ES2554466T3 - Dispositivo para reconocer el estado de recambio de un cable de fibras altamente resistente durante su utilización en equipos de izado - Google Patents

Abstract

Dispositivo para reconocer el estado de recambio de un cable de fibras altamente resistente (1) durante su utilización en equipos de izado, en particular una grúa, con un módulo de detección (2) para detectar al menos un parámetro de cable así como un módulo de evaluación (3) para evaluar el parámetro de cable así como proporcionar una señal de recambio en función de la evaluación del parámetro de cable, caracterizado por que el módulo de detección (2) presenta medios de detección (2b) para detectar una elongación del cable de fibras (1) y el módulo de evaluación (3) compara la elongación determinada con una elongación máxima admisible y, en caso de superar la elongación máxima admisible, proporciona la señal de recambio.

Description

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acumulación lineal de daños, ahora en este sentido puede calcularse para cada espectro parcial un daño parcial, dividiendo el criterio de ciclo de carga parcial entre el criterio de ciclo de carga máximo soportable. Los daños parciales de todos los espectros parciales que resultan de ello pueden sumarse y usarse como indicación del daño total del cable de fibras. De una manera igualmente conocida, este enfoque de la acumulación lineal de daños también puede modificarse de diferente manera, por ejemplo en el sentido de que los espectros parciales cuyas amplitudes de carga se encuentran por debajo del límite de resistencia a la fatiga no se tengan en cuenta o sólo de manera limitada.

En un perfeccionamiento de la invención, la monitorización de las variaciones del cable de fibras mencionadas anteriormente, en particular la variación magnética de un perfil de indicador, la variación de la elongación del cable y/o la variación del diámetro de cable, puede tener lugar comparando los parámetros correspondientemente detectados o determinados con parámetros detectados o determinados previamente. En particular los valores de referencia correspondientes para los parámetros correspondientes, en particular la conductividad o propiedad magnética del perfil de indicador, la longitud de cable originaria o la superficie de sección transversal de cable, pueden producirse en un modo de detección de referencia en un cable de fibras nuevo o aún no dañado, por ejemplo realizando los procedimientos descritos anteriormente con un peso de prueba al poner en marcha la grúa y almacenando los parámetros determinados en este sentido en una memoria de valores de referencia. Durante la continuación del funcionamiento de la grúa o del equipo de izado, dichos parámetros se monitorizan entonces de manera continua o cíclica y se comparan con los valores de referencia almacenados inicialmente para ello. Si uno o varios de dichos parámetros muestran una desviación con respecto al valor de referencia correspondiente, que supera una magnitud de desviación admisible, el módulo de evaluación puede proporcionar una señal de recambio. Alternativa o adicionalmente, dicho módulo de evaluación puede proporcionar la señal de recambio también cuando, si bien ninguno de dichos parámetros supera individualmente su valor umbral de variación o desviación admisible, los parámetros considerados sumados muestran una desviación demasiado grande con respecto a la suma de los valores de referencia. Si todos los parámetros determinados alcanzan por ejemplo el 90% de la desviación admisible con respecto al valor de referencia, cada valor sería aún admisible considerado individualmente; sin embargo, puede indicarse el estado de recambio, dado que no sólo uno, sino todos los parámetros casi han alcanzado su límite de variación admisible.

A continuación se explica más detalladamente la invención mediante un ejemplo de realización preferido y dibujos correspondientes. En los dibujos muestran:

la figura 1: una representación esquemática de un equipo de izado según la invención en forma de una grúa giratoria de torre según una realización ventajosa de la invención, cuyo cable de elevación y/o cuyos cables de arriostramiento para la pluma basculante pueden estar configurados como cables de fibras,

la figura 2: una representación esquemática de una grúa giratoria de torre similar a la figura 1 en una

realización modificada, según la cual el cable de elevación no discurre sobre la punta de una

pluma basculante, sino sobre un carro portacargas que puede desplazarse a lo largo de la pluma,

la figura 3: una representación esquemática de los medios de detección para la monitorización por inducción magnética de variaciones de un perfil de indicador incrustado en el cable de fibras,

la figura 4: una representación esquemática de los medios de detección para detectar una elongación del cable de fibras, y

la figura 5: una representación esquemática de los medios de detección para detectar variaciones de la sección transversal del cable de fibras.

