CN109684784A - 起重机钢丝绳寿命监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重机钢丝绳安全监测技术，解决了现有起重机钢丝绳寿命评估方法的评估结果不准确，造成成本浪费和起重机作业安全性低的问题。技术方案概括为：在每次吊运货物时，都检测被吊货物的重量，并根据预先划分的重量等级，分别统计每个重量等级下所吊运的次数，各个重量等级对应不同的负荷系数，然后结合各个重量等级对应的吊运次数和负荷系数计算出钢丝绳已使用寿命，进而得到钢丝绳剩余寿命。有益效果是：本发明计算钢丝绳剩余寿命时结合了钢丝绳的实际作业情况，极大的减少了钢丝绳的过维修和欠维修问题，使得起重机作业时安全性高，并且减少了钢丝绳维修的成本浪费。本发明特别适用于起重机钢丝绳寿命监测系统。

Description

起重机钢丝绳寿命监测方法

技术领域

本发明涉及起重机钢丝绳安全监测技术，特别涉及起重机钢丝绳寿命监测技术。

背景技术

现有技术中起重机钢丝绳使用寿命是按照固定更换周期和/或人工点检的管理模式进行判定，这种模式不能结合吊车的实际作业情况来评估钢丝绳的使用寿命，使得钢丝绳寿命评估结果不准确，必然带来钢丝绳过维修或欠维修的问题，钢丝绳过维修导致成本浪费，欠维修导致起重机作业安全性低。

发明内容

本发明为解决现有起重机钢丝绳寿命评估方法的评估结果不准确，造成成本浪费和起重机作业安全性低的问题，提供一种起重机钢丝绳寿命监测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：起重机钢丝绳寿命监测方法，包括：

按照重量的不同划分n个重量等级，每个重量等级分别对应一个初始值为0的计数值，并分别为每个重量等级预设对应的负荷系数，重量等级对应的重量越大，则该重量等级对应的负荷系数也越大，设：A_i是第i个重量等级对应的计数值，B_i是第i个重量等级对应的负荷系数，其中，i是正整数，n是正整数，1≤i≤n，n≥2；

每次吊运货物时，起重机通过称重装置获取被吊货物的重量，并将每次被吊货物的重量发送到计算处理设备；

计算处理设备根据划分的重量等级和每次被吊货物的重量，分别判断出每次被吊货物的重量所属的重量等级，并对相应重量等级对应的计数值加一；

计算处理设备计算出钢丝绳已弯折次数，计算公式采用：其中N₁是钢丝绳已弯折次数，W是每次吊运钢丝绳弯折循环次数；

计算处理设备计算出钢丝绳剩余寿命，计算公式采用：N₃＝N₂-N₁，其中N₃是钢丝绳剩余寿命，N₂是预设的钢丝绳在一个捻距内断丝10％时所需的弯折次数。

作为进一步优化，上述方法还包括计算处理设备获取钢丝绳已使用天数，然后根据钢丝绳已使用天数和钢丝绳已弯折次数计算出钢丝绳每天平均弯折次数，然后根据钢丝绳剩余寿命和钢丝绳每天平均弯折次数计算出钢丝绳剩余使用天数，当钢丝绳剩余使用天数小于预设的阈值时进行报警，否则不报警。

作为进一步优化，设钢丝绳当前寿命折算系数为P，其中0≤P≤1；

对钢丝绳的外层丝磨损情况、直径减小量情况和变形烧损情况进行点检，并将点检结果录入计算处理设备，计算处理设备根据点检结果和预设的判断规则确定钢丝绳当前损坏程度，然后根据钢丝绳当前损坏程度和预设的钢丝绳损坏程度与钢丝绳寿命折算系数间的对应关系，确定钢丝绳当前寿命折算系数，其中钢丝绳损坏程度越小，则该钢丝绳损坏程度对应的钢丝绳寿命折算系数越大；

