集裝箱f-tr鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種集裝箱F?TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)，包括有連接于集裝箱專用吊具上的四個(gè)拉力傳感器，與拉力傳感器連接的信號(hào)識(shí)別處理器。本發(fā)明信號(hào)識(shí)別處理器采集四個(gè)拉力傳感器的拉力值，當(dāng)某一個(gè)拉力傳感器的拉力變化值與另外一個(gè)或幾個(gè)的拉力變化值的偏差量超過設(shè)定閾值，即檢測(cè)得知集裝箱與此拉力傳感器上下對(duì)應(yīng)的F?TR鎖未正常脫離，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警提醒或控制集裝箱專用吊具自動(dòng)停止起吊，避免事故的發(fā)生。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用操作方便，且檢測(cè)效果精準(zhǔn)，可有效避免F?TR鎖未正常脫離時(shí)，造成運(yùn)輸車輛轉(zhuǎn)向架的損壞或?qū)е逻\(yùn)輸車輛發(fā)生嚴(yán)重事故的問題。
【專利說明】
集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及集裝箱卸載吊裝領(lǐng)域，具體是一種集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于運(yùn)輸集裝箱的F-TR型集裝箱鐵路專用平車、汽車拖車等設(shè)置的F-TR鎖角件 (以下簡(jiǎn)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(yùn)輸過程中不發(fā)生 移動(dòng)。當(dāng)集裝箱專用平車F-TR鎖和集裝箱定位孔(集裝箱的四個(gè)腳設(shè)置有四個(gè)角件，作為固 定和起吊孔，簡(jiǎn)稱"集裝箱定位孔"）的連接在集裝箱專用吊具吊起集裝箱時(shí)出現(xiàn)故障，會(huì)造 成集裝箱專用平車的四個(gè)F-TR鎖中的某一個(gè)或某幾個(gè)無法正常脫離，集裝箱專用吊具會(huì)將 集裝箱和運(yùn)輸車輛一同吊起，造成運(yùn)輸車輛轉(zhuǎn)向架的損壞或?qū)е逻\(yùn)輸車輛發(fā)生嚴(yán)重事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)，其四個(gè)拉 力傳感器在集裝箱專用吊具起吊時(shí)會(huì)發(fā)生拉力值變化，當(dāng)某一個(gè)拉力傳感器的拉力變化值 與另外一個(gè)或幾個(gè)的拉力變化值的偏差量超過設(shè)定閾值，即檢測(cè)得知集裝箱F-TR鎖未正常 脫離，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警提醒。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0005] 集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)，包括有連接于集裝箱專用吊具上的四個(gè)拉力傳 感器，與拉力傳感器連接的信號(hào)識(shí)別處理器。
[0006] 所述的信號(hào)識(shí)別處理器與報(bào)警器或/和集裝箱專用吊具的控制器連接。
[0007] 所述的四個(gè)拉力傳感器依次通過信號(hào)放大處理器、信號(hào)輸出模塊與信號(hào)識(shí)別處理 器連接。
[0008] 所述的拉力傳感器選用柱式應(yīng)變傳感器，包括有載荷柱式梁和兩個(gè)雙應(yīng)變片的電 阻應(yīng)變片，載荷柱式梁的中部設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的盲孔，兩個(gè)盲孔同軸且沿載荷柱式梁的 徑向?qū)ΨQ，兩個(gè)盲孔所在部分的載荷柱式梁為工字梁結(jié)構(gòu)，兩個(gè)電阻應(yīng)變片分別粘接于兩 個(gè)盲孔的中部。
