[go: up one dir, main page]

RU2803775C1 - Method of experimental determination of rigidity of the rope suspension for bridge type cranes - Google Patents

Method of experimental determination of rigidity of the rope suspension for bridge type cranes Download PDF

Info

Publication number
RU2803775C1
RU2803775C1 RU2022135212A RU2022135212A RU2803775C1 RU 2803775 C1 RU2803775 C1 RU 2803775C1 RU 2022135212 A RU2022135212 A RU 2022135212A RU 2022135212 A RU2022135212 A RU 2022135212A RU 2803775 C1 RU2803775 C1 RU 2803775C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
force
ropes
rope
deformation
rigidity
Prior art date
Application number
RU2022135212A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Назаров
Сергей Дмитриевич Иванов
Валентин Алексеевич Потапов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Инженерно-технический центр "КРОС"
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Инженерно-технический центр "КРОС" filed Critical Закрытое акционерное общество "Инженерно-технический центр "КРОС"
Application granted granted Critical
Publication of RU2803775C1 publication Critical patent/RU2803775C1/en

Links

Abstract

FIELD: crane lifting.
SUBSTANCE: invention is related to hoisting and transport engineering and, above all, to overhead cranes. A load of nominal weight is lifted and at the same time the force in the ropes and their deformation are measured, on the basis of which the function of the rigidity of the rope suspension from the force in it is calculated, the dependence of the force in the ropes on their deformation, the dependence of the deformation of the ropes on the force in them, and the deformation of the ropes is determined by integration of data of the speed sensor of the electric motor of the drive of the lifting mechanism, taking into account the gear ratio of the gearbox, the diameter of the drum, the multiplicity of the chain hoist and the stiffness of the span metal structure according to the formula.
EFFECT: ability to obtain a real characteristic of the rigidity of the rope suspension in the entire range of working tensions of the rope.
3 cl, 6 dwg

Description

Область техникиField of technology

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения и, прежде всего, к кранам мостового типа.The invention relates to the field of hoisting and transport engineering and, above all, to overhead cranes.

Уровень техникиState of the art

Существующие приборы безопасности кранов мостового типа: ограничители грузоподъемности и регистраторы параметров, используют линейную характеристику натяжения канатов от их деформации, пропорциональной перемещению вращающихся частей привода и, соответственно, времени этапа до отрыва груза от основания, что приводит к ошибке прогнозирования нагрузки на механизм подъема. Кроме того, представление жесткости канатного подвеса постоянным значением обуславливает ошибку определения момента остановки привода при попытке подъема груза недопустимой массы и периода колебаний грузов массы меньше номинальной, что способствует снижению качества работы алгоритмов ограничителей грузоподъемности и точности вычисления веса поднятого груза регистраторами параметров. Existing safety devices for overhead cranes: load limiters and parameter recorders, use a linear characteristic of rope tension from their deformation, proportional to the movement of the rotating parts of the drive and, accordingly, the time of the stage until the load is lifted from the base, which leads to an error in predicting the load on the lifting mechanism. In addition, the representation of the rigidity of the rope suspension with a constant value causes an error in determining the moment of stopping the drive when trying to lift a load of unacceptable mass and the period of oscillation of loads of mass less than the nominal one, which contributes to a decrease in the quality of work of the load limiting algorithms and the accuracy of calculating the weight of the lifted load by parameter recorders.

Из уровня техники известны способы определения жесткости канатов. В патенте RU 2435153 С1 (дата публикации: 27.11.2011) описана конструкция стенда, обеспечивающего одновременное измерение натяжения упругого элемента и перемещения цангового зажима.Methods for determining the stiffness of ropes are known from the prior art. Patent RU 2435153 C1 (publication date: November 27, 2011) describes the design of a stand that provides simultaneous measurement of the tension of the elastic element and the movement of the collet clamp.

