一种起重吊装设备防碰撞分析方法技术

本发明专利技术公开了提供一种起重吊装设备防碰撞分析方法，起重吊装设备包括设备主体以及铰接在设备主体上的吊臂，分析方法包括：根据吊臂长度

【技术实现步骤摘要】
一种起重吊装设备防碰撞分析方法


[0001]本专利技术涉及工程作业
，具体涉及一种起重吊装设备防碰撞分析方法
。

技术介绍

[0002]起重机在建筑与运输行业被广泛使用，但涉及起重机吊装作业过程的工业事故却频发
。
在吊装作业过程中，由于起重机操作员对吊装环境不熟悉，在吊装作业过程中，注意力通常集中在吊重上，而忽视了臂架位置，以致吊臂与障碍物发生碰撞，导致高压触电
、
吊物坠落
、
翻车等恶性事故频发
。
为减少因操作不当造成的起重机事故，人们从技术层面做了不懈努力
。
[0003]但是，传统的起重机械吊装分析采用人工分析的方式，多采用平面图结合立面图，通过平面图分析是否在吊重能力内，通过立面图分析是否有碰撞问题
。
技术分析工作量大，而且易出错，尤其是双机抬吊分析时，大臂每次转动
、
抬降都需要重新进行分析，工作量极其庞大且容易出错
。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术所要解决的技术问题在于传统的起重机械吊装分析采用人工分析的方式，多采用平面图结合立面图，通过平面图分析是否在吊重能力内，通过立面图分析是否有碰撞问题
。
技术分析工作量大，而且易出错，尤其是双机抬吊分析时，大臂每次转动
、
抬降都需要重新进行分析，工作量极其庞大且容易出错
。
[0005]为此，本专利技术提供一种起重吊装设备防碰撞分析方法，包括：所述起重吊装设备包括设备主体以及铰接在所述设备主体上的吊臂，所述分析方法包括：
[0006]根据吊臂长度
、
吊臂高度
、
吊臂的吊装半径以及被吊装物的吊装高度，计算碰撞半径；
[0007]将所述起重吊装设备以及其吊装的所述被吊装物以俯视视角绘制平面分析图，在所述平面分析图上以吊臂与所述设备主体的交接点为圆心，并基于所述碰撞半径绘制碰撞圆；
[0008]若所述吊臂与被吊装物的轮廓边缘在所述平面分析图上的交叉点落入所述碰撞圆，则可推断出被吊装物会与吊臂发生碰撞
。
[0009]可选地，上述的分析方法还包括：
[0010]基于所述被吊装物的重量，获取起重吊装设备的最大起吊半径；
[0011]在所述平面分析图上以吊臂与所述设备主体的交接点为圆心
、
所述最大起吊半径为半径绘制起吊圆；
[0012]当所述交叉点位于所述碰撞圆与所述起吊圆之间的区域时，则可推断出吊臂能够吊起所述被吊装物
、
且被吊装物与吊臂不会出现碰撞；
[0013]当所述交叉点落入所述碰撞圆时，则可推断出吊臂能够吊起所述被吊装物
、
且被吊装物与吊臂会出现碰撞
。
[0014]可选地，上述的在计算出所述碰撞半径之后执行以下步骤：
[0015]以所述吊臂与所述设备主体的交接点为圆心
、
以设定安全半径为半径，绘制碰撞圆；
[0016]其中，设定安全半径＝碰撞半径
+
设定安全间距，所述设定安全间距
≥1.5m
；
[0017]若所述吊臂与被吊装物的轮廓边缘在所述平面分析图上的交叉点落入所述碰撞圆，则可推断出被吊装物会与吊臂有碰撞风险
。
[0018]可选地，上述的碰撞半径通过第一函数公式计算获得，所述第一函数公式为：
[0019][0020]其中，
r1为通过第一函数公式计算获得的第一碰撞半径；
□
为被吊装物的吊装高度；
R
为吊臂的吊装半径；
L
为吊臂长度
。
[0021]可选地，上述的吊装半径
R
＝
Lcos
α
，其中，
α
为吊臂仰角；所述分析方法还包括：
[0022]判断所述吊装半径是否大于
30m
以及吊臂仰角是否大于等于
60
°
，若二者同时满足，则所述碰撞半径通过所述第二函数公式计算获得；若二者不能同时满足，则所述碰撞半径通过第二函数公式计算获得；
[0023]所述第二函数公式为：
[0024][0025]其中，
r2为吊臂的吊装半径
R
小于等于
30m
以及吊臂仰角大于等于
60
°
时通过第二函数公式计算获得的第二碰撞半径；
h
为被吊装物的吊装高度；
R
为吊臂的吊装半径；
L
为吊臂长度
。
[0026]可选地，上述的分析方法还包括：
[0027]计算当吊装半径
R
小于等于
30m
以及吊臂仰角大于等于
60
°
时通过第二函数公式计算获得第二碰撞半径
r2与通过第一函数公式计算获得第一碰撞半径
r1二者之间的最大误差；
[0028]当吊装半径
R
小于等于
