一种塔式起重机静刚度测量装置的制作方法

1.本实用新型属于电子技术领域，涉及一种塔式起重机静刚度测量装置。


背景技术：

2.在《塔式起重机gb/t5031
‑
2019》中第5.5.2条刚性要求中对塔式起重机的刚度要求为：在额定的载荷作用下，塔机起重臂根部连接处的水平静位移应不大于1.34h%，其中h为最大独立状态下起重臂根部连接处至塔机基准平面的垂直距离。该水平静位移的测量通常方法为经纬仪测量配合钢板直尺进行测量。在实际的操作过程中其缺点一是耗时比较长，同时要求测量人员具有经纬仪的使用经验，缺点二是经纬仪一般要置于1.5h处，常常因现场条件限制而得不到最佳的观测点。
[0003] 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（microcontroller unit），常用英文字母的缩写mcu表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。本领域技术人员无需创造性劳动就可以通过不同的程序实现不同的功能，通过程序，用单片机可以方便的控制led灯、数码管点亮和电动机的转速，可以方便的产生各种随机数字并进行运算。通过程序可以实现产品的高智能，高效率，以及高可靠性。目前单片机控制运动传感器的程序已经很成熟，普遍应用在各个领域中。
[0004]
lcd液晶显示器是liquid crystal display的简称，lcd的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。
[0005]
mpu
‑
6000(6050)为全球首例整合性6轴运动处理组件，相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时间轴之差的问题，减少了大量的封装空间。