Недостатком описанного подхода является стендовое исполнение, требующее демонтажа каната каждый раз, когда возникает потребность в определении его жесткости. При этом жесткость канатов хоть и вносит основной вклад в общую жесткость канатного подвеса, но не является единственной составляющей. Таким образом, косвенность рассмотренного способа обуславливает ошибку определения исследуемого параметра.The disadvantage of the described approach is the bench design, which requires dismantling the rope every time there is a need to determine its rigidity. At the same time, the rigidity of the ropes, although it makes the main contribution to the overall rigidity of the rope suspension, is not the only component. Thus, the indirectness of the considered method causes an error in determining the parameter under study.

Известен способ контроля технического состояния канатов шахтных подъемных установок, основанный на определении жесткости каната во время его удлинения под действием силы тяжести предварительно загруженного подъемного сосуда RU 2578732 С2 (дата публикации: 27.03.2016).There is a known method for monitoring the technical condition of ropes in mine lifting installations, based on determining the rigidity of the rope during its elongation under the influence of gravity of a pre-loaded lifting vessel RU 2578732 C2 (publication date: 03/27/2016).

Недостатком данного способа является неприменимость в исходном виде для полиспастных систем, а также необходимость определять величину деформации каната путем непосредственного изменения перемещения подъемного сосуда.The disadvantage of this method is that it is not applicable in its original form to pulley systems, as well as the need to determine the amount of rope deformation by directly changing the movement of the lifting vessel.

В способе, описанном в патенте RU 2780959 С1 (дата публикации: 04.10.2022), нагружение каната определяют путем измерения натяжения неподвижной ветви талевой системы, а величину удлинения каната рассчитывают по данным изменения угла поворота барабана лебедки в процессе нагружения каната. Данный способ принят за прототип.In the method described in patent RU 2780959 C1 (publication date: 10/04/2022), the rope loading is determined by measuring the tension of the stationary branch of the tackle system, and the amount of rope elongation is calculated based on the change in the angle of rotation of the winch drum during the rope loading process. This method is adopted as a prototype.

Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:

1. Определение жесткости канатного подвеса как постоянной величины, характеризующей текущее состояние каната, и зависящей только от степени износа, но не от усилия в канате.1. Determination of the rigidity of the rope suspension as a constant value characterizing the current state of the rope, and depending only on the degree of wear, but not on the force in the rope.

2. Способ определения деформации канатов на основе данных об угле поворота барабана лебедки. Так как перемещение барабана меньше соответствующего ему перемещению вала двигателя, то ошибка при вычислении аналогичным оборудованием перемещения барабана будет в число раз, равное передаточному отношению, больше, чем при вычислении перемещения вала двигателя.2. A method for determining the deformation of ropes based on data on the angle of rotation of the winch drum. Since the movement of the drum is less than the corresponding movement of the motor shaft, the error when calculating the movement of the drum by similar equipment will be a number of times equal to the gear ratio greater than when calculating the movement of the motor shaft.

3. Способ не учитывает деформацию других элементов упругой системы. Таким образом, применимость способа для кранов мостового типа ограничена положением грузовой тележки только над опорами моста, так как этому положению соответствует максимальная жесткость опорной металлоконструкции и наименьшая ошибка от того, что жесткость данного упругого элемента не учитывается.3. The method does not take into account the deformation of other elements of the elastic system. Thus, the applicability of the method for bridge-type cranes is limited to the position of the load trolley only above the bridge supports, since this position corresponds to the maximum rigidity of the supporting metal structure and the smallest error from the fact that the rigidity of this elastic element is not taken into account.

Признак прототипа, являющийся общим с заявленным способом - определение жесткости канатного подвеса экспериментальным способом на функционирующем подъемном механизме путем одновременного измерения деформации канатного подвеса и усилия в канате.A feature of the prototype that is common to the claimed method is the determination of the rigidity of the rope suspension by an experimental method on a functioning lifting mechanism by simultaneously measuring the deformation of the rope suspension and the force in the rope.

Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention

Задачей изобретения является повышение уровня защищенности кранов мостового типа путем улучшения работы существующих алгоритмов ограничителей грузоподъемности за счет более точного вычисления момента остановки привода и улучшения работы регистратора параметров работы за счет более точного вычисления периода колебаний груза на основе использования экспериментальной характеристики жесткости канатного подвеса, зависящей от усилия в канатах.The objective of the invention is to increase the level of security of overhead cranes by improving the operation of existing load limiter algorithms by more accurately calculating the moment the drive stops and improving the operation of the operating parameters recorder by more accurately calculating the period of oscillation of the load based on the use of an experimental characteristic of the rigidity of the rope suspension, which depends on the force in the ropes.

