JPH10332559A - ワイヤロープの状態判定方法及びこれに使用するワイヤロープ - Google Patents

ワイヤロープの状態判定方法及びこれに使用するワイヤロープ

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JPH10332559A
JPH10332559A JP14180997A JP14180997A JPH10332559A JP H10332559 A JPH10332559 A JP H10332559A JP 14180997 A JP14180997 A JP 14180997A JP 14180997 A JP14180997 A JP 14180997A JP H10332559 A JPH10332559 A JP H10332559A
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rope
wire rope
wire
electric resistance
resistance value
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JP14180997A
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Masaru Sato
勝 佐藤
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Kawaden Co Ltd
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Kawaden Co Ltd
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤロープによる安全な荷役作業とロープ
交換時期の適正な判断とを可能ならしめるべく、ワイヤ
ロープの状態判定を適正に行なうことができる方法を提
供する。 【解決手段】 荷役作業開始前におけるロープ長L0
びワイヤロープ1に埋設した検出線8の電気抵抗値R0
とN回目の荷役作業時における電気抵抗値rN 及びロー
プ荷重WN と当該荷役作業の終了後における電気抵抗値
N と当該荷役作業の開始前における電気抵抗値RN-1
とから、N回目の荷役作業時におけるロープ荷重WN
ロープ伸びλN (=εN ・L0 )との比率であるロープ
バネ定数K N (=WN /λN )を求めると共に、前記ロ
ープ長L0 及び電気抵抗値R0 ,R N から当該荷役作業
の終了後にワイヤロープ1に生じている永久歪みΕN
求めて、これらロープバネ定数KN 及び歪みΕN が共に
所定の限度値より小さい場合にのみ、当該ワイヤロープ
1がN+1回目の荷役作業を行なうに適正な状態にある
と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤロープを使
用して行なう各種荷役作業において、ワイヤロープの状
態判定つまりワイヤロープが引続き安全に使用できる適
正状態にあるか否かの判定を行なう方法と、この方法を
実施する場合に好適に使用されるワイヤロープとに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来のワイヤロープの状態判定方法とし
ては、ストランドを構成する素線の一部が切断されたか
否か或いはストランドが損傷したか否かを検出できるよ
うにして、その切断等が検出されないことをもって、当
該ワイヤロープが荷役作業を行なうに適正な状態にある
と判定する方法(以下「従来方法」という)が公知であ
る。
【0003】すなわち、この従来方法にあっては、スト
ランドを構成する素線の一部を絶縁被覆するか或いはス
トランド内に素線とは別の絶縁被覆された導電材線を組
み込んで、かかる如く他の素線と絶縁された素線又は導
電材線(以下、両者を含めて「絶縁被覆線」という)に
通電させた状態で荷役作業を行なう。そして、素線が切
断されたこと或いはストランドが損傷したことを、絶縁
被覆線の切断による遮電或いは絶縁被覆線の絶縁抵抗低
下(漏電による)によって検出するようにしている。
【0004】而して、かかる従来方法によれば、絶縁被
覆線を埋設するストランドの数,配置を適当に選択して
おくことにより、素線の切断又はストランドの損傷の有
無及び切断,損傷箇所等を或る程度正確に検出すること
ができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ワイヤロープ
が荷役作業を継続するに適正な状態にあるか否かは、こ
のような検出を行なうのみでは適正に判定することがで
きない。
【0006】すなわち、ワイヤロープは或る程度の弾性
を有するものであるから、荷役作業時に作用するロープ
張力つまりロープ荷重によって生じた歪み等は、当該ロ
ープ荷重が作用しない荷役作業の終了後には、或る程度
消失することになる。しかし、荷役作業終了後の無負荷
状態においても、当該歪み等が完全に消失する訳ではな
く、クリープ等により永久歪み等として残留することに
なる。そして、この残留歪み等は、荷役作業が繰り返さ
れる都度、累積することになり、残留歪み等が或る程度
を超えると、ワイヤロープ自体の弾性が大幅に低下し
て、荷役作業時に生じた歪み等は、その殆どが永久歪み
等として残留することになる。このような状態のワイヤ
ロープを継続使用することは、ワイヤロープそのものの
が切断するといった大事故を招来する危険があり、当然
に避けるべきである。したがって、ワイヤロープの種類
により多少の差はあるものの、ワイヤロープに生じた永
久歪み(初期のロープ長で永久伸びを除した無次元数
(又はこれを百分率で表したもの))が0.03〜0.
