專利名稱：強夯機夯沉量檢測系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，具體說是一種強夯機夯沉量檢測系統，用于自動檢測強夯機的夯沉量。
背景技術：
強夯機是現代施工場地不可或缺的大型設備之一，在開山填海、圍海造田、山區回填地基處理中得到了廣泛的應用。強夯機工作過程是反復將80 400KN的錘(最重的達 2000KN)起吊到8 25m高處(最高的達40m)，而后利用自動脫鉤釋放載荷或帶錘自由落下， 在途中形成強大的沖擊波和高應力，從而提高地基的強度、降低壓縮性、改善抵抗震動液化能力、消除濕陷性等。強夯機夯沉量檢測是檢測強夯機施工效果的關鍵因素，國標對夯實程度也有具體的要求。但由于國內眾多強夯機都是由履帶起重機改裝而成，控制方式多為液控，強夯機施工質量主要靠施工人員檢測，檢測精度不高且勞動強度高。夯沉量檢測手段相對落后，主要有以下兩種方式一、人工檢測人工檢測有兩種方法1、檢測人員進入夯坑檢測，這種檢測方式費時費力，檢測不準確且對于檢測人員存在一定的危險因素，例如檢測人員進入夯坑檢測而夯坑有塌方的危險；2、檢測人員將檢測設備移動到夯坑旁，用激光測距儀、聲波測距儀等設備進行檢測，這種檢測方法雖然精度較高，但是設備較貴并且每次檢測都要將設備移動至夯坑旁，測完之后又移開，檢測麻煩，勞動強度大。二、在線測試系統該系統通過在夯擊過程中對強夯主臂臂架的變形量進行實時檢測并相應輸出一個階躍信號至可編程控制器且由可編程控制器根據該階躍信號相應控制夯擊深度測試單元進行深度測試。但是此在線檢測系統過于復雜，主臂檢測機構需要壓力傳感器、信號放大及整形電路，深度測試單元需要激光深度傳感器和信號調理電路，成本較高，且激光深度傳感器安裝在主臂前端，安裝麻煩，夯錘下落對車體沖擊較大，主臂晃動、風力等不確定因素的影響， 大大縮短激光深度傳感器使用壽命，增大了檢測夯沉量的誤差。
發明內容本發明的目的是提供一種方便快捷的、可自動檢測夯沉量的、提高夯沉量的檢測精度并節約人力物力的強夯機夯沉量自動檢測系統。本發明為實現上述目的所采用的技術方案是一種強夯機夯沉量檢測系統，以強夯機為基礎；本系統包括編程控制器PLC、油壓傳感器、編碼器和顯示器；所述編程控制器 PLC輸入端與油壓傳感器和編碼器連接，輸出端與顯示器連接；所述油壓傳感器輸入端與卷揚馬達連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述油壓傳感器將檢測到的壓力值傳輸至編程控制器PLC ；所述編碼器輸入端與卷揚馬達連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述編碼器將檢測鋼絲繩的收繩長度傳輸至編程控制器PLC ；所述顯示器輸入端與編程控制器 PLC連接，強夯機通過顯示器顯示單次作業的夯沉量。該系統還包括蜂鳴報警器，所述蜂鳴報警器與編程控制器PLC通信連接。該系統還包括供電單元，所述供電單元為該系統供電。本發明的優點1、本發明采用編程控制器PLC和蜂鳴報警器，不但能自動檢測強夯機每次夯實的夯沉量，還能在夯實程度達到要求時提醒操作人員，避免工時物力等的浪費。2、本發明采用編程控制器PLC，其檢測精度高，誤差小，可用于各種強夯設備。3、本發明安裝方便，調試簡單，可靠性高，價格便宜。
圖1為本發明的結構框圖；圖2為本發明的整體結構示意圖；圖3為本發明的單次夯沉量測量示意圖；圖4為本發明編程控制器PLC內的流程圖。
具體實施方式