Предлагаемый способ позволяет получить реальную характеристику жесткости канатного подвеса во всем диапазоне рабочих натяжений каната в отличие от существующих способов, определяющих одно значение жесткости канатов для всех уровней нагрузок в нем.The proposed method makes it possible to obtain a real characteristic of the rigidity of a rope suspension over the entire range of operating tensions of the rope, in contrast to existing methods that determine one value of rope stiffness for all levels of loads in it.

Поставленная задача решается тем, что способ экспериментального определения жесткости канатного подвеса для кранов мостового типа заключается в том, что поднимают груз номинального веса и одновременно измеряют усилие в канатах и их деформацию, на основе чего вычисляют функцию (зависимость) жесткости канатного подвеса от усилия в канатах.The problem is solved by the fact that the method of experimentally determining the rigidity of a rope suspension for bridge cranes is to lift a load of nominal weight and simultaneously measure the force in the ropes and their deformation, on the basis of which the function (dependence) of the rigidity of the rope suspension on the force in the ropes is calculated .

Функция жесткости канатного подвеса от усилия в канатах описывается формулой (1):The function of the rigidity of a rope suspension from the force in the ropes is described by formula (1):

ск(S) - экспериментальная характеристика жесткости канатного подвеса;s to (S) - experimental characteristic of the rigidity of the rope suspension;

S - усилие в канатах;S - force in ropes;

ai - i-й коэффициент полинома третьей степени, аппроксимирующей зависимость усилия в канатах от их деформации;a i is the i-th coefficient of a polynomial of the third degree, approximating the dependence of the force in the ropes on their deformation;

bj - j-й коэффициент полинома третьей степени, аппроксимирующейb j - j-th coefficient of a third degree polynomial approximating

зависимость деформации канатов от усилия в них.dependence of the deformation of ropes on the force in them.

При этом зависимость усилия в канатах от их деформации имеет вид (2):In this case, the dependence of the force in the ropes on their deformation has the form (2):

х - значение текущей деформации каната,x is the value of the current rope deformation,

а зависимость деформации канатов от усилия в них имеет вид (3):and the dependence of the deformation of the ropes on the force in them has the form (3):

Коэффициенты ai и bj в выражениях 2 и 3 определяют путем аппроксимации экспериментальных данных: усилия в канате и скорости электродвигателя.The coefficients a i and b j in expressions 2 and 3 are determined by approximating experimental data: the force in the rope and the speed of the electric motor.

Усилие в канатах в случае установки датчика усилия в опору барабана определяют по формуле (4):The force in the ropes in the case of installing a force sensor in the drum support is determined by formula (4):

F - нагрузка на датчик усилия;F - load on the force sensor;

р - кратность полиспаста.p is the multiplicity of the pulley.

В случае установки датчика нагрузки в канатную систему усилие в канатах определяют непосредственным измерением.If a load cell is installed in a rope system, the force in the ropes is determined by direct measurement.

При этом деформацию канатов определяют интегрированием данных датчика скорости электродвигателя привода механизма подъема при учете передаточного отношения редуктора, диаметра барабана, кратности полиспаста и жесткости пролетной металлоконструкции в соответствии с формулой (5):In this case, the deformation of the ropes is determined by integrating the data from the speed sensor of the electric motor of the drive of the lifting mechanism, taking into account the gear ratio of the gearbox, the diameter of the drum, the multiplicity of the pulley and the rigidity of the span metal structure in accordance with formula (5):

x(t) - функция деформации каната от времени;x(t) - function of rope deformation versus time;

n(t) - экспериментальная функция скорости электродвигателя механизма подъема от времени;n(t) - experimental function of the speed of the electric motor of the lifting mechanism versus time;

D - диаметр барабана;D - drum diameter;

и - передаточное отношение редуктора;and - gear ratio of the gearbox;

S(t) - экспериментальная функция усилия в канате от времени;S(t) is the experimental function of the force in the rope versus time;

см - коэффициент жесткости пролетной металлоконструкции.с m - stiffness coefficient of the span metal structure.