La figura 1 muestra a modo de ejemplo de un equipo de izado según una realización ventajosa de la invención una grúa en forma de una grúa giratoria de torre 20 de giro superior, cuya torre 21 está montada sobre un carro o una base fija. A la torre 21 está unida de manera articulada de manera en sí conocida una pluma 23, de manera que puede bascular con respecto a un eje tumbado, y arriostrarse a través de un cableado de arriostramiento 24. Dicho cableado de arriostramiento 24 puede variarse en su longitud a través de un torno de cable de arriostramiento 25, de modo que puede variarse el ángulo de ataque de la pluma 23. Para ello, un cable de arriostramiento 26 asciende hasta dicho torno de cable de arriostramiento 25. A través de rodillos de desvío 27, por ejemplo en el travesaño de arriostramiento 50 mostrado o una punta de la torre, el cable de arriostramiento 26, o el cableado de arriostramiento 24, está guiado por un punto de unión de manera articulada a la pluma 23 cerca de la punta de la pluma 23.

Como muestra la figura 2, la grúa giratoria de torre 20 también puede estar dotada naturalmente de una pluma de carro portacargas. La grúa giratoria de torre 20 igualmente de giro superior, cuya torre 21 está anclada a la base 22 dotada de contrapeso, tiene una pluma 23 orientada de manera tumbada, en particular en horizontal, en la posición operativa, que está unida de manera tensada a la punta de torre 51 a través de medios de tracción de arriostramiento por ejemplo en forma de barras de arriostramiento 52, estando arriostrada también la contrapluma 53 dotada de contrapeso a través de medios de tracción de arriostramiento 54 a dicha punta de torre 51. En la pluma 23 mencionada anteriormente está montado de manera desplazable un carro portacargas 55, pudiendo desplazarse

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dicho carro portacargas 55 por ejemplo por medio de un cable de carro portacargas, que puede estar guiado a través de rodillos de desvío por la punta de pluma.

Además, la grúa giratoria de torre comprende un cable de elevación 28 que, en la realización ilustrada según la figura 1, a través de rodillos de desvío en la punta de pluma puede descolgarse desde la punta de la pluma y está unido allí con un gancho de grúa 29, o en la realización según la figura 2 discurre a través de dicho carro portacargas 55 desplazable y los rodillos de desvío previstos en el mismo y puede estar unido con el gancho de grúa

29. Dicho cable de elevación 28 asciende en ambos casos hasta un torno elevador 30 que, como el torno de cable de arriostramiento 25 de la realización según la figura 1, está dispuesto en la zona del bastidor de contrapeso u otra parte portante en la contrapluma 53.

Dicho cable de elevación 28 y/o el cable de arriostramiento 26 pueden estar configurados en este sentido como cable de fibras, que puede estar compuesto por fibras sintéticas tales como por ejemplo fibras de aramida o una mezcla de fibras de aramida/carbono.

Para poder monitorizar o detectar parámetros relevantes para el estado de recambio de dicho cable de fibras, puede estar previsto un módulo de detección 2, que puede estar dispuesto en la grúa y junto con un módulo de evaluación 3, que evalúa los parámetros detectados, estar conectado con la unidad electrónica de control de grúa 31 o estar integrado en la misma.