[0009] 所述的雙應(yīng)變片的電阻應(yīng)變片中的兩個(gè)應(yīng)變片形成半橋型應(yīng)變片結(jié)構(gòu)，兩個(gè)雙應(yīng) 變片的電阻應(yīng)變片連接組成工作電橋。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0011] 本發(fā)明信號(hào)識(shí)別處理器采集四個(gè)拉力傳感器的拉力值，當(dāng)某一個(gè)拉力傳感器的拉 力變化值與另外一個(gè)或幾個(gè)的拉力變化值的偏差量超過設(shè)定閾值，即檢測(cè)得知集裝箱與此 拉力傳感器上下對(duì)應(yīng)的F-TR鎖未正常脫離，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警提醒或控制集裝箱專用吊具自動(dòng) 停止起吊，避免事故的發(fā)生。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用操作方便，且檢測(cè)效果精準(zhǔn)，可有效避免 F-TR鎖未正常脫離時(shí)，造成運(yùn)輸車輛轉(zhuǎn)向架的損壞或?qū)е逻\(yùn)輸車輛發(fā)生嚴(yán)重事故的問題。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013] 圖2是本發(fā)明的原理框圖。
[0014] 圖3是本發(fā)明載荷柱式梁的剖面示意圖。
[0015] 圖4是本發(fā)明半橋式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖5是本發(fā)明工作電橋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6是本發(fā)明載荷柱式梁的力學(xué)模型示意圖。
[0018]圖7是本發(fā)明載荷柱式梁工字梁部分的應(yīng)變區(qū)位置及應(yīng)力分布圖。
[0019]圖8是本發(fā)明F-TR鎖正常脫離情況下四個(gè)拉力傳感器拉力值P隨時(shí)間T的變化曲 線。
[0020] 圖9是本發(fā)明4#F-TR鎖未正常脫離情況下四個(gè)拉力傳感器拉力值P隨時(shí)間T的變化 曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022] 見圖1，集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)，包括有連接于集裝箱專用吊具06上的四 個(gè)拉力傳感器01，與拉力傳感器01連接的信號(hào)識(shí)別處理器02。
[0023] 見圖2,四個(gè)拉力傳感器01依次通過信號(hào)放大處理器03、信號(hào)輸出模塊04與信號(hào)識(shí) 別處理器02連接，信號(hào)識(shí)別處理器02與報(bào)警器05或/和集裝箱專用吊具06的控制器連接。
[0024] 拉力傳感器選用柱式應(yīng)變傳感器，包括有載荷柱式梁11和兩個(gè)雙應(yīng)變片的電阻應(yīng) 變片12,見圖3,載荷柱式梁11的中部設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的盲孔13，，兩個(gè)盲孔13同軸且沿載 荷柱式梁11的徑向?qū)ΨQ，兩個(gè)盲孔13所在部分的載荷柱式梁為工字梁結(jié)構(gòu)，兩個(gè)電阻應(yīng)變 片12分別粘接于兩個(gè)盲孔13的中部。
[0025] 見圖4,雙應(yīng)變片的電阻應(yīng)變片中的兩個(gè)應(yīng)變片形成半橋型應(yīng)變片結(jié)構(gòu)，見圖5,兩 個(gè)雙應(yīng)變片的電阻應(yīng)變片連接組成工作電橋，拉力傳感器01在工作時(shí)，電阻應(yīng)變片中的一 個(gè)應(yīng)變片心受正剪切力，那R 2亦受負(fù)剪切力，而另一個(gè)應(yīng)變片中的R3受正剪切力，R4受負(fù)剪 切力，當(dāng)在1、3端加上一個(gè)電壓，則在2、4兩有一個(gè)正比力的電壓輸出。
[0026]①、拉力傳感器可簡(jiǎn)化成兩端受力集中拉伸或載荷柱式梁，力學(xué)模型示意見圖6。 [0027]②、中間受力載荷作用的柱式梁應(yīng)力計(jì)算：
⑴，
[0029]其中，S表示靜距，P表示張拉力，A表格公稱面積。
[0030]③、梁的剪應(yīng)力及剪應(yīng)變計(jì)算：
[0031 ]剪切梁傳感器的一般均在應(yīng)變梁的拐點(diǎn)E處加二個(gè)盲孔，局部形成工字梁，其剪應(yīng) 力可用茹拉夫斯基公式進(jìn)行計(jì)算： (2),
[0033]其中，τ表示截面剪應(yīng)力，b表示兩個(gè)盲孔之間的距離；
[0034] 工字梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)變區(qū)位置及應(yīng)力分布如圖7如示。
[0035] 公式(2)中：
[0036] 剪力 Q為：
（3)，
[0037] 剪切截面對(duì)中軸的靜矩Sy為： （4)，
[0038] 剪切截面對(duì)中軸的慣矩Jy為： （5)，
