DE2832410A1

DE2832410A1 - Tractive force measurement device - is used with endless driving cables and calculates sum and difference values for both sides of drive

Info

Publication number: DE2832410A1
Application number: DE19782832410
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Ing Ahrens
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1978-07-24
Filing date: 1978-07-24
Publication date: 1980-02-07
Also published as: DE2832410C2

Abstract

The tractive force is measured on both sides of the traction cable in the driving station area, for conveyor and plough chains, esp. in mines. The tractive forces are continuously indirectly measured by measuring proportional forces. Tractive forces in both cables are calculated from their difference obtained from the torque on the driving drum, and from their sum obtained from the forces applied to drum shaft bearings in the driving direction.

Description

Meßverfahren zur berührungslosen Messung der ZugkräfteMeasurement method for non-contact measurement of tensile forces

von EndZoszugmitteZn Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von Zugkräften am ein- und auslaufenden Trum von Endloszugmitteln im Bereich der Antriebsstationen, beispielsweise bei Förderer- und Hobelketten oder vergleicnbaren Einrichtungen, insbesondere im Untertagebergbau.von EndZoszugmitteZn The invention relates to a method for measurement of tensile forces on the incoming and outgoing strand of endless traction means in the area of the Drive stations, for example for conveyor and plow chains or comparable ones Facilities, especially in underground mining.

Bei dem Versuch, die Leistungen im Untertagebereich hinsicht-Zich der KohZeförderung immer weiter zu steigern, hat sich herausgesteZZt, daß die Ketten, beispielsweise die HobeZ-ketten oder die Ketten der förderer, aZs Schwachpunkte der Betriebsmittel anzusehen sind.When trying to view the services in the underground area-Zich to keep increasing the coal production has shown that the chains, for example the HobeZ chains or the chains of the conveyor, aZs weak points of the equipment are to be viewed.

In Anpassung an die geforderte Leistung und abgesteZZt auf eine unbegrenzte Haltbarkeitsdauer müßten Ketten von einer Größe verwendet werden, die die aus'trieblichen und räumlichen Gründen nicht tragbar wären. Aus diesem Grunde werden Ketten verwendet, die nur für eine begrenzte Lebensdauer ausgelegt sind.In adaptation to the required performance and based on an unlimited one Shelf life would have to be chains of a size that the Aus'trieblichen and spatial reasons would not be acceptable. For this reason, chains are used which are only designed for a limited service life.

Um die beispielsweise mit Zettenrissen verbundenen Schwierig-Reiten, insbesondere die hohen Kosten durch rörderausfall zu vermeiden, werden Messungen zur FeststeZZung und Uberprüfung der Kettenzugkräfte durchgeführt.To avoid the difficult riding associated, for example, with tears, Measurements are used in particular to avoid the high costs caused by loss of production carried out to establish and check the chain tensile forces.

Bekannt ist ein Meß-l'lagnetbandgerät, das auf einfache Weise die Registrierung von Meßwerten an schwer zugänglichen MaschinenteiZen und insbesondere Zugmitteln zuläßt. Das Grundprinzip ist Umwandlung einer mechanischen Größe in eine elektrische mit HiZfe passiver Geber, z.B. mit Dehnungsmeßstreifen, die in einer Wheatstone'schen Rollbrücke zusammengefaßt sind. Die Aufzeichnung erfoZgt mit einem im Kettenstrang mit laufenden Magnetbandgerät. Dieses ist in ein Schutzgehäuse eingebaut, dessen Form der zu untersuchenden Maschine oder Anlage angepaßt ist.A measuring l'lagnetbandgerät is known, which in a simple manner the Registration of measured values on machine parts that are difficult to access and in particular Allows traction. The basic principle is to convert a mechanical quantity into a electrical with HiZfe passive encoder, e.g. with strain gauges, which are in a Wheatstone's rolling bridge are summarized. The recording takes place with a in the chain strand with running magnetic tape recorder. This is built into a protective housing, the shape of which is adapted to the machine or system to be examined.