如附圖圖1-4所述，一種強夯機夯沉量檢測系統，以強夯機為基礎；本系統包括: 編程控制器PLC1、油壓傳感器2、編碼器3和顯示器5 ；所述編程控制器PLCl輸入端與油壓傳感器2和編碼器3連接，輸出端與顯示器5連接；所述油壓傳感器2輸入端與卷揚馬達連接，輸出端與編程控制器PLCl連接；所述油壓傳感器2將檢測到的壓力值傳輸至編程控制器PLCl ；所述編碼器3輸入端與卷揚馬達連接，輸出端與編程控制器PLCl連接；所述編碼器3將檢測鋼絲繩的收繩長度傳輸至編程控制器PLCl ；所述顯示器5輸入端與編程控制器 PLCl連接，強夯機通過顯示器5顯示單次作業的夯沉量。該系統還包括蜂鳴報警器7，所述蜂鳴報警器7與編程控制器PLC通信連接。該系統還包括供電單元4，所述供電單元4為該系統供電。該系統還包括指示燈6。所述油壓傳感器2用于實時檢測卷揚馬達的壓力，安裝在卷揚馬達的油壓檢測口，將實時檢測到的壓力值輸入至可編程控制器PLCl。所述編碼器3用于檢測鋼絲繩收繩長度，安裝在卷揚一端，通過CAN總線與可編程控制器PLCl通訊。可編程控制器PLCl實現數據的采集與處理，并完成夯沉量的計算，并將計算結果通過顯示器5輸出。顯示器5用于顯示強夯機每次作業的夯沉量，通過CAN總線與可編程控制器PLCl通訊連接。蜂鳴報警器7用于提示操作人員對作業點的夯擊已達到規定的要求。所述編程控制器PLCl內儲存有程序計算單元；其步驟如下第一步，設定初始壓力值P。，所述壓力值Ptl是將鋼絲繩拉緊但夯錘還未脫離地面時所需卷揚馬達油壓的壓力值；[0029]第二步，設定初始夯沉量Stl，初始夯沉量Stl為夯實程度達到要求的夯沉量；第三步，所述編程控制器PLCl實時采集卷揚馬達油壓的壓力值P ；第四步，當夯錘將脫離地面時，將壓力值P與設定壓力值Ptl進行比較，如壓力值 P 3 Pci時，開始通過編碼器3記錄夯錘到頂點時對應的收繩長度，收繩長度計算公式如下L = J^D6 + Kn-IJfafl公式 1其中，L收繩長度為長度，N為第η層鋼絲繩收繩圈數，Db為卷筒底徑，η為第η層鋼絲繩，k為鋼絲繩排列系數，d為鋼絲繩直徑；由公式1可計算出第一次收繩長度L1,重復上述過程可知第二次收繩長度L2,第五步，計算兩次收繩長度之差S= Ln-Llri得出一次夯沉量S，并將此夯沉量值發送顯示器5實時顯示；第六步，重復步驟四、五得出下一次夯沉量S ；當夯沉量S = Stl時，蜂鳴報警器7發出已達到夯沉量要求提示。
權利要求1.一種強夯機夯沉量檢測系統，以強夯機為基礎，其特征在于 本系統包括編程控制器PLC、油壓傳感器、編碼器和顯示器；所述編程控制器PLC輸入端與油壓傳感器和編碼器連接，輸出端與顯示器連接； 所述油壓傳感器輸入端與卷揚馬達連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述油壓傳感器將檢測到的壓力值傳輸至編程控制器PLC ；所述編碼器輸入端與卷揚馬達連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述編碼器將檢測鋼絲繩的收繩長度傳輸至編程控制器PLC ；所述顯示器輸入端與編程控制器PLC連接，強夯機通過顯示器顯示單次作業的夯沉量。
2.根據權利要求1所述的強夯機夯沉量檢測系統，其特征在于 該系統還包括蜂鳴報警器，所述蜂鳴報警器與編程控制器PLC通信連接。
3.根據權利要求1所述的強夯機夯沉量檢測系統，其特征在于 該系統還包括供電單元，所述供電單元為該系統供電。
專利摘要本實用新型為一種強夯機夯沉量檢測系統，以強夯機為基礎；本系統包括編程控制器PLC、油壓傳感器、編碼器和顯示器；所述編程控制器PLC輸入端與油壓傳感器和編碼器連接，輸出端與顯示器連接；所述油壓傳感器輸入端與卷揚馬達連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述油壓傳感器將檢測到的壓力值傳輸至編程控制器PLC；所述編碼器輸入端與卷揚馬達連接，輸出端與編程控制器PLC連接；所述編碼器將檢測鋼絲繩的收繩長度傳輸至編程控制器PLC；所述顯示器輸入端與編程控制器PLC連接，強夯機通過顯示器顯示單次作業的夯沉量。本實用新型采用編程控制器PLC，其檢測精度高，誤差小，可用于各種強夯設備；還具有安裝方便，調試簡單，可靠性高，價格便宜的優點。
文檔編號E02D1/00GK202099794SQ20112013545
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月3日 優先權日2011年5月3日
發明者張洪民, 曾洪勇, 王欣, 高順德 申請人:大連理工大學, 大連益利亞工程機械有限公司