06(又は3%〜6%)となった時点で、当該ワイヤロ
ープを交換するようにしているのが一般的である。
【0007】一方、ストランドは素線を撚り合わせてな
るものであり、ワイヤロープは更にこのストランドを撚
り合わせてなるものであることから、ワイヤロープ全体
の歪みないし伸び(以下「歪み等」という)に比して、
このロープの歪み等によって生じるストランド更に素線
の歪み等は極めて小さい。すなわち、ワイヤロープの伸
長は、概ね、ストランド群からなる撚り合わせ部分の縮
径によって生じるものであり、ストランドないし素線自
体は殆ど伸長していない。その結果、ワイヤロープの永
久歪みが、上記した一般的なロープ交換基準である0.
03〜0.06(又は3%〜6%)に達している場合、
更にはかかる基準を大幅に超えている場合にも、ストラ
ンドないし素線が未だ損傷,破断されていない事態が発
生しうる。すなわち、ストランドないし素線が何ら損
傷,破断されていない場合にも、ワイヤロープが安全上
使用不能な状態にあり、継続使用することによりワイヤ
ロープ自体の切断といったような大事故を招来する虞れ
がある。
【0008】したがって、絶縁被覆線を素線と共に撚り
合わせることによりストランドに相対運動不能に埋設し
て、その断線や絶縁抵抗変化によりワイヤロープの状態
判定を行なうようにした従来方法によっては、ワイヤロ
ープが安全上使用不能な状態にあることを看過してしま
う虞れが多分にあり、継続使用により上記したような大
事故を招来するといった危険がある。なお、ワイヤロー
プの永久歪みが、一定の安全基準内にあるか否か(例え
ば、上記した如く0.03〜0.06(又は3%〜6
%)に達しているか否か)の判定を、多くの場合、ワイ
ヤロープを荷役装置から取り外さない限り行なうことが
できない現状にあっては、ロープ交換時期を適正に判断
することは困難であり、ロープ交換時期を徒に早めるこ
とにより経済的損失が大きくなっているか、逆にロープ
交換時期を逸してワイヤロープが切断するような危険を
招来することになっているのが実情である。
【0009】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、ワイヤロープによる安全な荷役作業とロープ交
換時期の適正な判断とを可能ならしめるべく、ワイヤロ
ープの状態判定を適正に行なうことができる方法を提供
すると共に、この方法の実施に好適に使用することがで
きるワイヤロープを提供することを目的とするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明のワイヤロープの状態判定方法は、絶縁層で被覆した
断面一様の金属線である検出線を、当該ワイヤロープの
軸線に平行させると共に検出線両端の抵抗検出器接続端
子部を当該ワイヤロープの両端部から突出させた状態
で、相対運動不能に埋設してなるワイヤロープを使用し
て、所定の荷役作業を繰り返し行なう場合において、次
のような手法によりワイヤロープの状態判定を行なうよ
うにすることを提案するものである。
【0011】すなわち、第1の手法においては、検出線
の電気抵抗値を検出する抵抗検出器を設けて、各回の荷
役作業が終了する都度、検出線の電気抵抗値を検出する
ようにする。そして、1回目の荷役作業の開始前におい
て予め求めたロープ長L0 及び検出線の電気抵抗値R0
とN回目の荷役作業の終了後に検出した電気抵抗値R N
とから、当該荷役作業の終了後にワイヤロープに生じて
いる初期のロープ長L 0 に対する歪みΕN 又は伸びΛN
(=ΕN ・L0 )を求めて、その歪みΕN 又は伸びΛN
が所定の限度値より小さい場合に、当該ワイヤロープが
N+1回目の荷役作業を行なうに適正な状態にあると判
定するのである。
【0012】また、第2の手法は、第1の手法によるワ