Der Nachteil dieses Meß-Magnetbandgerätes besteht im wesent-Zichen darin, daß es frar den notwendigen Gleichlauf nicht über ein ausreichend robustes Laufwerk verfügt, das dem rauhen Untertagebetrieb standhätt. Darüber hinaus weist es nur eine geringe Speicherbarkeit auf und ist ungeeignet für einen kontinuierlichen Betrieb.The disadvantage of this measuring tape recorder is the essential character in the fact that it frar the necessary synchronization does not have a sufficiently robust Drive that could withstand the rough underground operation. It also has it has low storability and is unsuitable for continuous Operation.

Neben seiner mechanischen EmpfindZichkeit besteht jedoch ein weiterer schwerwiegender Nachteil des Meß-Magnetbandgerätes darin daß es keine sofortigen Meßwerte Liefert, da erst nach der Aufnahme und nach Ausbau desf Magnetbandes eine Auswertung erfolgen kann.In addition to its mechanical sensitivity, there is another one serious disadvantage of the measuring tape recorder is that there is no instantaneous Provides measured values, since only after the magnetic tape has been taken up and removed Evaluation can be done.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Messung von Zugkräften, insbesondere am ein- und auslaufenden Trum von Endloszugmitteln zu s2he,^.en, welches die oben genannten Nachteile vermeidet und darüber hinaus durch die kontinuierliche Wiedergabe der Zugkraftwerte sofort den ErfoZg oder Mißerfolq von Maßnahmen deutlich macht.In contrast, it is the object of the invention to provide a method for measurement of tensile forces, in particular on the incoming and outgoing strand of endless traction means to s2he, ^. en, which avoids the disadvantages mentioned above and beyond the success or failure immediately through the continuous reproduction of the tensile force values of measures makes clear.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zugkräfte mitteZbar über proortionale Kräfte kontinuier-Zich gemessen werden, wobei ai2 im ein- und auslaufenden Trum anstehenden Kettenzugkräfte rechnerisch über die an der Antriebstrommel mittels des Drehmomentes unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades der Antriebs trommel sich .ergebende Differenz der Kettenzugkräfte einerseits sowie aus der Summe der sich aus den in Förderrichtung wirkenden Lagerkräfte der Antriebswelle ergebenden Kettenzugkräfte andererseits ermitteZt werden.This object is achieved according to the invention in that the tensile forces can be measured continuously via proportional forces, where ai2 im Incoming and outgoing strand chain tensile forces arithmetically over the on the Drive drum by means of the torque taking into account the efficiency the drive drum. Resulting difference in the chain tensile forces on the one hand and from the sum of the bearing forces of the drive shaft acting in the conveying direction On the other hand, the resulting chain tensile forces can be determined.

Im Rahmen der Erfindung erweist es sich als besonders vor teilhaft, daß zur rechnerischen Ermittlung der sich aus den Summen-und Differenzkräften ergebenden Zugkräfte von Ober- und Untertrum eine Auswerteinheit vorgesehen ist.In the context of the invention, it proves to be particularly advantageous that for the computational determination of the resulting from the sum and difference forces An evaluation unit is provided for tensile forces from the upper and lower run.

GZeichzeitig werden die ermittelten Kettenzugkräfte von Ober-und Untertrum in ihrer entsprechenden Dimension ausgegeben.The chain tensile forces of the upper and lower run are determined at the same time in their corresponding dimension.

Gegenüber den bekannten Meßverfahren können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kettenzugkräfte kontinuierlich und vor allem ohne Eingriff in den Petriebsablauf gleichzeitig an Haupt- und Hilfsantrieb 5 Gber- und nertrum sowie über beliebig lange Zeit ohne starke mechanische Beanspruchung der Aufnehmer über Träger und Spedcher sowohl im Versuchsbetrieb als auch im praktischen Betrieb gemessen werden.Compared to the known measuring methods can with the invention Move the chain pulling forces continuously and forwards all without Intervention in the operation sequence at the same time on the main and auxiliary drive 5 Gber and nertrum as well as for any length of time without strong mechanical stress on the Transducers via carriers and carriers both in trial operation and in practice Operation can be measured.