Описанный способ позволяет за счет перехода в алгоритме ограничителя грузоподъемности от линейной функции усилия в канатах от их деформации к функции, описанной выражением (2), повысить точность определения момента остановки привода, что позволяет выполнить требование запрета отрыва от основания груза недопустимой массы;The described method allows, by transitioning in the load limiter algorithm from a linear function of the force in the ropes from their deformation to the function described by expression (2), to increase the accuracy of determining the moment the drive stops, which makes it possible to fulfill the requirement of prohibiting the lifting of an unacceptable mass from the base of a load;

а также способ повышает точность определения массы поднимаемых грузов за счет корректировки в алгоритме регистратора параметров длины буфера учетом в формуле для его вычисления переменной жесткости канатного подвеса согласно формуле (1).and also the method increases the accuracy of determining the mass of lifted loads by adjusting the buffer length parameters in the recorder algorithm by taking into account in the formula for calculating it the variable rigidity of the rope suspension according to formula (1).

Перечень фигурList of figures

Фиг. 1. Схема реализации способа экспериментального определения жесткости канатного подвеса для кранов мостового типа.Fig. 1. Scheme of implementation of the method for experimentally determining the rigidity of a rope suspension for overhead cranes.

Фиг. 2. Схема осуществления способа экспериментального определения жесткости канатного подвеса для кранов мостового типа.Fig. 2. Scheme of implementation of the method for experimentally determining the rigidity of a rope suspension for overhead cranes.

Фиг. 3. Экспериментальный график усилия в канатах от времени.Fig. 3. Experimental graph of force in ropes versus time.

Фиг. 4. Экспериментальный график скорости электродвигателя, приведенной к поступательному движению канатного подвеса, от времени.Fig. 4. Experimental graph of the speed of the electric motor, reduced to the translational motion of the rope suspension, versus time.

Фиг. 5. Зависимость деформации пролетной металлоконструкции от времени.Fig. 5. Time dependence of the deformation of the span metal structure.

Фиг. 6. Экспериментальная характеристика жесткости канатного подвеса.Fig. 6. Experimental characteristics of the rigidity of the rope suspension.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Изобретение поясняется представленной на фиг. 1 схемой. Способ экспериментального определения жесткости канатного подвеса 1 заключается в том, что в процессе подъема груза номинального веса 2 прибором 3 в память одновременно записываются усилие в канатах и их деформация. При этом в начальный момент канаты должны провисать, что является условием отсутствия в них усилия, а в конечный момент груз должен оторваться от основания. В этом случае полученная характеристика будет описывать жесткость канатного подвеса во всем диапазоне допустимых нагрузок. В случае симметричной навивки каната на барабан усилие в канате определяют с помощью датчика 4, установленного в опоре барабана, по формуле 2.The invention is illustrated in Fig. 1 diagram. The method for experimentally determining the rigidity of a rope suspension 1 is that during the process of lifting a load of nominal weight 2 by device 3, the force in the ropes and their deformation are simultaneously recorded in the memory. In this case, at the initial moment the ropes must sag, which is the condition for the absence of force in them, and at the final moment the load must come off the base. In this case, the resulting characteristic will describe the rigidity of the rope suspension over the entire range of permissible loads. In the case of symmetrical winding of the rope on the drum, the force in the rope is determined using sensor 4 installed in the drum support, according to formula 2.

При несимметричной навивке каната на барабан усилие определяют непосредственным измерением с помощью датчика, установленного в канатной системе, например, на холостой ветви каната 5.When the rope is wound asymmetrically on the drum, the force is determined by direct measurement using a sensor installed in the rope system, for example, on the idle branch of rope 5.

Деформацию каната рационально определять на основе данных о перемещении вала электродвигателя, что обуславливает меньшую ошибку при применении аналогичных средств измерения в сравнении с непосредственным измерением перемещения конца каната или поворота канатного барабана.It is rational to determine the deformation of the rope based on data on the movement of the electric motor shaft, which causes a smaller error when using similar measuring instruments in comparison with direct measurement of the movement of the end of the rope or the rotation of the rope drum.