计算处理设备计算出钢丝绳剩余寿命，计算公式采用：N₃＝N₂×P-N₁。

作为进一步优化，每次吊运货物时，采用以下方法获取被吊货物的重量：

每次吊运货物时，称重装置每隔预设时间采集重量数据，设本次被吊货物的重量为X，本次采集到的重量数据按时间先后顺序为：a₁,a₂,a₃…a_j…a_m，其中5≤j≤m，j和m为正整数；

从本次采集到的重量数据中寻找同时满足下列条件的重量数据：

|A-B|≤0.5；

|A-C|≤0.5；

|B-C|≤0.5；

其中，

若找到则否则X＝0或X等于本次采集到的重量数据中的最大值。

作为进一步优化，所述预设的钢丝绳在一个捻距内断丝10％时所需的弯折次数采用尼曼(Niemann)公式计算得到。

有益效果是：本发明计算钢丝绳剩余寿命时结合了钢丝绳的实际作业情况，由此计算出的钢丝绳剩余寿命更加准确，极大的减少了钢丝绳的过维修和欠维修问题，使得起重机作业时安全性高，并且减少了钢丝绳维修的成本浪费。本发明特别适用于起重机钢丝绳寿命监测系统。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明的技术方案。

本发明的技术方案是：起重机钢丝绳寿命监测方法，包括：

按照重量的不同划分n个重量等级，每个重量等级分别对应一个初始值为0的计数值，并分别为每个重量等级预设对应的负荷系数，重量等级对应的重量越大，则该重量等级对应的负荷系数也越大，设：A_i是第i个重量等级对应的计数值，B_i是第i个重量等级对应的负荷系数，其中，i是正整数，n是正整数，1≤i≤n，n≥2；

每次吊运货物时，起重机通过称重装置获取被吊货物的重量，并将每次被吊货物的重量发送到计算处理设备；

计算处理设备根据划分的重量等级和每次被吊货物的重量，分别判断出每次被吊货物的重量所属的重量等级，并对相应重量等级对应的计数值加一；

计算处理设备计算出钢丝绳已弯折次数，计算公式采用：其中N₁是钢丝绳已弯折次数，W是每次吊运钢丝绳弯折循环次数；

计算处理设备计算出钢丝绳剩余寿命，计算公式采用：N₃＝N₂-N₁，其中,N₃是钢丝绳剩余寿命，N₂是预设的钢丝绳在一个捻距内断丝10％时所需的弯折次数，N₂即是钢丝绳的理论弯折寿命。

上述方法在每次吊运货物时，都检测被吊货物的重量，并根据预先划分的重量等级，分别统计每个重量等级下所吊运的次数，各个重量等级对应不同的负荷系数，然后通过上述剩余寿命计算公式，在评估钢丝绳剩余寿命时将实际作业情况结合进来，由此计算出的钢丝绳剩余寿命更加符合实际情况，更加准确。

对上述方法进行进一步优化，具体可以是：

上述方法还可以包括：计算处理设备获取钢丝绳已使用天数，然后根据钢丝绳已使用天数和钢丝绳已弯折次数计算出钢丝绳每天平均弯折次数，然后根据钢丝绳剩余寿命和钢丝绳每天平均弯折次数计算出钢丝绳剩余使用天数，当钢丝绳剩余使用天数小于预设的阈值时进行报警，否则不报警。上述通过将钢丝绳剩余弯折寿命转换为剩余使用时间并根据剩余使用时间来提醒相关人员，便于相关人员掌握钢丝绳使用状态，及时更换维修。

上述方法中，还可以设钢丝绳当前寿命折算系数为P，其中0≤P≤1；对钢丝绳的外层丝磨损情况、直径减小量情况和变形烧损情况进行点检，并将点检结果录入计算处理设备，计算处理设备根据点检结果和预设的判断规则确定钢丝绳当前损坏程度，然后根据钢丝绳当前损坏程度和预设的钢丝绳损坏程度与钢丝绳寿命折算系数间的对应关系，确定钢丝绳当前寿命折算系数，其中钢丝绳损坏程度越小，则该钢丝绳损坏程度对应的钢丝绳寿命折算系数越大；计算处理设备计算出钢丝绳剩余寿命，计算公式采用：N₃＝N₂×P-N₁。上述在计算钢丝绳剩余寿命的过程中，将相关人员对钢丝绳的点检情况结合进来，计算公式中引入钢丝绳寿命折算系数，用于对钢丝绳理论寿命(即N₂)进行修正，使得钢丝绳剩余寿命计算结果更加贴合实际。