イヤロープの状態判定を更に正確に行なうべく工夫され
たもので、検出線の電気抵抗値を検出する抵抗検出器を
設けて、各回の荷役作業が終了する都度、検出線の電気
抵抗値を検出するようにすると共に、ロープ荷重を検出
する荷重検出器を設けて、各荷役作業時において当該ワ
イヤロープに作用するロープ張力たるロープ荷重を検出
するようにする。そして、1回目の荷役作業の開始前に
おいて予め求めたロープ長L0 及び検出線の電気抵抗値
0 とN回目の荷役作業時において検出された検出線の
電気抵抗値rN及びロープ荷重WN と当該荷役作業の終
了後であるN回目の荷役休止時において検出された検出
線の電気抵抗値RN と当該荷役作業の開始前であるN−
1回目の荷役休止時において検出された検出線の電気抵
抗値RN-1 とから、N回目の荷役作業時におけるロープ
荷重WN とこれによって生じたワイヤロープの伸びλN
との比率であるロープバネ定数KN (=WN /λN )を
求めると共に、前記ロープ長L0 及び電気抵抗値R0
N回目の荷役休止時において検出された前記電気抵抗値
N とから、当該荷役作業の終了後にワイヤロープに生
じている初期のロープ長L0 に対する歪みΕN 又は伸び
ΛN (=ΕN ・L0 )を求めて、これらロープバネ定数
N 及び歪みΕN 又はロープバネ定数KN 及び伸びΛN
が共に所定の限度値より小さい場合にのみ、当該ワイヤ
ロープがN+1回目の荷役作業を行なうに適正な状態に
あると判定するのである。
【0013】また、かかる方法を実施する場合に使用さ
れる本発明のワイヤロープは、絶縁層で被覆した断面一
様の金属線である検出線を、当該ワイヤロープの軸線に
平行させると共に検出線両端の抵抗検出器接続端子部を
当該ワイヤロープの両端部から突出させた状態で、相対
運動不能に埋設してなるワイヤロープであって、当該ワ
イヤロープの軸線方向における伸縮量とこれに埋設され
た検出線の軸線方向における伸縮量とが常に一致するよ
うに構成したものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。
【0015】図1〜図4は第1の実施の形態を示したも
ので、この実施の形態における本発明に係る方法(以下
「第1方法」という)では、クレーン,ホイスト等の荷
役装置を使用して荷役作業を繰り返し行なう場合に、荷
役作業時においてワイヤロープ1に作用するロープ張力
たるロープ荷重Wとこれによってワイヤロープ1に生じ
る伸びλとの比率であるロープバネ定数K(=W/λ)
及び当該荷役作業終了後にワイヤロープ1に生じている
永久歪みΕを判定基準として、当該ワイヤロープ1の状
態判定を行なう。
【0016】まず、第1方法が適用される荷役装置10
1について説明する。この荷役装置101は、図1に示
す如く、ワイヤロープ1の一端部1aを装置本体2に設
置した巻取ドラム3に適当回数巻き回した上で止着する
と共に他端部1bを吊具4に設けたシーブ5に巻き回し
た上で装置本体2に止着して、巻取ドラム3を操作する
ことにより、吊具4に吊支させた被荷役物7を昇降,移
送させるように構成されている。
【0017】ワイヤロープ1の他端部1aと装置本体2
との止着部分には、荷重計等の適宜の荷重検出器6が介
設されていて、荷役作業時つまり吊具4により被荷役物
7を吊支させたときにおいてワイヤロープ1に作用する
ロープ荷重を検出するようになっている。なお、ワイヤ
ロープ1は一般にイコライザシーブ(図示せず)を経由
することになるが、このようなイコライザシーブが設け
られる場合には、イコライザシーブの装置本体2への支
持部分に荷重検出器6を介設するようにしてもよい。と
ころで、荷重検出器6によって検出されるロープ荷重
は、被荷役物7を吊支しない無負荷時に作用するロープ
