摘要:本文結合汽車吊自身特點介紹了以單片機為核心的汽車吊吊車電腦的基本原理、組成及其注意事項。

關鍵詞：汽車吊   吊車電腦   原理   應用

1  前言：

    汽車吊經常在復雜惡劣的環境中工作，其自身安全也變得尤為重要。如果超載作業，輕則損壞汽車吊零部件，重者造成斷鋼絲繩、折臂斷臂、整機傾覆等重大安全事故，嚴重危及操作員及周圍人的人身安全。力矩限制器正是預防超載事故發生的重要安全保護裝置。

2  汽車吊吊車電腦的基本原理：

    由于單片機具有技術成熟、工作穩定、接口簡單、價格低廉等諸多優點，在吊車電腦中得到了廣泛應用，本文討論以單片機為核心的汽車吊吊車電腦。

    汽車吊吊車電腦是防止汽車吊的起重量超過其當前工作狀態下所允許的安全載荷的保護裝置。我們知道力矩是力(F)和力臂(L)的乘積(M)，其單位是牛頓·米。因此要計算力矩必須要知道當前的實際起重量和實際工作幅度。

    對于實際起重量的檢測，通常分為鉤頭鋼絲繩取力和變幅油缸取力等檢測方法。

    鉤頭鋼絲繩取力是通過傳感器檢測鉤頭鋼絲繩所受拉力，乘以鋼絲繩滑輪組的倍率，根據受力與吊重物的比例關系就可以計算出吊重物的重量。這種方法具有安裝簡單，計算方便等特點。

    變幅油缸取力是通過傳感器檢測變幅油缸的油壓，結合汽車吊其他結構參數按一定數學模型變換計算出所吊重物的重量。這種方法需要經過復雜的安裝調試才能保證準確可靠性。

    對于實際工作幅度的檢測，通常難以直接測量，而是通過測量臂長和臂桿的仰角來間接計算工作幅度。其數學模型見圖1：

圖1

工作幅度l=cosα·L-l0

3  汽車吊吊車電腦的電路構成：

電路構成如圖2所示。分為信號采集輸入、中央處理、顯示及報警控制三大部分以及鍵盤輸入、電源等附屬部分。

圖2

從傳感器采集到的長度、角度模擬信號經運放比較、放大以及A/D轉換后輸入MCU，用以計算工作幅度；采集到的重量電壓信號經放大、整形（電流信號經I/V轉換）以及A/D轉換后輸入MCU，用以計算實際起重量；采集到的鉤頭限位開關量信號經過光電隔離后送到MCU處理，用以防止起重機吊鉤過卷。

MCU通過對輸入的長度、角度、重量數字信號按一定的數學模型計算出起重力矩，然后同預存的額定起重力矩值進行比較，當達到額定起重力矩值的90％-100％時，儀表會輸出明顯持續的聲光預警信號；當達到額定起重力矩值的100％-110％時，儀表會輸出清晰響亮的聲光報警信號，并切斷汽車吊向危險方向操作的工作回路，以確保汽車吊處于安全力矩范圍。

3  注意事項：

（1）隨著臂桿的長度增加和所吊重物的加重，臂桿會具有一定彎度不再是一條理想的直線，應在程序中加以處理。

    （2）儀表的設計應符合GB 7950-1999《臂架型起重機起重吊車電腦通用技術條件》等國家標準。

（3）工作時應確認倍率、回轉中心、配重、臂桿等工作狀況的正確選擇，以確保與實際相符。

4  結語：

使用上述方法制造的吊車電腦已經得到了廣泛運用。經實踐檢驗，能滿足用戶的要求，得到了廣大用戶的好評。。戶