Como muestran las figuras 3-5, dicho módulo de detección 2 comprende en este sentido ventajosamente diferentes medios de detección, para detectar diferentes parámetros del cable de fibras 1 de diferentes maneras. Según la figura 3, dicho módulo de detección 2 puede comprender medios de detección que funcionan magnéticamente 2a, que detectan variaciones de un perfil de indicador 4 incrustado en el cable de fibras 1, que está configurado de manera que sea magnéticamente conductor o que influya en un campo magnético o que sea magnetizable y que también puede estar cableado. Por ejemplo, dicho perfil de indicador 4 puede estar dispuesto en el núcleo del hilo o entremedias, pudiendo tener el propio perfil de indicador 4 básicamente cualquier forma de sección transversal, pudiendo estar dotado ventajosamente de una sección transversal redonda. En particular, dicho perfil de indicador 4 puede estar formado por una material continuo metálico tal como por ejemplo un alambre, siendo el perfil de indicador 4 ventajosamente de tal naturaleza que está diseñado con una resistencia menor, con respecto a cargas de cable, extensiones, tracción, flexión, torsión, temperatura y otras propiedades relevantes, que las fibras del cable de fibras 1 o el propio cable de fibras 1, de modo que el perfil de indicador 4 falla antes de que se produzca un fallo del cable de fibras 1.

Dichos medios de detección magnéticos 2a, que pueden comprender por ejemplo un sensor de campo magnético, detectan las variaciones de un campo magnético que actúa sobre dicho perfil de indicador 4 o generado por el mismo. En particular, una rotura de dicho perfil de indicador 4 conduce en este sentido a variaciones de dicho campo magnético 32, de modo que, a partir de la detección de la variación de campo magnético característica correspondiente, puede deducirse una rotura del perfil de indicador 4 y a partir de esto, a su vez, el estado de recambio del cable de fibras 1.

Para poder determinar en qué zona del cable de fibras 1 se produce la rotura del perfil de indicador 4, al módulo de detección 2 o a sus medios de detección magnéticos 2a puede estar asociada una medición del trayecto de cable, que se efectúa mediante medios de detección del trayecto de cable 5 adecuados, por ejemplo mediante un sensor de la posición de giro 7 asociado al torno de cable, véase la figura 4, que indica la posición de giro del torno de cable

o sensores de posición 6, véase la figura 4, que detectan segmentos de cable identificados en una posición determinada, en cuyo caso dichos medios de detección magnéticos 2a avisan del defecto. A partir de la posición conocida de los medios de detección 2a el módulo de evaluación 3 puede determinar exactamente dónde se determinó el defecto. Ventajosamente, debido a una vida útil restante aún existente del cable de fibras altamente resistente se indica el periodo de tiempo necesario para el cambio del cable de fibras 1 por ejemplo en el monitor del control de grúa. Si en el tiempo predefinido no se produce el cambio, la unidad de control de grúa 31 puede detener automáticamente la grúa por motivos de seguridad.

Como muestra la figura 4, el módulo de detección 2 mencionado anteriormente comprende ventajosamente además medios de detección 2b para la determinación de una elongación del cable de fibras 1 que se produce poco a poco durante el funcionamiento. En este sentido, con el cable de fibras 1 puede producirse un acercamiento a una posición determinada, por ejemplo mediante el acercamiento directo al punto de desconexión superior, en el que el gancho de carga 29 ha alcanzado la posición más alta posible y que puede detectarse por ejemplo mediante un interruptor de fin de carrera u otro sensor de posición 6. Si dicho sensor de posición 6 comunica a los medios de detección 2b, que se ha alcanzado la posición de cable predeterminada, un sensor de posición de torno de cable 7 detecta o determina la posición del torno de cable. Esta medición se realiza por primera vez con la primera puesta en marcha de la grúa. Si en mediciones posteriores se establece otra posición de torno de cable, cuando se produce un acercamiento a la posición de cable predeterminada, la desviación de la posición del huso de cable para el acercamiento al mismo punto de cable es una medida de la elongación del cable de fibras 1 producida. Ventajosamente, los ciclos de prueba se realizan con una carga predeterminada en el gancho de carga 29, por ejemplo una carga de prueba conocida, de modo que no haya condiciones marginales variables que influyan en la precisión de medición.

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