上述每次吊运货物时，可以采用以下方法获取被吊货物的重量：

每次吊运货物时，称重装置每隔预设时间采集重量数据，设本次被吊货物的重量为X，本次采集到的重量数据按时间先后顺序为：a₁,a₂,a₃…a_j…a_m，其中5≤j≤m，j和m为正整数；

从本次采集到的重量数据中寻找同时满足下列条件的重量数据：

|A-B|≤0.5；

|A-C|≤0.5；

|B-C|≤0.5；

其中，

上述三个条件的作用是通过对比3个稳定的重量数据对应的平均值间的差距，进一步判断所测得的重量数据是否稳定。

若找到则否则X＝0或X等于本次采集到的重量数据中的最大值。

上述预设的钢丝绳在一个捻距内断丝10％时所需的弯折次数可以采用尼曼公式计算得到。

实施例

下面具体举例说明本发明的技术方案。

本例在监测起重机钢丝绳寿命时，采用以下步骤：

步骤一、按照重量的不同划分n个重量等级，每个重量等级分别对应一个初始值为0的计数值，并分别为每个重量等级预设对应的负荷系数，重量等级对应的重量越大，则该重量等级对应的负荷系数也越大，设：A_i是第i个重量等级对应的计数值，B_i是第i个重量等级对应的负荷系数，其中，i是正整数，n是正整数，1≤i≤n，n≥2。

步骤二、吊运货物时，起重机通过称重装置获取本次被吊货物的重量，并将本次被吊货物的重量发送到计算处理设备；其中，载荷由0变化为非0，再由非0变化为0时判定为一次吊运，采用以下方法获取本次被吊货物的重量：

本次吊运货物时，称重装置每隔预设时间采集重量数据，设本次被吊货物的重量为X，本次采集到的重量数据按时间先后顺序为：a₁,a₂,a₃…a_j…a_m，其中5≤j≤m，j和m为正整数；

从本次采集到的重量数据中寻找同时满足下列条件的重量数据：

|A-B|≤0.5；

|A-C|≤0.5；

|B-C|≤0.5；

其中，

若找到则否则X＝0或X等于本次采集到的重量数据中的最大值。

步骤三、计算处理设备根据划分的重量等级和步骤三中得到的被吊货物的重量，判断出该被吊货物的重量所属的重量等级，并对相应重量等级对应的计数值加一；

步骤四、计算处理设备计算出钢丝绳已弯折次数，计算公式采用：其中N₁是钢丝绳已弯折次数，W是每次吊运钢丝绳弯折循环次数；由上述计算公式可以看出，在计算钢丝绳已使用寿命，即钢丝绳已弯折次数时，结合了实际作业情况，钢丝绳所吊运的货物越重，吊运次数越多，则计算出的钢丝绳已弯折次数越大。

步骤五、计算处理设备计算出钢丝绳剩余寿命，计算公式采用：N₃＝N₂×P-N₁，其中N₃是钢丝绳剩余寿命，N₂是预设的钢丝绳在一个捻距内断丝10％时所需的弯折次数，本例中N₂采用尼曼公式计算得到，P是钢丝绳当前寿命折算系数，0≤P≤1。

步骤六、计算处理设备获取钢丝绳已使用天数，然后根据钢丝绳已使用天数和钢丝绳已弯折次数计算出钢丝绳每天平均弯折次数，然后根据钢丝绳剩余寿命和钢丝绳每天平均弯折次数计算出钢丝绳剩余使用天数，当钢丝绳剩余使用天数小于预设的阈值时进行报警，否则不报警。

