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全站仪在起重机拱度测量中的应用 桥门式起重机的2个主梁都制成均匀上拱的形状(称为上拱度),这是为了防止起重机在起吊重物时主梁产生下挠,从而减少小车在吊物运行中产生较大的附加阻力或自动滑行。另外,具有一定上拱度,当起重机起到负荷时,能使大车运行机构处于较为有利的工作状态。因此无论是在起重机型式试验还是安全监督检验中,拱度都是重要的考核指标。以往测量安装好的起重机上拱度通常有以下几种方法:方法1:利用水平仪或者经纬仪和塔尺(顶下盖板)测量。将水平仪摆放在地面上,用塔尺分别垂直的靠在主梁的跨中与跨端,用水平仪测量各点的高度差值。这种方法受到起重机高度的限制,如果起重机高度太大,塔尺长度不够,就无法顶住主梁下盖板,而且由于是用手顶住主梁下端,很难保证完全垂直,因此误差比较大。方法2:利用水平仪或者经纬仪和刚直尺测量。将水平仪摆放在地面上,用细绳将钢直尺悬挂在吊钩上,然后将小车分别开到跨中与跨端,用 水平仪测量各点的高度差值。对于双梁起重机,这种方法的测量值反应的只是2根主梁拱度的平均值,由于小车自身体积的限制,吊钩的极限位置并不能完全反应主梁的极限位置,因此测得的拱度值通常比实际值偏小,而且它受风等外界因素的影响比较大。方法3:利用水平仪或者经纬仪和塔尺(在主梁上)测量。将水平仪摆放在主梁或者走台上,分别将塔尺垂直的靠在主梁上表面,即上盖板的中间和两端,测量不同位置时的高度差值,这种方法不适用于电动单梁和其他主梁不易架设仪器的起重机,而且这种方法容易受到支架位移的影响。方法4:利用专用的测拱仪测量(拉钢丝测量法),由于钢丝的自重引起的下挠,这种方法必须考虑修正值,比较麻烦。而且不适用于电动单梁和其他主梁不易接近的起重机。利用以上4种方法都是间接的测量起重机拱度,中间环节比较多,受人为因素影响较大,而且安全性和可操作性比较差,笔者尝试采用一种新方法,即利用全站仪测量起重机拱度,并和以往方法做对比测量,取得了满意的结果。 采用徕卡全站仪进行测量,首先进行整平,将仪器切换到免棱镜模式,这样就可以直接测量主梁下盖板。然后建站即建立坐标系。以支架下的对中激光点为坐标原点建立坐标系。(配合软件的话可以设定任意坐标系。)测量基准点为坐标原点,打开激光指示器测量各点值并进行保存,计算即可得起重机的拱度值。利用全站仪测量某型号的双梁起重机的上拱度,并与方法1和方法2做了比对测量,从数据中可以看出,全站仪与方法1,2的测量结果对比其偏差小于2毫米,说明全站仪完全可以满足拱度测量的精度要求。上述各测量方法测量起重机上拱度可能引起的误差如下:方法1,累计误差=水平仪精度误差+塔尺精度误差+塔尺垂直误差方法2,累积误差=水平仪精度误差+钢直尺精度误差+钢直尺垂直度误差(由风引起)+吊钩极限位置误差+钢丝绳误差+小车轨道安装误差+小车整体安装误差包括车轮以及卷筒等方法3,累积误差=水平仪精度误差+塔尺精度误差+塔尺垂直度误差+支架位移误差 方法4:累积误差=钢直尺精度误差+测拱仪精度误差全站仪:累积误差=全站仪精度误差(徕卡全站仪最高精度可以达0.5毫米)根据上述试验与分析,全站仪测量起重机上拱度具有如下优点:1,安全性以往方法均要将笨重的仪器搬到起重机桥架上,在高空进行测量作业,无论是在运行时还是在测量过程中都具有一定的危险性,而全站仪只需要在地面就能完成测量工作,(徕卡全站仪的免棱镜测距最长可达1000米)大大的保障了测量人员和仪器的安全2,准备性通过理论分析和实际测量都表明,由于全站仪在测量拱度的过程中是直接测量被测点的高程,没有经过其他中间过程,而其他方法都是经过若干个中间环节,测量的结果累积误差较大,甚至测得的只是近视结果,如方法2.因此全站仪测量拱度的准备性高,受人为和外界因素的影响小3,便捷性由于全站仪的调整和测量都趋于智能化,使得仪器的使用显得非常简单,不像其他方法例如用拉钢丝法,必须将几十米长的钢丝固定在桥架上,而且需要至少一到二人进行配合,来回奔波才能完成测量,然后还必须对测量结果进行修正,整个过程繁琐,并且测量误差是不可避免的,而全站仪只需要一个人单独作业,很轻松的调整仪器就能测出拱度,测量的速度和便捷性大大提高4,通用性以往测量上拱度之前,经常要考虑起重机的类型和参数,从而确定带什么仪器测量上拱度,例如,电动单梁,就无法将仪器架设在桥架上,因而方法3,4就不能使用,又如起重机的高度10米以上,塔尺的长度无法顶住下盖板,就不能用方法1测量,而使用全站仪能测量各种类型和参数的起重机的上拱度。全站仪不仅在起重机上拱度测量中比其他方法有明显优势,而且在起重机的静刚度,旁弯,跨度偏差测量方面也有根本性的改变。
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