专利名称：强夯机夯沉量检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，具体说是一种强夯机夯沉量检测系统，用于自动检测强夯机的夯沉量。
背景技术：
强夯机是现代施工场地不可或缺的大型设备之一，在开山填海、围海造田、山区回填地基处理中得到了广泛的应用。强夯机工作过程是反复将80 400KN的锤(最重的达 2000KN)起吊到8 25m高处(最高的达40m)，而后利用自动脱钩释放载荷或带锤自由落下， 在途中形成强大的冲击波和高应力，从而提高地基的强度、降低压缩性、改善抵抗震动液化能力、消除湿陷性等。强夯机夯沉量检测是检测强夯机施工效果的关键因素，国标对夯实程度也有具体的要求。但由于国内众多强夯机都是由履带起重机改装而成，控制方式多为液控，强夯机施工质量主要靠施工人员检测，检测精度不高且劳动强度高。夯沉量检测手段相对落后，主要有以下两种方式一、人工检测人工检测有两种方法1、检测人员进入夯坑检测，这种检测方式费时费力，检测不准确且对于检测人员存在一定的危险因素，例如检测人员进入夯坑检测而夯坑有塌方的危险；2、检测人员将检测设备移动到夯坑旁，用激光测距仪、声波测距仪等设备进行检测，这种检测方法虽然精度较高，但是设备较贵并且每次检测都要将设备移动至夯坑旁，测完之后又移开，检测麻烦，劳动强度大。二、在线测试系统该系统通过在夯击过程中对强夯主臂臂架的变形量进行实时检测并相应输出一个阶跃信号至可编程控制器且由可编程控制器根据该阶跃信号相应控制夯击深度测试单元进行深度测试。但是此在线检测系统过于复杂，主臂检测机构需要压力传感器、信号放大及整形电路，深度测试单元需要激光深度传感器和信号调理电路，成本较高，且激光深度传感器安装在主臂前端，安装麻烦，夯锤下落对车体冲击较大，主臂晃动、风力等不确定因素的影响， 大大缩短激光深度传感器使用寿命，增大了检测夯沉量的误差。
发明内容本发明的目的是提供一种方便快捷的、可自动检测夯沉量的、提高夯沉量的检测精度并节约人力物力的强夯机夯沉量自动检测系统。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是一种强夯机夯沉量检测系统，以强夯机为基础；本系统包括编程控制器PLC、油压传感器、编码器和显示器；所述编程控制器 PLC输入端与油压传感器和编码器连接，输出端与显示器连接；所述油压传感器输入端与卷扬马达连接，输出端与编程控制器PLC连接；所述油压传感器将检测到的压力值传输至编程控制器PLC ；所述编码器输入端与卷扬马达连接，输出端与编程控制器PLC连接；所述编码器将检测钢丝绳的收绳长度传输至编程控制器PLC ；所述显示器输入端与编程控制器 PLC连接，强夯机通过显示器显示单次作业的夯沉量。该系统还包括蜂鸣报警器，所述蜂鸣报警器与编程控制器PLC通信连接。该系统还包括供电单元，所述供电单元为该系统供电。本发明的优点1、本发明采用编程控制器PLC和蜂鸣报警器，不但能自动检测强夯机每次夯实的夯沉量，还能在夯实程度达到要求时提醒操作人员，避免工时物力等的浪费。2、本发明采用编程控制器PLC，其检测精度高，误差小，可用于各种强夯设备。3、本发明安装方便，调试简单，可靠性高，价格便宜。
图1为本发明的结构框图；图2为本发明的整体结构示意图；图3为本发明的单次夯沉量测量示意图；图4为本发明编程控制器PLC内的流程图。
具体实施方式