[0041]其中，imax表示最大切應(yīng)力，μ表示比例常數(shù)，B為工字梁的寬度，Η為工字梁的高度， h為盲孔的直徑，b表示兩個(gè)盲孔之間的距離，Ε為楊氏模數(shù)；
[0042] 45°方向的主應(yīng)力和主應(yīng)變計(jì)算，沿梁中線軸成45°方向壓力的長(zhǎng)度變化，正是純 剪切力狀態(tài)下的主應(yīng)力方向，其主應(yīng)力與最大剪切力，主應(yīng)變與最大剪應(yīng)變的在下列關(guān)系：
[0045] 其中，〇45。為正向應(yīng)力，ε45。為正向應(yīng)變。
[0046] ④、傳感器靈敏度計(jì)算：
[0048]其中，Κ為電阻應(yīng)變片靈敏系數(shù)。
[0049]集裝箱底部四個(gè)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(dāng)集裝箱需要卸載脫離時(shí)，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(gè)拐角的集裝箱定位孔與本發(fā)明的四個(gè) 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(dāng)集裝箱 專用吊具起吊集裝箱時(shí)，每個(gè)拉力傳感器受到的拉力會(huì)保持一個(gè)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(shí)系統(tǒng)會(huì)收到每只傳感器給出的相對(duì)穩(wěn)定的檢測(cè) 信號(hào)。
[0050]見圖8,正常起吊時(shí)，四個(gè)拉力傳感器信號(hào)輸出相差不會(huì)很大，即：四個(gè)四個(gè)拉力傳 感器輸出的拉力值沒有超過2t的偏差量;見圖9,當(dāng)非正常起吊時(shí)，吊具上的四個(gè)F-TR傳感 器信號(hào)輸出偏差量會(huì)很大，即：四個(gè)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(gè)拉力傳感器拉力值相差超過3〇。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(gè)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(bào)警器05實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能或控制集裝箱專用吊具06 自動(dòng)停止起吊。
[0051]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括有連接于集裝箱專用吊具上的 四個(gè)拉力傳感器，與拉力傳感器連接的信號(hào)識(shí)別處理器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號(hào)識(shí) 別處理器與報(bào)警器或/和集裝箱專用吊具的控制器連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的四個(gè)拉 力傳感器依次通過信號(hào)放大處理器、信號(hào)輸出模塊與信號(hào)識(shí)別處理器連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的拉力傳 感器選用柱式應(yīng)變傳感器，包括有載荷柱式梁和兩個(gè)雙應(yīng)變片的電阻應(yīng)變片，載荷柱式梁 的中部設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的盲孔，兩個(gè)盲孔同軸且沿載荷柱式梁的徑向?qū)ΨQ，兩個(gè)盲孔所 在部分的載荷柱式梁為工字梁結(jié)構(gòu)，兩個(gè)電阻應(yīng)變片分別粘接于兩個(gè)盲孔的中部。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱F-TR鎖脫離智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的雙應(yīng)變 片的電阻應(yīng)變片中的兩個(gè)應(yīng)變片形成半橋型應(yīng)變片結(jié)構(gòu)，兩個(gè)雙應(yīng)變片的電阻應(yīng)變片連接 組成工作電橋。
【文檔編號(hào)】G01L1/22GK106017753SQ201610629613
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月3日
【發(fā)明人】李 誠(chéng)
【申請(qǐng)人】李 誠(chéng), 李建華