При подъеме с подхватом - режиме, при котором в момент начала натяжения канатов электродвигатель работает на устойчивой ветви естественной характеристики - скорость электродвигателя меняется незначительно. В этом случае вычисляют зависимость деформации канатов от времени при номинальной скорости электродвигателя. Однако большинство систем управления механизмами подъема реальных кранов не позволяют реализовать подъем груза с подхватом, что обуславливает работу электродвигателя на одной из допустимых искусственных механических характеристик. При этом в процессе нарастания усилия в канатах скорость двигателя пропорционально снижается. Для учета снижения скорости подъема электродвигатель 6 оснащают датчиком 7 текущей скорости вращения выходного вала.When lifting with pick-up - a mode in which, at the moment the tension of the ropes begins, the electric motor operates on a stable branch of the natural characteristic - the speed of the electric motor changes slightly. In this case, the dependence of the rope deformation on time is calculated at the rated speed of the electric motor. However, most control systems for lifting mechanisms of real cranes do not allow lifting a load with pick-up, which causes the electric motor to operate at one of the permissible artificial mechanical characteristics. In this case, as the force in the ropes increases, the engine speed decreases proportionally. To take into account the decrease in the lifting speed, the electric motor 6 is equipped with a sensor 7 of the current speed of rotation of the output shaft.

Для определения деформации канатов интегрируют данные датчика скорости электродвигателя при учете передаточного отношения редуктора 8, кратности полиспаста 9 согласно формуле 6:To determine the deformation of the ropes, the data from the electric motor speed sensor is integrated, taking into account the gear ratio of the gearbox 8, the multiplicity of the pulley 9 according to formula 6:

В таком виде формула применима только для положения грузовой тележки над опорами 10, так как не учитывает деформацию пролетной металлоконструкции 11. Универсальный вид зависимости для деформации каната при произвольном положении грузовой тележки в пролете крана представлен формулой (5).In this form, the formula is applicable only for the position of the cargo trolley above the supports 10, since it does not take into account the deformation of the span metal structure 11. The universal type of dependence for the deformation of the rope at an arbitrary position of the cargo trolley in the crane span is represented by formula (5).

Имея зависимость усилия в канатах от времени S(t) и их деформации от времени x(t), путем исключения общего параметра - времени - получают график усилия в канатах от их деформации S(х).Having the dependence of the force in the ropes on time S(t) and their deformation on time x(t), by eliminating the common parameter - time - a graph of the force in the ropes on their deformation S(x) is obtained.

В качестве функции, аппроксимирующей график усилия в канатах от их деформации, используется полином третьей степени (формула 2), что позволяет реализовать две зоны кривизны, соответствующие теоретически зафиксированным областям большой и малой нелинейности, и в то же время отфильтровать паразитные высокочастотные колебания.As a function that approximates the graph of the force in ropes from their deformation, a third-degree polynomial is used (formula 2), which makes it possible to implement two zones of curvature corresponding to theoretically fixed areas of large and small nonlinearity, and at the same time filter out parasitic high-frequency oscillations.

Аналогично аппроксимируют зависимость деформации канатов от усилия в них (формула 3). Тогда, имея коэффициенты ai и bj функций (2) и (3), путем их подстановки в формулу (1) получают экспериментальную характеристику жесткости канатного подвеса. Предложенный способ экспериментального определения жесткости канатного подвеса реализован с помощью прибора, функциональная схема которого представлена на фиг. 2, где цифровой вычислительный блок (12) получает информацию от блока ввода информации (13), датчика скорости вращения двигателя (14), датчика усилия в канате (15) и часов реального времени (16). Между цифровым вычислительным блоком (12), блоком долговременной памяти (17) и блоком связи (18) имеется двухсторонняя связь. Цифровой вычислительный блок (12) выводит визуальную информацию через блок индикации (19) на внешнее оборудование (20).The dependence of the deformation of ropes on the force in them is similarly approximated (formula 3). Then, having the coefficients a i and b j of functions (2) and (3), by substituting them into formula (1), an experimental characteristic of the rigidity of the rope suspension is obtained. The proposed method for experimentally determining the rigidity of a rope suspension is implemented using a device, the functional diagram of which is presented in Fig. 2, where the digital computing unit (12) receives information from the information input unit (13), the engine speed sensor (14), the rope force sensor (15) and the real-time clock (16). There is two-way communication between the digital computing unit (12), the long-term memory unit (17) and the communication unit (18). The digital computing unit (12) outputs visual information through the display unit (19) to external equipment (20).