荷重(ロープ,吊具の自重等によるもの)に対する相対
的なものであり、被荷役物7を吊支したことによってワ
イヤロープ1に作用することとなったロープ荷重であ
る。例えば、被荷役物7を吊支しない無負荷時において
も荷重検出器6によるロープ荷重検出を行なうとした場
合、その検出ロープ荷重は0となる。
【0018】ワイヤロープ1は、図2及び図3に示す如
く、麻,ナイロン等からなる芯線部分11を複数の素線
12aを撚り合わせてなるストランド12で囲繞した構
造をなすものであり、検出線8を、冒頭で述べた従来方
法における如くロープ軸線に対して螺旋状をなすストラ
ンド12に埋設するのではなく、ロープ軸線に平行して
延びる芯線部分11の中心部に埋設してある。すなわ
ち、検出線8は断面一様の金属線であり、その外周面は
塩化ビニール,エナメル等の絶縁層(図示せず)で被覆
されている。そして、この検出線8は、ワイヤロープ1
の軸線と平行する状態つまり芯線部分11の軸線(中心
線)上に位置する状態で且つ両端に形成した抵抗検出器
接続端子8a,8bをワイヤロープ1の両端部1a,1
bから突出させた状態で、芯線部分11に相対運動不能
に埋設してある。したがって、ワイヤロープ1が伸縮し
た場合、これに伴って検出線8も伸縮し、両者1,8の
伸縮量は常に同一となる。つまり、ワイヤロープ1の歪
み又は伸びは検出線8の歪み又は伸びとして直接的に把
握することができ、検出線8の歪み又は伸びをもってワ
イヤロープ1の歪み又は伸びとみなすことができる。な
お、検出線8の構成金属材は、後述する抵抗検出器9に
よって電気抵抗値を検出できるものであればよく、冒頭
の従来方法に使用するもののような良導電性を有するも
のである必要はなく、任意に選択することができる。
【0019】検出線8の抵抗検出器接続端子8a,8b
には、抵抗計,マルチメータ等の抵抗検出器9が接続さ
れていて、検出線8の電気抵抗値R,rを検出するよう
になっている。なお、巻取ドラム3に止着されたロープ
端1aから突出する抵抗検出器接続端子8aは、図1に
示す如く、当該ロープ1aから巻取ドラム3の回転中心
を経て抵抗検出器9へと導かれており、巻取ドラム3の
回転による影響を受けないように配慮されている。
【0020】この抵抗検出器9及び前記荷重検出器6に
よる検出データは、装置本体2に設けられたロープ管理
装置10に入力されるようになっている。また、ロープ
管理装置10には、予め、1回目の荷役作業が開始され
る前の初期状態におけるワイヤロープ1の長さ(以下
「初期ロープ長」という)L0 を測定すると共に、抵抗
検出器9により検出線8の電気抵抗値(上記初期状態に
おける電気抵抗値であり、以下「初期電気抵抗値」とい
う)R0 を検出して、かかる初期ロープ長L0 及び初期
電気抵抗値R0 を初期データとして入力,記憶されてい
る。ロープ管理装置10は、例えば、初期データL0
0 と各検出器6,9から入力される検出データとから
ロープバネ定数K及び永久歪みΕを演算する演算装置、
入力データ等を記憶する記憶装置、演算されたロープバ
ネ定数K及び永久歪みΕを直接に表示し又はこれらをロ
ープ寿命等に換算して表示する表示装置及びロープ状態
を継続使用不可と判定した場合に警報を発すると共に荷
役装置101を自動停止する運転制御装置等を具備する
ものである。
【0021】なお、以下の説明においては、N(任意の
自然数)回目の荷役作業時における、ワイヤロープ1に
作用するロープ荷重をWN 、ワイヤロープ1の長さ(ロ
ープ長)をlN 、ロープ荷重WN によって生じたワイヤ
ロープ1の歪み,伸びをεN,λN 、検出線8の電気抵
抗値をrN 、ロープバネ定数をKN とし、またN回目の
荷役作業の終了後であるN回目の荷役休止時における、
