起重机用钢丝绳可靠性安全系数及张力监测研究

发布时间：2017-04-29 08:11

  本文关键词：起重机用钢丝绳可靠性安全系数及张力监测研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钢丝绳作为重要的承载构件,广泛应用于电梯、起重机械等关乎国计民生的各个领域,它是否安全关系到生产能否正常进行以及工作人员的生命财产安全等问题。从设计角度分析:钢丝绳选型设计时,采用的传统钢丝绳安全系数是设计人员根据经验确定的值,有一定的实际意义,但是其盲目性不可避免会导致所选钢丝绳可靠性达不到要求或选择过于保守出现大马拉小车的局面,造成不必要的资源浪费。从应用角度考虑:钢丝绳使用环境不同、使用主体的经验素质等不同,可能导致在役钢丝绳实时张力不同,所以为保证钢丝绳的安全,需要对钢丝绳进行实时监控。本文依据钢丝绳的强度条件,得出钢丝绳选型设计的传统的安全系数与由强度条件所确定的安全系数的关系,并结合可靠性安全系数分别计算了钢丝绳的静可靠性安全系数与动可靠性安全系数。在计算过程中用应力上极限可靠度和强度下极限可靠度的计算公式分别求出类应力和强度的标准正态偏量,从而求得工作繁重程度值,将其划分为8个等级与八个机构工作级别一一对应;根据可靠度理论可知可靠度等级分为6级,求出每一工作级别取不同可靠度值时的各可靠性安全系数。根据设计实例分析可知,按传统安全系数法选取的钢丝绳其可靠度满足设计要求,能够达到接近于1的可靠度水平,但是其直径偏大,采用可靠性安全系数法选择钢丝绳,在有效降低钢丝绳直径的同时也能满足可靠度要求。本文在认真分析了钢丝绳张力实时监测原理的基础上,设计出了基于LabVIEW的钢丝绳张力实时监测的虚拟仪器系统,利用钢丝绳张力实时模拟信号对监测系统进行了验证。结果表明,钢丝绳张力的实时监测系统应用于实际是可行的,有助于保障生产安全。
【关键词】：钢丝绳 工作繁重程度系数 可靠性安全系数 张力 实时监测系统
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH21
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.1.1 研究背景8
• 1.1.2 研究意义8-9
• 1.2 国内外对可靠性安全系数的研究9-11
• 1.2.1 国外可靠性研究发展9
• 1.2.2 国内可靠性与可靠性安全系数研究9-11
• 1.3 国内外钢丝绳检测研究11-12
• 1.4 本文研究内容12-14
• 第二章 起重机械用钢丝绳14-28
• 2.1 钢丝绳14-15
• 2.2 钢丝绳种类及其结构15-23
• 2.2.1 钢丝和芯的类型15-16
• 2.2.2 股的种类与构造16-18
• 2.2.3 钢丝绳的种类与构造18-23
• 2.3 钢丝绳应力23-25
• 2.4 钢丝绳直径传统计算与选择方法25-26
• 2.5 本章小结26-28
• 第三章 可靠性安全系数原理28-42
• 3.1 概述28-30
• 3.1.1 机械可靠性设计28-29
• 3.1.2 可靠性设计特点29
• 3.1.3 机械可靠性设计内容与方法29-30
• 3.2 应力-强度干涉理论与可靠度30-33
• 3.2.1 应力-强度干涉理论30-31
• 3.2.2 可靠度计算31-33
• 3.3 可靠性安全系数原理33-36
• 3.3.1 经典意义安全系数33
• 3.3.2 可靠性均值安全系数33-34
• 3.3.3 任意可靠度下的安全系数34-36
• 3.4 数据统计处理与计算36-40
• 3.4.1 应力的分布参数36-37
• 3.4.2 几何尺寸的分布参数37
• 3.4.3 材料强度的分布参数37-39
• 3.4.4 正态分布函数运算特性39-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第四章 起重机用钢丝绳可靠性安全系数42-54
• 4.1 强度安全系数及应力折算42-44
• 4.1.1.强度安全系数42
• 4.1.2 应力折算42-43
• 4.1.3 钢丝绳可靠度43-44
• 4.2 工作繁重程度系数44-48
• 4.2.1 钢丝绳强度与应力变异系数44-46
• 4.2.2 工作繁重程度系数计算46-48
• 4.3 钢丝绳可靠性安全系数48-51
• 4.3.1 钢丝绳安全系数与其强度安全系数的关系48
• 4.3.2 钢丝绳可靠性安全系数48-51
• 4.4 设计实例分析51-52
• 4.5 本章小结52-54
• 第五章 基于LabVIEW的钢丝绳张力实时监测系统仿真研究54-66
• 5.1 钢丝绳张力监测原理54-56
• 5.1.1 测试元件布置54-55
• 5.1.2 钢丝绳张力的计算55-56
• 5.2 LabVIEW简介56-58
• 5.2.1 LabVIEW简介56-57
• 5.2.2 LabVIEW编程环境57-58
• 5.3 钢丝绳张力实时监测系统开发58-64
• 5.3.1 程序编制流程58
• 5.3.2 程序界面及功能介绍58-60
• 5.3.3 程序编制60-63
• 5.3.4 钢丝绳张力实时监测实例模拟63-64
• 5.4 本章小结64-66
• 第六章 结论与展望66-68
• 6.1 结论66
• 6.2 不足与展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-74
• 攻读硕士学位期间发表论文情况74-75

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本文编号：334505