通过上述步骤，即完成了对钢丝绳寿命的一次监测流程，循环执行步骤二至步骤六，就能实现对钢丝绳寿命的实时监测。其中，上述步骤五中的钢丝绳当前寿命折算系数P，本例初始值设置为1，然后根据工作人员的点检情况进行修正，进而达到修正钢丝绳理论寿命的目的，具体方式为：对钢丝绳的外层丝磨损情况、直径减小量情况和变形烧损情况进行点检，并将点检结果录入计算处理设备，计算处理设备根据点检结果和预设的判断规则确定钢丝绳当前损坏程度，然后根据钢丝绳当前损坏程度和预设的钢丝绳损坏程度与钢丝绳寿命折算系数间的对应关系，确定钢丝绳当前寿命折算系数，其中钢丝绳损坏程度越小，则该钢丝绳损坏程度对应的钢丝绳寿命折算系数越大。

Claims (5)

1.起重机钢丝绳寿命监测方法，其特征在于，包括：

按照重量的不同划分n个重量等级，每个重量等级分别对应一个初始值为0的计数值，并分别为每个重量等级预设对应的负荷系数，重量等级对应的重量越大，则该重量等级对应的负荷系数也越大，设：A_i是第i个重量等级对应的计数值，B_i是第i个重量等级对应的负荷系数，其中，i是正整数，n是正整数，1≤i≤n，n≥2；

每次吊运货物时，起重机通过称重装置获取被吊货物的重量，并将每次被吊货物的重量发送到计算处理设备；

计算处理设备根据划分的重量等级和每次被吊货物的重量，分别判断出每次被吊货物的重量所属的重量等级，并对相应重量等级对应的计数值加一；

计算处理设备计算出钢丝绳已弯折次数，计算公式采用：其中N₁是钢丝绳已弯折次数，W是每次吊运钢丝绳弯折循环次数；

计算处理设备计算出钢丝绳剩余寿命，计算公式采用：N₃＝N₂-N₁，其中N₃是钢丝绳剩余寿命，N₂是预设的钢丝绳在一个捻距内断丝10％时所需的弯折次数。

2.如权利要求1所述的起重机钢丝绳寿命监测方法，其特征在于，还包括：计算处理设备获取钢丝绳已使用天数，然后根据钢丝绳已使用天数和钢丝绳已弯折次数计算出钢丝绳每天平均弯折次数，然后根据钢丝绳剩余寿命和钢丝绳每天平均弯折次数计算出钢丝绳剩余使用天数，当钢丝绳剩余使用天数小于预设的阈值时进行报警，否则不报警。

3.如权利要求1所述的起重机钢丝绳寿命监测方法，其特征在于，设钢丝绳当前寿命折算系数为P，其中0≤P≤1；

对钢丝绳的外层丝磨损情况、直径减小量情况和变形烧损情况进行点检，并将点检结果录入计算处理设备，计算处理设备根据点检结果和预设的判断规则确定钢丝绳当前损坏程度，然后根据钢丝绳当前损坏程度和预设的钢丝绳损坏程度与钢丝绳寿命折算系数间的对应关系，确定钢丝绳当前寿命折算系数，其中钢丝绳损坏程度越小，则该钢丝绳损坏程度对应的钢丝绳寿命折算系数越大；

计算处理设备计算出钢丝绳剩余寿命，计算公式采用：N₃＝N₂×P-N₁。

4.如权利要求1所述的起重机钢丝绳寿命监测方法，其特征在于，每次吊运货物时，采用以下方法获取被吊货物的重量：

每次吊运货物时，称重装置每隔预设时间采集重量数据，设本次被吊货物的重量为X，本次采集到的重量数据按时间先后顺序为：a₁,a₂,a₃…a_j…a_m，其中5≤j≤m，j和m为正整数；

从本次采集到的重量数据中寻找同时满足下列条件的重量数据：

|A-B|≤0.5；

|A-C|≤0.5；

|B-C|≤0.5；

其中，

若找到则否则X＝0或X等于本次采集到的重量数据中的最大值。

5.如权利要求1所述的起重机钢丝绳寿命监测方法，其特征在于，所述预设的钢丝绳在一个捻距内断丝10％时所需的弯折次数采用尼曼公式计算得到。