普通門吊集裝箱F?TR鎖智能檢測系統的制作方法
本發明涉及集裝箱卸載吊裝領域，具體是一種普通門吊集裝箱F-TR鎖智能檢測系統。
背景技術：
用于運輸集裝箱的F-TR型集裝箱鐵路專用平車、汽車拖車等設置的F-TR鎖角件(以下簡稱“F-TR鎖”)主要作用是將集裝箱牢牢鎖在車輛上，確保集裝箱運輸過程中不發生移動。當集裝箱專用平車F-TR鎖和集裝箱定位孔(集裝箱的四個腳設置有四個角件，作為固定和起吊孔，簡稱“集裝箱定位孔”)的連接在集裝箱普通門吊吊起集裝箱時出現故障，會造成集裝箱專用平車的四個F-TR鎖中的某一個或某幾個無法正常脫離，集裝箱普通門吊會將集裝箱和運輸車輛一同吊起，造成運輸車輛轉向架的損壞或導致運輸車輛發生嚴重事故。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種普通門吊集裝箱F-TR鎖智能檢測系統，其四個拉力傳感器在集裝箱普通門吊起吊時會發生拉力值變化，當某一個拉力傳感器的拉力變化值與另外一個或幾個的拉力變化值的偏差量超過設定閾值，即檢測得知集裝箱F-TR鎖未正常脫離，實現快速報警提醒。
本發明的技術方案為：
普通門吊集裝箱F-TR鎖智能檢測系統，包括有連接于集裝箱普通門吊上的四個拉力傳感器，與拉力傳感器連接的信號識別處理器；所述的拉力傳感器選用柱式應變傳感器，包括有載荷柱式梁，載荷柱式梁的中部設置有兩個相對應的盲孔，兩個盲孔同軸且沿載荷柱式梁的徑向對稱，兩個盲孔所在部分的載荷柱式梁為工字梁結構，盲孔內均設置有電阻應變片，所述的載荷柱式梁外固定套裝有用于固定鋼絲繩的滑輪，載荷柱式梁外且位于滑輪的兩側均固定設置有一支撐板。
所述的信號識別處理器與報警器或/和集裝箱普通門吊的控制器連接。
所述的四個拉力傳感器依次通過信號放大處理器、信號輸出模塊與信號識別處理器連接。
所述的載荷柱式梁上設置有兩組同軸且沿載荷柱式梁的徑向對稱的盲孔，所述的電阻應變片選用二片半橋型電阻應變片，一個二片半橋型電阻應變片中的二片電阻應變片分別安裝于同軸的兩個盲孔中，且兩組同軸盲孔中的二片半橋型電阻應變片連接組成工作電橋。
所述的載荷柱式梁的一端設置有軸頭，即形成銷軸結構，所述的軸頭抵住其中一支撐板的外端面。
所述的載荷柱式梁的側壁上設置有定位槽，所述的定位槽位于遠離軸頭的另一支撐板的外側，所述的定位槽內設置有擋板，所述的擋板通過螺栓與其內側的支撐板固定連接。
本發明的優點：
本發明信號識別處理器采集四個拉力傳感器的拉力值，當某一個拉力傳感器的拉力變化值與另外一個或幾個的拉力變化值的偏差量超過設定閾值，即檢測得知集裝箱與此拉力傳感器上下對應的F-TR鎖未正常脫離，實現快速報警提醒或控制集裝箱普通門吊自動停止起吊，避免事故的發生。本發明結構簡單、使用操作方便，且檢測效果精準，可有效避免F-TR鎖未正常脫離時，造成運輸車輛轉向架的損壞或導致運輸車輛發生嚴重事故的問題。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖。
圖2是本發明的原理框圖。
圖3是本發明拉力傳感器的主視圖。
圖4是本發明拉力傳感器的右視圖。
圖5是本發明二片半橋型電阻應變片的結構示意圖。
圖6是本發明工作電橋的結構示意圖。
圖7是本發明載荷柱式梁工字梁部分的應變區位置及應力分布圖。
圖8是本發明F-TR鎖正常脫離情況下四個拉力傳感器拉力值P隨時間T的變化曲線。
圖9是本發明4#F-TR鎖未正常脫離情況下四個拉力傳感器拉力值P隨時間T的變化曲線。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
