作，對(duì)應(yīng)反射補(bǔ)償強(qiáng)度一般無(wú)需計(jì)算，有效降低因外在環(huán)境干擾帶來(lái)的測(cè)量誤差，增加檢驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

3.2在橋門(mén)式起重機(jī)自身靜剛度以及上拱度方面的應(yīng)用

剛度代表著金屬結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗變形能力，進(jìn)而在正常狀態(tài)下不出現(xiàn)大幅變形。達(dá)成起重機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)后，無(wú)論起重機(jī)工作如何繁重和長(zhǎng)期，對(duì)應(yīng)的靜剛度一般不會(huì)再變。

然而因各種因素的制約，起重機(jī)應(yīng)用一定年限后，其焊接結(jié)構(gòu)主梁通常會(huì)出現(xiàn)永久性下?lián)?，即常?guī)意義中的金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性變形，賦予正常的彈性撓度以長(zhǎng)期下?lián)隙?，進(jìn)而干擾起重機(jī)的常規(guī)使用。由此可知，建議將彈性撓度設(shè)置相對(duì)偏小些，防范多年以后塑性變形的出現(xiàn)。

測(cè)量靜剛度時(shí)需落實(shí)靜載試驗(yàn)后再開(kāi)展，面向位于主梁部位的跨中下?lián)隙日归_(kāi)檢驗(yàn)。以門(mén)式起重器為例，且?guī)鈶?，需把空載小車擺放在支腿正上方部位，明確有效懸臂撓度，對(duì)主梁跨中撓度展開(kāi)測(cè)量。借助全站儀開(kāi)展測(cè)量工作時(shí)，需將空載小車結(jié)構(gòu)擺放于端部限位開(kāi)關(guān)部位，面向主梁跨中部位落實(shí)測(cè)量點(diǎn)N，認(rèn)真記錄，再調(diào)整小車，使其位于主梁跨中，將額定載荷吊起，待結(jié)構(gòu)真正落實(shí)后，重新檢測(cè)測(cè)量點(diǎn)，將兩側(cè)測(cè)量結(jié)果作差便獲得梁撓度值。

3.3在港口門(mén)座式起重機(jī)方面的應(yīng)用

通過(guò)全站儀圍繞鉸點(diǎn)實(shí)施立體劃線，對(duì)全站儀進(jìn)行調(diào)整，使其變成水平狀態(tài)，且基準(zhǔn)激光引導(dǎo)點(diǎn)和地面平板地樣最初的基準(zhǔn)點(diǎn)處于同一點(diǎn)，水平角改變垂直角把最初的基準(zhǔn)點(diǎn)借助激光指示反饋到箱型構(gòu)件兩端，落實(shí)構(gòu)件基準(zhǔn)點(diǎn)。把垂直角度轉(zhuǎn)換成90°，再鎖死并變動(dòng)水平角，通過(guò)激光指示落實(shí)腰線基準(zhǔn)線，經(jīng)由紅外測(cè)距實(shí)現(xiàn)中心鉸點(diǎn)位置固定。

3.4在糾偏裝置方面的應(yīng)用

起重機(jī)常規(guī)檢驗(yàn)規(guī)范中指出：門(mén)市起重機(jī)，且跨越度較大者需明確是否存在偏斜顯示。在其日常工作過(guò)程不可避免地會(huì)出現(xiàn)跑偏故障，為維持正常工作，規(guī)避啃軌問(wèn)題，我們應(yīng)實(shí)施糾偏控制。通過(guò)相關(guān)技術(shù)達(dá)到糾偏裝置的可靠、精準(zhǔn)、真實(shí)測(cè)距。借助全站儀開(kāi)展測(cè)量工作時(shí)，應(yīng)把全站儀設(shè)置在恰當(dāng)?shù)奈恢茫?jīng)由一次調(diào)平便能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)測(cè)量，顯著降低檢驗(yàn)測(cè)量任務(wù)，增加測(cè)量精準(zhǔn)性。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上可知，全站儀具有可靠、精準(zhǔn)、高效的特點(diǎn)，在起重機(jī)檢驗(yàn)活動(dòng)中引入全站儀，可優(yōu)化檢驗(yàn)工作、提升檢驗(yàn)質(zhì)量、增加使用安全性。因此，我們應(yīng)進(jìn)一步推廣全站儀，加大應(yīng)用力度，切實(shí)改善起重機(jī)檢驗(yàn)，全面提高檢測(cè)結(jié)果的可信度。

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