ロープ長をLN 、初期ロープ長L0 に対するワイヤロー
プ1の歪みをΕN 、検出線8の電気抵抗値をR N とす
る。また、N=1としたときにおけるLN-1 ,R
N-1 は、初期データL0,R0 を示すものとする。ここ
に、ロープ長L0 ,LN ,lN は、ワイヤロープ1の長
さのみならず、これに埋設された検出線8の長さをも意
味するものであり、以下の説明においては両者を区別し
ないものとする。また、N回目の荷役作業時における伸
びλN は、N−1回目の荷役休止時におけるロープ長L
N-1 に対する伸びであり、λN =lN −LN-1 である。
また、N回目の荷役休止時における歪みΕN は、当該荷
役休止時においてワイヤロープ1に残留している永久歪
みであり、ΕN =(LN /L0 )−1である。
【0022】而して、N回目の荷役作業が開始される
と、ワイヤロープ1に被荷役物7によるロープ荷重WN
が作用することにより、ワイヤロープ1に伸びεN ・L
N-1 (N=1のときはε1 ・L0 である)が生じて、ロ
ープ長がLN-1 (当該荷役作業開始前であるN−1回目
の荷役休止時におけるロープ長)からlN に伸長する
(図4(B)(C)参照)。そして、ロープ長がLN-1
からlN に伸長する結果、検出線8の電気抵抗値がR
N-1 (N−1回目の荷役休止時における検出線8の電気
抵抗値であり、N=1のときはR0 である)からrN
変化することになる。
【0023】N回目の荷役作業が終了して無負荷状態と
なると、ワイヤロープ1は当然に縮むことになるが、当
該荷役作業の開始前のロープ長LN-1 に復帰せず、N回
目の荷役休止時におけるロープ長LN はLN-1 <LN
N となる(図4(D)参照)。これは、当該荷役作業
時におけるクリープ等により、負荷が除去されても或る
程度の永久歪みが生じることになるからであり、この永
久歪みは、初期状態(図(A)参照)から荷役作業が繰
り返される都度、蓄積されていくことになり、N回目の
荷役作業休止時の時点で蓄積された永久歪みΕN は、Ε
N =(LN /L 0 )−1となる。そして、ロープ長がl
N からLN に変化(減少)することによって、検出線8
の電気抵抗値がrN からRN に変化することになる。
【0024】このように、荷役作業が繰り返される都
度、ワイヤロープ1が伸縮して、検出線8の電気抵抗値
が変化し、永久歪みが蓄積されていくのであるが、第1
方法では、各荷役作業時及びその後の荷役休止時におけ
る検出線8の電気抵抗値を抵抗検出器9で検出すると共
に各荷役作業時にワイヤロープ1に作用するロープ荷重
を荷重検出器6で検出して、ロープ管理装置10の演算
装置により、これらの検出データと初期データL0 ,R
0 とからロープバネ定数及び永久歪みを演算して、その
演算結果に基づいてワイヤロープ1の状態判定を行なう
のである。
【0025】すなわち、N回目の荷役作業時におけるロ
ープバネ定数KN は、当該荷役作業時に検出されたロー
プ荷重WN 及び電気抵抗値rN と、当該荷役作業前(N
−1回目の作業休止時)に検出された電気抵抗値RN-1
及び初期データL0 ,R0 とから演算され、その演算式
(以下「第1演算式」という)は、KN =WN ・R0
(L0 (rN −RN-1 ))(N=1のときはK1 =W1
・R0 /(L0 (r1−R0 )))で与えられる。ま
た、N回目の荷役作業終了時つまりN回目の荷役休止時
においてワイヤロープ1に残留,蓄積されている永久歪
みΕN は、当該荷役休止時に検出された電気抵抗値RN
及び初期データR0 から演算され、その演算式(以下
「第2演算式」という)は、ΕN =(RN /R0 )−1
で与えられる。
【0026】なお、第1及び第2演算式は、次のように
して得られたものである。すなわち、検出線8の電気抵