Um die Kettenzugkräfte berührungslos nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu messen, ist es erforderlich, zunächst die Differenz der Kettenzugkräfte @ Obertrum - F Untertrum über das am Ketenstern wirkenie @rehmoment multipliziert mit dem bekannten Wirkungsgrau von Kette/Kettenstern zu errechnen. In order to measure the chain tensile forces without contact using the method according to the invention, it is necessary to first calculate the difference between the chain tensile forces @ upper run - F lower run over the torque acting on the chain star multiplied by the known effect gray of chain / chain star.

Die weitere zur mitelbaren Messung der Kettenzugkräfter erforderliche Größe ist die Summe der Kettenzugkräfte von Ober-und Untertrum. Eine dieser Größe proportionale Kraft ist beispietsweise die Summe er iK. Förderrichtung wirkenden Lagerkräfte der Kettensternwelle. Diese Lagerkräfte können beispielsweise in bekannter Weise über die die Wellenlagerung aufnehmenden Zugfedern gemessen werden.The other required for the medium-sized measurement of the chain pulling forces The size is the sum of the chain tensile forces of the upper and lower run. One of that size proportional force is, for example, the sum of he iK. Acting direction of conveyance Bearing forces of the chain star shaft. These bearing forces can be known, for example Way can be measured via the tension springs accommodating the shaft bearings.

(Fo + Fu) # Fwellë Die nachgeschaltete Auswerteinheit errechnet die Zugkraft-Werte gleich in der entsprechenden Dimension. Die über zwei GZeichungen mit zwei Unbekarnten ermittelten bzw. errechneten Kettenzugkräfte lassen sofortige Aussagen machen über die Auslastung der Antriebe, über die Art der Verlegung des Förderers, über die Geschwindigkeitsänderung oder, wie eingangs erwähnt, über ErfoZg und Mißerfolg von Maßnahmen. (Fo + Fu) # Fwellë The downstream evaluation unit calculates the tensile force values in the corresponding dimension. The over two Leave drawings with two unknowns determined or calculated chain tensile forces Make immediate statements about the capacity utilization of the drives and the type of installation of the conveyor, via the speed change or, as mentioned above, via Success and failure of measures.

Weiterhin ermöglichen die gemessenen Kettenzugkräfte Aussagen über die Kettenbeanspruchung im Betrieb sowie bei Kenntnis geeigneter Schädigungshypothesen eine Vorhersage der Kettenlebensdauer. Außerdem ermöglichen die Meßwerte eine Veränderung des Abstandes der Kettensternachsen, wodurch die Vorgabe einer definierten Vorspannkraft für HobeZ- und FörderanZagen sowie die Dämpfung der Systemschwingungen von SobeZ- und FörderanZagen gegeben ist.Furthermore, the measured chain tensile forces enable statements about the chain stress in operation as well as with knowledge of suitable damage hypotheses a prediction of the chain life. In addition, the measured values allow a change the distance between the chain star axes, which means that a defined pretensioning force is specified for HobeZ and conveyor systems as well as the damping of system vibrations from SobeZ and funding is given.

Claims

Measuring method for the non-contact measurement of the tensile forces of endless traction devices P a t e n t a n s p r ü c h e: Procedure for measuring tensile forces on and from running strand of endless traction means in the area of the drive stations, for example for conveyor and plow chains or comparable directions, especially in Underground mining, characterized in that the tensile forces can be communicated via proportional Forces are continuously measurable, with the pending in the incoming and outgoing strand Tensile forces calculated over the center of the torque on the drive drum Taking into account the degree of the drive drum resulting difference in tensile forces on the one hand and from the sum of the lag acting in the conveying direction On the other hand, the tensile forces resulting from the driving force can be determined.

2. The method according to claim 1, characterized in that the computational Determination of the tensile forces resulting from the total and differential forces of An evaluation unit is provided on the upper and lower run.