С помощью блока ввода информации задается идентификационная информация: жесткость пролетной металлоконструкции, передаточное число редуктора и кратность полиспаста. В процессе работы механизма на подъем при помощи датчиков скорости вращения двигателя и усилия в канате цифровым вычислительным блоком записываются в память зависимости от времени соответствующих параметров: фиг. 3 и фиг.4. При этом с помощью передаточного числа редуктора и кратности полиспаста осуществляется пересчет скорости двигателя в скорость деформации канатов.Using the information input block, identification information is set: the rigidity of the span metal structure, the gear ratio of the gearbox and the multiplicity of the pulley. During the lifting operation of the mechanism, with the help of engine rotation speed sensors and the force in the rope, the corresponding parameters are recorded in the memory depending on time by a digital computing unit: Fig. 3 and Fig.4. In this case, using the gear ratio and the multiplicity of the pulley, the engine speed is recalculated into the deformation rate of the ropes.

При помощи часов реального времени записи скорости изменения деформации канатов и усилия в канатах синхронизируются. Затем в цифровом вычислительном блоке осуществляется процедура интегрирования данных скорости двигателя. Результат интегрирования - график перемещения вращающихся масс от времени, представлен на фиг. 5.Using a real-time clock, the rate of change in rope deformation and the forces in the ropes are synchronized. Then, the digital computing unit carries out the procedure for integrating the engine speed data. The result of integration - a graph of the movement of rotating masses versus time, is presented in Fig. 5.

Далее цифровой вычислительный блок на основании записи усилия в канатах от времени и деформации канатов от времени строит путем исключения общего параметра (времени) зависимость натяжения в канатах от деформации канатов и аппроксимирует эту зависимость полиномом третьей степени: фиг. 6. Полученная зависимость сохраняется в блоке долговременной памяти или передается по средствам блока связи внешнему оборудованию, например, ограничителю грузоподъемности или регистратору параметров работы крана. По окончании процесса на блок индикации выводится сообщение об ошибке или об успешном получении зависимости жесткости канатного подвеса.Next, the digital computing unit, based on recording the force in the ropes as a function of time and the deformation of the ropes as a function of time, constructs, by eliminating the general parameter (time), the dependence of the tension in the ropes on the deformation of the ropes and approximates this dependence with a third-degree polynomial: Fig. 6. The resulting dependence is stored in a long-term memory unit or transmitted via a communication unit to external equipment, for example, a load limiter or a crane operating parameters recorder. At the end of the process, an error message or a successful receipt of the dependence of the rigidity of the rope suspension is displayed on the display unit.

Примеры осуществления изобретенияExamples of implementation of the invention

Реализация способа проводилась на мостовом кране грузоподъемностью 2 тонны при подъеме номинального груза. Одновременно при помощи накладного тензометрического датчика ДНК-1 и энкодера DIY, установленного на вал двигателя механизма подъема, записывали усилие в канате (фиг. 3) и скорость вращения двигателя (фиг.4) на этапе натяжения канатов до отрыва груза от основания. Путем интегрирования данных сигнала энкодера с учетом значений параметров диаметра барабана D=0,5 м, передаточного отношения редуктора и=32 и коэффициента жесткости пролетной металлоконструкции см=1,92⋅107 на основании зависимости (5) получен график деформации каната от времени (фиг. 5).The implementation of the method was carried out on an overhead crane with a lifting capacity of 2 tons when lifting a nominal load. At the same time, using a DNA-1 clamp-on strain gauge and a DIY encoder mounted on the motor shaft of the lifting mechanism, the force in the rope (Fig. 3) and the engine rotation speed (Fig. 4) were recorded at the stage of tensioning the ropes until the load was lifted from the base. By integrating the encoder signal data taking into account the parameters of the drum diameter D=0.5 m, the gear ratio u=32 and the rigidity coefficient of the span metal structure with m =1.92⋅10 7 Based on dependence (5), a graph of rope deformation versus time was obtained (Fig. 5).