抗率をρとし、任意の状態における検出線8の断面積を
Xとすると、そのときの電気抵抗値RX と検出線8の
長さつまりロープ長LX との間には、周知のように、R
X =ρ・LX /AX の関係がある。検出線8の断面積A
X は、ワイヤロープ1の伸縮に伴い検出線8が伸縮する
ことにより変化することになるが、その断面積変化量は
長尺な検出線8の伸縮変化量に比して極めて小さいこと
から、検出線8がワイヤロープ1に相対運動不能な一体
状態で埋設されていることとも相俟って、ロープ長(検
出線8の長さ)変化に対する検出線8の断面積変化は、
X =ρ・LX /AX の関係上、無視することができ
る。つまり、検出線8の断面積AX は検出線8の伸縮に
拘わらず一定であるとみなすことができ、1回目の荷役
作業の開始前の初期状態における断面積をA0 として、
X=ρ・LX /A0 とすることができる。そして、こ
の式におけるρ/A0 は一定であり、初期状態における
電気抵抗値R0 とロープ長L0 との関係(R0 =ρ・L
0 /A0 )からρ/A0 =R0 /L0 であるから、任意
の状態におけるロープ長LX は、その状態において検出
される電気抵抗値RX 及び初期データL0 ,R 0 から求
めることができ、LX =(RX /R0 )L0 となる。つ
まり、N回目の荷役作業におけるロープ長lN はlN
(rN /R0 )L0 で得られ、N回目の荷役休止時にお
けるロープ長LN はLN =(RN /R0 )L0 で得られ
る。このようにロープ長lN ,LN は、検出線8の電気
抵抗率ρ及び断面積A0 とは無関係に求めることができ
るから、第1及び第2演算式を特定する上で、検出線8
の材質(電気抵抗率)及び太さ(断面積)は全く関与せ
ず、検出線8の材質,形状を、抵抗検出器9による検出
が可能であることのみを考慮して、任意に選定すること
ができる。したがって、荷役作業時における伸びλN
λN =lN −LN-1=(rN /R0 )L0 −(RN-1
0 )L0 =(rN −RN-1 )(L0 /R0)で得られ
ることから、N回目の荷役作業時におけるロープバネ定
数KN は、K N =WN /λN =WN /((rN
N-1 )(L0 /R0 ))=WN ・R0 /(L0 (rN
−RN-1 ))で与えられ、第1演算式が得られる。ま
た、N回目の荷役休止時における永久歪みΕN は、初期
ロープ長L0 に対する歪みであり、ΕN=LN /L0
1=((RN /R0 )L0 )/L0 −1=(RN
0 )−1で与えられ、第2演算式が得られる。
【0027】そして、荷役作業時において各検出器6,
9による検出データから得られたロープバネ定数K
N (=WN ・R0 /(L0 (rN −RN-1 )))又は荷
役終了後において抵抗検出器9による検出データから得
られた永久歪みΕN (=(RN /R0 )−1)により、
ワイヤロープ1の状態判定が次のようにして行なわれ
る。
【0028】すなわち、荷役作業回数の増加に従って、
ワイヤロープ1の強度,耐力等が低下して、ロープ1の
柔軟性低下ないし脆性化が進行すると共に、永久歪みの
残留量が増加していき、最終的にワイヤロープ1がこれ
に負荷(ロープ荷重)が作用することによって切断する
ことになる。ワイヤロープ1がこのように切断する虞れ
のある状態つまり安全に荷役作業を行い得ない状態にあ
るか否かは、冒頭で述べた如く、ワイヤロープ1に残
留,蓄積されている永久歪みによって判断することが可
能である。したがって、第1方法では、ワイヤロープ1
が切断する虞れなく安全に荷役作業を行いうる永久歪み
の限度値ΕL を予め設定して、N回目の荷役休止時にお
いて上記の如くして得られた永久歪みΕN が当該限度値
ΕL に達しているか否を判断し、ΕN <ΕL の場合には