見圖1，普通門吊集裝箱F-TR鎖智能檢測系統，包括有連接于集裝箱普通門吊06上的四個拉力傳感器01，與拉力傳感器01連接的信號識別處理器02。
見圖2，四個拉力傳感器01依次通過信號放大處理器03、信號輸出模塊04與信號識別處理器02連接，信號識別處理器02與報警器05或/和集裝箱普通門吊06的控制器連接。
見圖3和圖4，拉力傳感器選用柱式應變傳感器，包括有載荷柱式梁11和電阻應變片，載荷柱式梁11上設置有兩組同軸且沿載荷柱式梁的徑向對稱的盲孔12，電阻應變片選用二片半橋型電阻應變片(見圖5)，一個二片半橋型電阻應變片中的二片電阻應變片分別安裝于同軸的兩個盲孔12中，且兩組同軸盲孔12中的二片半橋型電阻應變片連接組成工作電橋(見圖6)，兩個同軸盲孔12所在部分的載荷柱式梁11為工字梁結構，載荷柱式梁外固定套裝有用于固定鋼絲繩07(見圖1)的滑輪13，載荷柱式梁11外且位于滑輪13的兩側均固定設置有支撐板14，載荷柱式梁11的一端設置有軸頭15，即形成銷軸結構，軸頭15抵住其中一支撐板14的外端面，載荷柱式梁11的側壁上設置有定位槽，定位槽位于遠離軸頭15的另一支撐板14的外側，定位槽內設置有擋板16，擋板16通過螺栓17與其內側的支撐板14固定連接，從而防止載荷柱式梁11轉動。
見圖6，兩個二片半橋型電阻應變片連接組成工作電橋，拉力傳感器01在工作時，電阻應變片中的一個應變片R1受正剪切力，那R2亦受負剪切力，而另一個應變片中的R3受正剪切力，R4受負剪切力，當在1、3端加上一個電壓，則在2、4兩有一個正比力的電壓輸出。
受力分析：
剪切梁傳感器的一般均在應變梁的拐點E處加二個盲孔，局部形成工字梁，其剪應力可用茹拉夫斯基公式進行計算：
其中，τ表示截面剪應力，b表示兩個盲孔之間的距離；
工字梁結構的應變區位置及應力分布如圖7如示。
公式(2)中:
剪力Q為：
剪切截面對中軸的靜矩Sy為：
剪切截面對中軸的慣矩Jy為：
則
其中，τmax表示最大切應力，μ表示比例常數，B為工字梁的寬度，H為工字梁的高度，h為盲孔的直徑，b表示兩個盲孔之間的距離，E為楊氏模數；
45°方向的主應力和主應變計算，沿梁中線軸成45°方向壓力的長度變化，正是純剪切力狀態下的主應力方向，其主應力與最大剪切力，主應變與最大剪應變的在下列關系：
其中，σ45°為正向應力，ε45°為正向應變。
傳感器靈敏度計算：
其中，K為電阻應變片靈敏系數。
集裝箱底部四個拐角的集裝箱定位孔分別與1#F-TR鎖、2#F-TR鎖、3#F-TR鎖和4#F-TR鎖連接，保證集裝箱的固定，當集裝箱需要卸載脫離時，將1#F-TR鎖、2#F-TR鎖、3#F-TR鎖和4#F-TR鎖與集裝箱定位孔脫離，集裝箱頂部四個拐角的集裝箱定位孔與本發明的四個拉力傳感器(1#拉力傳感器、2#拉力傳感器、3#拉力傳感器和4#拉力傳感器)連接，當集裝箱普通門吊起吊集裝箱時，每個拉力傳感器受到的拉力會保持一個基本不變的拉力值(集裝箱整體重量及偏載量基本不再增大)，此時系統會收到每只傳感器給出的相對穩定的檢測信號。
見圖8，正常起吊時，四個拉力傳感器信號輸出相差不會很大，即:四個四個拉力傳感器輸出的拉力值沒有超過2t的偏差量；見圖9，當非正常起吊時，吊具上的四個F-TR傳感器信號輸出偏差量會很大，即:四個傳感器輸出的拉力值超過3t的偏差量(4#拉力傳感器與其它3個拉力傳感器拉力值相差超過3t)。4#拉力傳感器為集裝箱第4位的集裝箱本體拉力值加上沒有脫離的平車車輛逐漸被拉起的重量之和。利用這個超差值，通過分析電路可以立即判斷出集裝箱F-TR鎖沒有正常脫離，報警器05實現報警功能或控制集裝箱普通門吊06自動停止起吊。
盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！