基于单片机的起重机超载保护器设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

在现阶段国家经济公关政策的指导下，近几年中国经济持续向上发展，中国在去年超越美国俨然成了不争的事实。2013年，在中国大陆众多的港口中，货物年吞吐量超过3亿吨以上的港口数量已经达到了10个，集装箱年吞吐量超过500万标箱以上的港口也达到了11个。这种经济上的发展大大的促进了工程机械行业的发展，这其中受到最大影响的就是起重机行业，据不完整统计，“十五”期间起重机行业年均增长率超过30%，总而言之，现阶段对起重机的需求也是越来越大，正是由于起重机在工业生产，及贸易运输中有着重要的作用，其安全性的问题也得到了有关部门的大力重视。就以在各大港口中得到广泛运用的装卸用门座起重机为例，每个起重机在工作的过程中，其能承受的最大力矩是有限制的，其大致为一个额定不变的定值，但是，由于其机械臂的移动导致其所能承受的最大的重量发生了变化，此时，如果不对起重机工作过程中的力矩进行实时的监控，一旦当机械臂移动到了某个位置时，且此时的实际承重超过了额定的承重时，会造成轻则设备部件损坏，重则起重机倾覆从而造成重大的人员伤亡的严重后果。因此，在实际生产的过程中，基本上每台起重机都会装上力矩限制器。

1.2起重机力矩限制器的简介

起重机力矩限制器是一种专门安装于大型起重机设备的用于实时监督起重机的力矩的监督系统，起到超载保护的作用，它自带的传感器会检测起重机在工作过程中所吊载的质量以及起重机吊臂与水平面的夹角，并且对所得到的数据进行分析和处理再结合起重机实际的情况进行判断并作出相应的动作：当实际的载重接近非安全的范围时，系统会进行预报警；当系统进入非安全范围内时，系统会报警，并且发出停止信号，防止起重机继续动作，以免起重机发生倾覆，造成人员伤亡的情况。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容和技术指标

本次设计是关于基于单片机的32t-38m浮式起重机超载保护器的设计，其主要内容有（1）选择适当的称重传感器，并且论证其相关检测机理（2）设计检测电路，用于检测起重机起重重量，按照要求设计信号调理电路、放大电路、显示电路、通讯接口（3）实时的显示重量，在90%、100%和110%时输出报警。实际上浮式起重机采用取力滑轮取力方式，通过二次仪表控制起吊货物的重量。该装置安装在立柱上部。当起吊重物时，钢丝绳绕过取力滑轮，其张力的合力形成对传感器的压力。传感器将其转化为电信号，并传至二次仪表（传感器讯号经电气放大后将吊重吨位显示在主驾驶室的仪器屏上），此力作用于传感器上，仪器能在接近32吨载荷时发出蜂鸣信号，当载荷达到35.2吨时，电路上的起升方向断路，只能作下降动作，待抓斗卸载至32吨以下时，重新起升。通过二次仪表对预置信号的比较，达到负荷限制的目的。

3. 研究计划与安排

第一周至第二周根据题目要求展开调研工作，熟悉工作内容和技术要求，了解国内外相关技术发展现状。

第三周完成开题报告。

第四周查阅资料了解工艺要求，编写设计说明书。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]徐少华，张华英，周艳.基于at89c51的起重超载限制器[j].山东建筑大学学报.2007,22（5）445-447.

[2]王安敏，何兆明，张学强.基于at89c52单片机的起重机力矩限制器[j].仪表技术与传感器.2008.（6）24-25.

[3]王永春.单片机与传感器在门座起重机超负荷机构中的应用[j].港口科技·科研与革命[j].2013.（1）8-12.