技术实现要素：

[0006]
经纬仪测量方法，耗时长，需要1.5倍的塔式起重机高度的距离获得观测点，同时要求操作人员会使用经纬仪。本实用新型的目的在于设计一种使用方便、不受现场条件限制的、性能可靠的塔式起重机静刚度测量装置。
[0007]
为实现上述目的，本实用新型包括装置外壳（1）、固定磁铁（2）、控制电路（3），其特征是：控制电路（3）安装于装置外壳（1）内部，外壳（1）起保护控制电路的作用，固定磁铁（2）安装于外壳（1）底部两侧，可吸附在塔式起重机的金属结构上，起固定设备的作用。
[0008]
所述的控制电路（3）包括mpu6050模块（3
‑
1）、单片机最小系统（3
‑
2）、键盘（3
‑
3）、lcd显示器（3
‑
4）、电源（3
‑
5）。
[0009]
所述的mpu6050模块（3
‑
1）接口共有8个，分别为vcc、gnd、scl、sda、xda、xcl、ad0、int，将vcc、gnd、scl、sda四个接口分别接单片机最小系统（3
‑
2）中单片机的40、20、27、28管脚，其余接口悬空。
[0010]
所述的单片机最小系统（3
‑
2）包括单片机、下载电路、时钟电路和复位电路，单片
机最小系统（3
‑
2）的单片机有40个管脚。
[0011]
所述的键盘（3
‑
3）共有三个按键，其一端分别接在单片机的5、6、7管脚，另一端接地，三个按键的功能依次为：校准按键，开始测量按键，停止测量按键。
[0012]
所述的lcd显示器（3
‑
4）型号为lcd1602，lcd显示器（3
‑
4）共有16个管脚，其4至14管脚分别接单片机最小系统（3
‑
2）中单片机的1、2、3、39、38、37、36、35、34、33、32管脚。
[0013]
所述的电源（3
‑
5）输出5伏直流电源，其正极接单片机最小系统（3
‑
2）中单片机的40管脚，负极接单片机最小系统（3
‑
2）中单片机的20管脚。
[0014]
在使用过程中，本领域技术人员无需创造性劳动就可以通过单片机编程实现塔式起重机静刚度的数字显示，安放好设备后先按校准按键对设备进行调零，然后按开始测量按键，此时设备开始对塔式起重机的静刚度值进行测量并记录塔式起重机的静刚度的最大值，lcd显示器（3
‑
4）将显示塔式起重机的静刚度实时测量值和塔式起重机的静刚度最大值，测量结束后，按停止测量按键，lcd显示器（3
‑
4）中显示的最大值即为塔式起重机的静刚度值。
[0015]
本实用新型的有益之处是：使塔式起重机静刚度的测量不受现场空间条件的限制，使塔式起重机静刚度的测量更简单、更快速，给工程测量人员带来方便。
附图说明
[0016]
图1 塔式起重机静刚度测量装置外部结构示意图。
[0017]
图2 塔式起重机静刚度测量装置控制电路示意图。
[0018]
图3 塔式起重机静刚度测量装置单片机控制电路图。
[0019]
图4 mpu6050模块电路图。
[0020]
图5 塔式起重机静刚度计算示意图。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作具体说明。
[0022]
参见图1塔式起重机静刚度测量装置结构示意图，塔机静刚度测量装置构成有装置外壳（1）、固定磁铁（2）、控制电路（3），其中控制电路（3）安装于装置外壳（1）内部，外壳（1）起保护控制电路的作用，固定磁铁（2）安装于外壳（1）底部两侧，可吸附在塔式起重机的金属结构上，起固定设备的作用。
[0023]
参见图2 塔式起重机静刚度的测量装置控制电路示意图，所述的控制电路（3）包括mpu6050模块（3
‑
1）、单片机最小系统（3
‑
2）、键盘（3
‑
3）、lcd显示器（3
‑
4）、电源（3
‑
5），通过键盘（3
‑
3）启动控制电路后，mpu6050模块（3
‑
1）的数据实时传送到单片机最小系统（3
‑
2）中，通过数据处理将所得数据显示在lcd显示器（3
‑
4）上。
[0024]
参见图3 塔式起重机静刚度测量装置单片机控制电路图，所述的单片机最小系统（3
‑
2）包括单片机、下载电路、时钟电路和复位电路，单片机最小系统（3
‑
2）的单片机有40个管脚；所述的键盘（3
‑
3）共有三个按键，其一端分别接在单片机的5、6、7管脚，另一端接地，三个按键的功能依次为：校准按键，开始测量按键，停止测量按键；所述的lcd显示器（3
‑
4）型号为lcd1602，lcd显示器（3
‑
4）共有16个管脚，其4至14管脚分别接单片机最小系统（3
‑
2）中单片机的1、2、3、39、38、37、36、35、34、33、32管脚；所述的电源（3
‑
5）输出5伏直流电源，其
正极接单片机最小系统（3
‑
2）中单片机的40管脚，负极接单片机最小系统（3
‑
2）中单片机的20管脚。
[0025]
参见图4 mpu6050模块电路图，所述的mpu6050模块（3
‑
1）接口共有8个，分别为vcc、gnd、scl、sda、xda、xcl、ad0、int，将vcc、gnd、scl、sda四个接口分别接单片机最小系统（3
‑
2）中单片机的40、20、27、28管脚，其余接口悬空。
[0026]
参见图 5塔式起重机静刚度计算示意图，塔式起起重机起重臂根部连接处至塔机基准平面的垂直距离为h，将塔式起重机静刚度的测量装置安装在位置c，塔式起重机的初始位置在a位置，吊起载荷后产生微小转动，位于b的位置，所产生的夹角为r，则该塔式起重机的静刚度为h与sin r的乘积。
[0027]
在使用过程中，本领域技术人员无需创造性劳动就可以通过单片机编程实现塔式起重机静刚度的数字显示，安放好设备后先按校准按键对设备进行调零，然后按开始测量按键，此时设备开始对塔式起重机的静刚度值进行测量并记录塔式起重机的静刚度的最大值，lcd显示器（3
‑
4）将显示塔式起重机的静刚度实时测量值和塔式起重机的静刚度最大值，测量结束后，按停止测量按键，lcd显示器（3
‑
4）中显示的最大值即为塔式起重机的静刚度值。
[0028]
本实用新型的有益之处是：使塔式起重机静刚度的测量不受现场空间条件的限制，使塔式起重机静刚度的测量更简单、更快速，给工程测量人员带来方便。