На основании записей усилия в канатах от времени S(t)[H] (фиг. 3) и деформации каната х(t)[м] (фиг. 5) путем исключения общего параметра - времени - получают график усилия в канатах от их деформации S(х)[Н] (фиг.6). График (фиг. 6) аппроксимируют полиномом третьей степени согласно формуле (2), для рассматриваемого примера значения коэффициентов полинома равны:Based on the records of the force in the ropes versus time S(t)[H] (Fig. 3) and the deformation of the rope x(t)[m] (Fig. 5) by eliminating the general parameter - time - a graph of the force in the ropes versus their deformation is obtained S(x)[H] (Fig. 6). The graph (Fig. 6) is approximated by a third-degree polynomial according to formula (2); for the example under consideration, the values of the polynomial coefficients are equal to:

а коэффициенты полинома, аппроксимирующего обратный график - деформации каната от усилия в нем, равны:and the coefficients of the polynomial approximating the inverse graph - the deformation of the rope from the force in it - are equal to:

Жесткость канатного подвеса определяют подстановкой в формулу (1) соответствующих безразмерных коэффициентов аппроксимирующих полиномов ai и bj:The rigidity of the rope suspension is determined by substituting into formula (1) the corresponding dimensionless coefficients of the approximating polynomials a i and b j :

Claims (26)

1. Способ экспериментального определения жесткости канатного подвеса для кранов мостового типа, заключающийся в том, что поднимают груз номинального веса и одновременно измеряют усилие в канатах и их деформацию, на основе чего вычисляют функцию жесткости канатного подвеса от усилия в канатах, отличающийся тем, что жесткость канатного подвеса определяют по формуле1. A method for experimentally determining the rigidity of a rope suspension for bridge-type cranes, which consists in lifting a load of nominal weight and simultaneously measuring the force in the ropes and their deformation, on the basis of which the function of the rigidity of the rope suspension from the force in the ropes is calculated, characterized in that the rigidity rope suspension is determined by the formula ск - экспериментальная величина жесткости канатного подвеса;c k is the experimental value of the rigidity of the rope suspension; S - усилие в канатах;S - force in ropes; ai - i-й коэффициент полинома третьей степени, аппроксимирующий зависимость усилия в канатах от их деформации;a i is the i-th coefficient of a third-degree polynomial, approximating the dependence of the force in the ropes on their deformation; bj - j-й коэффициент полинома третьей степени, аппроксимирующий зависимость деформации канатов от усилия в них,b j - jth coefficient of a third-degree polynomial, approximating the dependence of rope deformation on the force in them, при этом зависимость усилия в канатах от их деформации имеет вид:in this case, the dependence of the force in the ropes on their deformation has the form: х - величина текущей деформации каната,x - the magnitude of the current deformation of the rope, а зависимость деформации канатов от усилия в них имеет вид:and the dependence of the deformation of the ropes on the force in them has the form: коэффициенты которых (ai и bj) определяют путем аппроксимации экспериментальных данных: усилия в канате и скорости электродвигателя;the coefficients of which (a i and b j ) are determined by approximating experimental data: the force in the rope and the speed of the electric motor; при этом деформацию канатов определяют интегрированием данных датчика скорости электродвигателя привода механизма подъема при учете передаточного отношения редуктора, диаметра барабана, кратности полиспаста и жесткости пролетной металлоконструкции в соответствии с формулой:in this case, the deformation of the ropes is determined by integrating the data from the speed sensor of the electric motor of the drive of the lifting mechanism, taking into account the gear ratio of the gearbox, the diameter of the drum, the multiplicity of the pulley and the rigidity of the span metal structure in accordance with the formula: x(t) - экспериментальная функция деформации каната от времени;x(t) - experimental function of rope deformation versus time; n(t) - экспериментальная функция скорости электродвигателя механизма подъема от времени;n(t) - experimental function of the speed of the electric motor of the lifting mechanism versus time; D - диаметр барабана;D - drum diameter; р - кратность полиспаста;p - pulley multiplicity; u - передаточное отношение редуктора; u is the gear ratio of the gearbox; S(t) - экспериментальная функция усилия в канате от времени;S(t) is the experimental function of the force in the rope versus time; см - коэффициент жесткости пролетной металлоконструкции.с m - stiffness coefficient of the span metal structure. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в случае установки датчика нагрузки в опору барабана усилие в канатах определяют по зависимости:2. The method according to claim 1, characterized in that if a load sensor is installed in the drum support, the force in the ropes is determined by the dependence: F - нагрузка на датчик усилия.F - load on the force sensor. р - кратность полиспаста.p is the multiplicity of the pulley. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в случае установки датчика нагрузки в канатную систему усилие в канатах определяют непосредственным измерением.3. The method according to claim 1, characterized in that if a load sensor is installed in the rope system, the force in the ropes is determined by direct measurement.
RU2022135212A 2022-12-29 Method of experimental determination of rigidity of the rope suspension for bridge type cranes RU2803775C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2803775C1 true RU2803775C1 (en) 2023-09-19