30m
以及吊臂仰角大于等于
60
°
时通过第二函数公式计算获得第二碰撞半径
r2，利用第二碰撞半径
r2进行吊装分析时，需要根据第二碰撞半径
r2与第一碰撞半径
r1二者之间的最大误差预留防碰撞距离
。
[0029]可选地，上述的计算第二碰撞半径
r2与第一碰撞半径
r1二者之间的最大误差的具体步骤为：
[0030]获取第一碰撞半径和第二碰撞半径的差值公式；
[0031]对第一碰撞半径和第二碰撞半径的差值公式进行求导，得出导数公式，当导数公式等于0时，第一碰撞半径和第二碰撞半径的差值最大；求得当第一碰撞半径和第二碰撞半径的差值最大时的吊装半径
R
与吊臂长度
L
的比例关系公式，得到吊臂仰角
α
；
[0032]将求得的吊装半径
R
与吊臂长度
L
的比例关系公式带入到第一碰撞半径和第二碰撞半径的差值公式中，得到第一碰撞半径和第二碰撞半径之间的误差与吊装高度
h
的比例关系公式；
[0033]获取施工时的吊装高度
h
，带入到第一碰撞半径和第二碰撞半径之间的误差与吊
装高度
h
的比例关系公式中，得到对应的最大误差；所述设定安全半径还需加上最大误差以防止被吊装物会与吊臂有碰撞风险
。
[0034]可选地，上述的第一碰撞半径和第二碰撞半径的差值公式为：
[0035][0036]其中，
y
为第一碰撞半径和第二碰撞半径的差值
。
[0037]可选地，上述的对第一碰撞半径和第二碰撞半径的差值
y...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种起重吊装设备防碰撞分析方法，所述起重吊装设备包括设备主体
(1)
以及铰接在所述设备主体
(1)
上的吊臂
(2)
，其特征在于，所述分析方法包括：根据吊臂
(2)
长度
、
吊臂
(2)
高度
、
吊臂
(2)
的吊装半径以及被吊装物
(3)
的吊装高度，计算碰撞半径；将所述起重吊装设备以及其吊装的所述被吊装物
(3)
以俯视视角绘制平面分析图，在所述平面分析图上以吊臂
(2)
与所述设备主体
(1)
的交接点为圆心，并基于所述碰撞半径绘制碰撞圆
(41)
；若所述吊臂
(2)
与被吊装物
(3)
的轮廓边缘在所述平面分析图上的交叉点落入所述碰撞圆
(41)
，则可推断出被吊装物
(3)
会与吊臂
(2)
发生碰撞
。2.
根据权利要求1所述的起重吊装设备防碰撞分析方法，其特征在于：所述分析方法还包括：基于所述被吊装物
(3)
的重量，获取起重吊装设备的最大起吊半径；在所述平面分析图上以吊臂
(2)
与所述设备主体
(1)
的交接点为圆心
、
所述最大起吊半径为半径绘制起吊圆
(42)
；当所述交叉点位于所述碰撞圆
(41)
与所述起吊圆
(42)
之间的区域时，则可推断出吊臂
(2)
能够吊起所述被吊装物
(3)、
且被吊装物
(3)
与吊臂
(2)
不会出现碰撞；当所述交叉点落入所述碰撞圆
(41)
时，则可推断出吊臂
(2)
能够吊起所述被吊装物
(3)、
且被吊装物
(3)
与吊臂
(2)
会出现碰撞
。3.
根据权利要求1所述的起重吊装设备防碰撞分析方法，其特征在于，在计算出所述碰撞半径之后执行以下步骤：以所述吊臂
(2)
与所述设备主体
(1)
的交接点为圆心
、
以设定安全半径为半径，绘制碰撞圆
(41)
；其中，设定安全半径＝碰撞半径
+
设定安全间距，所述设定安全间距
≥1.5m
；若所述吊臂
(2)
与被吊装物
(3)
的轮廓边缘在所述平面分析图上的交叉点落入所述碰撞圆
(41)
，则可推断出被吊装物
(3)
会与吊臂
(2)
有碰撞风险
。4.
根据权利要求3所述的起重吊装设备防碰撞分析方法，其特征在于，所述碰撞半径通过第一函数公式计算获得，所述第一函数公式为：其中，
r1为通过第一函数公式计算获得的第一碰撞半径；
h
为被吊装物
(3)
的吊装高度；
R
为吊臂
(2)
的吊装半径；
L
为吊臂
(2)
长度
。5.
根据权利要求4所述的起重吊装设备防碰撞分析方法，其特征在于，所述吊装半径
R
＝
L cos
α
，其中，
α
为吊臂
(2)
仰角；所述分析方法还包括：判断所述吊装半径是否大于
30m
以及吊臂

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓康，魏大江，程泽豪，王超，张健，李帅，张文领，李静姝，郭发强，
申请(专利权)人：中建科工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：