如附图图1-4所述，一种强夯机夯沉量检测系统，以强夯机为基础；本系统包括: 编程控制器PLC1、油压传感器2、编码器3和显示器5 ；所述编程控制器PLCl输入端与油压传感器2和编码器3连接，输出端与显示器5连接；所述油压传感器2输入端与卷扬马达连接，输出端与编程控制器PLCl连接；所述油压传感器2将检测到的压力值传输至编程控制器PLCl ；所述编码器3输入端与卷扬马达连接，输出端与编程控制器PLCl连接；所述编码器3将检测钢丝绳的收绳长度传输至编程控制器PLCl ；所述显示器5输入端与编程控制器 PLCl连接，强夯机通过显示器5显示单次作业的夯沉量。该系统还包括蜂鸣报警器7，所述蜂鸣报警器7与编程控制器PLC通信连接。该系统还包括供电单元4，所述供电单元4为该系统供电。该系统还包括指示灯6。所述油压传感器2用于实时检测卷扬马达的压力，安装在卷扬马达的油压检测口，将实时检测到的压力值输入至可编程控制器PLCl。所述编码器3用于检测钢丝绳收绳长度，安装在卷扬一端，通过CAN总线与可编程控制器PLCl通讯。可编程控制器PLCl实现数据的采集与处理，并完成夯沉量的计算，并将计算结果通过显示器5输出。显示器5用于显示强夯机每次作业的夯沉量，通过CAN总线与可编程控制器PLCl通讯连接。蜂鸣报警器7用于提示操作人员对作业点的夯击已达到规定的要求。所述编程控制器PLCl内储存有程序计算单元；其步骤如下第一步，设定初始压力值P。，所述压力值Ptl是将钢丝绳拉紧但夯锤还未脱离地面时所需卷扬马达油压的压力值；[0029]第二步，设定初始夯沉量Stl，初始夯沉量Stl为夯实程度达到要求的夯沉量；第三步，所述编程控制器PLCl实时采集卷扬马达油压的压力值P ；第四步，当夯锤将脱离地面时，将压力值P与设定压力值Ptl进行比较，如压力值 P 3 Pci时，开始通过编码器3记录夯锤到顶点时对应的收绳长度，收绳长度计算公式如下L = J^D6 + Kn-IJfafl公式 1其中，L收绳长度为长度，N为第η层钢丝绳收绳圈数，Db为卷筒底径，η为第η层钢丝绳，k为钢丝绳排列系数，d为钢丝绳直径；由公式1可计算出第一次收绳长度L1,重复上述过程可知第二次收绳长度L2,第五步，计算两次收绳长度之差S= Ln-Llri得出一次夯沉量S，并将此夯沉量值发送显示器5实时显示；第六步，重复步骤四、五得出下一次夯沉量S ；当夯沉量S = Stl时，蜂鸣报警器7发出已达到夯沉量要求提示。
权利要求1.一种强夯机夯沉量检测系统，以强夯机为基础，其特征在于 本系统包括编程控制器PLC、油压传感器、编码器和显示器；所述编程控制器PLC输入端与油压传感器和编码器连接，输出端与显示器连接； 所述油压传感器输入端与卷扬马达连接，输出端与编程控制器PLC连接；所述油压传感器将检测到的压力值传输至编程控制器PLC ；所述编码器输入端与卷扬马达连接，输出端与编程控制器PLC连接；所述编码器将检测钢丝绳的收绳长度传输至编程控制器PLC ；所述显示器输入端与编程控制器PLC连接，强夯机通过显示器显示单次作业的夯沉量。
2.根据权利要求1所述的强夯机夯沉量检测系统，其特征在于 该系统还包括蜂鸣报警器，所述蜂鸣报警器与编程控制器PLC通信连接。
3.根据权利要求1所述的强夯机夯沉量检测系统，其特征在于 该系统还包括供电单元，所述供电单元为该系统供电。
专利摘要本实用新型为一种强夯机夯沉量检测系统，以强夯机为基础；本系统包括编程控制器PLC、油压传感器、编码器和显示器；所述编程控制器PLC输入端与油压传感器和编码器连接，输出端与显示器连接；所述油压传感器输入端与卷扬马达连接，输出端与编程控制器PLC连接；所述油压传感器将检测到的压力值传输至编程控制器PLC；所述编码器输入端与卷扬马达连接，输出端与编程控制器PLC连接；所述编码器将检测钢丝绳的收绳长度传输至编程控制器PLC；所述显示器输入端与编程控制器PLC连接，强夯机通过显示器显示单次作业的夯沉量。本实用新型采用编程控制器PLC，其检测精度高，误差小，可用于各种强夯设备；还具有安装方便，调试简单，可靠性高，价格便宜的优点。
文档编号E02D1/00GK202099794SQ20112013545
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者张洪民, 曾洪勇, 王欣, 高顺德 申请人:大连理工大学, 大连益利亚工程机械有限公司