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU911130A1 (en) * 1980-08-29 1982-03-07 Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука Method of measuring bending rigidity of steel ropes
WO2010128056A1 (en) * 2009-05-05 2010-11-11 Meyer, Axel Method and device for testing the stability of a pole
RU2617145C1 (en) * 2015-12-23 2017-04-21 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" Method to control lifting rope technical condition
RU2780959C1 (en) * 2021-09-21 2022-10-04 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" Method for monitoring the technical condition of the wire line

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU911130A1 (en) * 1980-08-29 1982-03-07 Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука Method of measuring bending rigidity of steel ropes
WO2010128056A1 (en) * 2009-05-05 2010-11-11 Meyer, Axel Method and device for testing the stability of a pole
RU2617145C1 (en) * 2015-12-23 2017-04-21 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" Method to control lifting rope technical condition
RU2780959C1 (en) * 2021-09-21 2022-10-04 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" Method for monitoring the technical condition of the wire line

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2537728C2 (en) Weight registration system for load suspended on lifting crane cable
WO2016055025A2 (en) Crane operation range compensation method and apparatus
CN108750946B (en) Crane load identification, measurement and adjustment control method
RU2803775C1 (en) Method of experimental determination of rigidity of the rope suspension for bridge type cranes
US3971008A (en) Crane overload detector using a boom bending moment detector
JP6667659B2 (en) Elevator device and scale device calibration method
JP5191315B2 (en) Weight measuring device
CN111532990B (en) Crane winch rope disorder prevention control system and method and crane
CN115485228B (en) Sling monitoring device and crane system
KR20180019537A (en) A method for defining an optimized load curve for a crane, a method and a control device for controlling a load suspended on a crane based on an optimized load curve
CN108975166B (en) Weighing method based on variable-amplitude steel wire rope force taking
JPH08337393A (en) Method and device for determining life of moving rope
CN112830403A (en) Compensation method for accurately detecting hoisting weight of tower crane
CN218297465U (en) Traction force detection device
JP7611883B2 (en) Wire rope diagnostic method, diagnostic system, and diagnostic program
JPH107323A (en) Method and apparatus for determining life of wire rope
Uzunov et al. Experimental investigation of the dynamic loading of a lifting mechanism
CN113772548B (en) Steel wire rope compensation method based on double-component weighing sensor
SU1190221A1 (en) Method of dynamometer calibration
US3916686A (en) Method for testing wire rope
KR102440732B1 (en) Method and system for measuring tension of temporary fixing bars with various dimensions in fcm bridge constuction
JPH08108974A (en) Method and apparatus for determining life of wire rope
JP2004251880A (en) Method of determining lifetime of wire rope
JPH0449195A (en) Device for diagnosing wire rope for crane
CN106744326A (en) A kind of raising lift heavy is weighed and control device