当該ワイヤロープ1が次回の荷役作業(N+1回目の荷
役作業)を行なうに適正な状態にあると判定する。この
限度値ΕL は、経験的データに基づいて荷役条件等に応
じて適宜に設定される。具体的には、例えば、冒頭で述
べた如く、0.03〜0.06程度に設定される。そし
て、永久歪みΕN が当該限度値ΕL に達しているとき
は、ロープ状態を継続使用不可と判定して、警報を発す
ると共に荷役装置101を自動停止する。
【0029】ワイヤロープ1の状態判定は、このような
永久歪みΕN のみを判定基準として適正に行なうことが
できるが、その適正度を更に向上させるためには、荷役
作業時におけるロープ状態をも判定基準として扱うこと
が好ましい。すなわち、永久歪み限度値ΕL の設定ミス
があった場合や荷役条件(シーブによるロープ屈曲回
数,使用環境(極寒地での使用等),ロープ構造等)に
よっては、ΕN <ΕL であるときにも、ロープ柔軟性の
低下程度ないしロープ脆性化の進行程度が大きくなって
いるために、安全上、ワイヤロープ1の継続使用を中止
することが好ましいとされる場合があるからである。一
方、ロープ柔軟性の低下程度ないしロープ脆性化の進行
程度は、ロープ荷重が作用したときのロープ伸びによっ
て判断することができ、これらの程度が高いときはロー
プ伸びが小さくなる。そこで、第1方法では、荷役作業
時にワイヤロープ1に作用するロープ荷重WN をこれに
よってワイヤロープ1に生じた伸びλN で除したロープ
バネ係数KN をもって、ロープ柔軟性の低下程度ないし
ロープ脆性化の進行程度を判断する基準となし、ロープ
バネ係数KN が所定の限界値KL より小さい場合(KN
<KL )には、当該ワイヤロープ1が次回の荷役作業
(N+1回目の荷役作業)を行なうに適正な状態にある
と判定する。この限度値KL は、永久歪み限度値ΕL
同様に、経験的データに基づいて荷役条件等に応じて適
宜に設定しておく。具体的には、例えば、10tf/m
m程度に設定しておく。そして、ロープバネ定数KN
当該限度値KL に達しているときは、ロープ状態を継続
使用不可と判定して、警報を発すると共に荷役装置10
1を自動停止する。
【0030】このように、第1方法では、荷役作業時及
びその終了後の何れにおいてもロープ状態を各検出器
6,9により監視しつつ、その状態判定を行い、KN
L ,ΕN <ΕL の両条件が満足されているときにの
み、ワイヤロープ1の継続使用を可能と判定するのであ
る。その判定手法は任意であり、種々の手法を採用する
ことができる。例えば、上記した如く、荷役作業時にお
けるロープバネ定数KN 及び荷役休止時における永久歪
みΕN が限度値KL ,ΕL に達したときに、警報を発す
ると共に荷役装置101を自動停止するようにしておけ
ば、ワイヤロープ1を危険な状態で継続使用する虞れを
完全に回避でき、荷役作業を安全に行なうことができ
る。また、演算結果KN ,ΕN をそのまま表示装置に表
示させる等により、ロープ状態をリアルタイムで監視,
判定することができ、爾後の荷役計画等を行なう上で有
利,便利である。また、各検出器6,9による検出デー
タの他、過去の実績及び現段階での稼働時間等をもロー
プ管理装置10にデータとして入力させて、これらから
演算結果KN ,ΕN をロープ寿命(使用可能時間)等に
換算して表示させるようにすることができ、荷役装置1
01を含む荷役システムのメンテナンスを含む完全自動
化を図ることができる。
【0031】図5は第2の実施の形態における本発明に
係る方法(以下「第2方法」という)が適用される荷役
装置102を示したもので、荷重検出器6を設けない点
を除いて、前記荷役装置101と同一構造のものであ
る。したがって、図5において同一の符号を付すること
によって、その説明は省略する。
【0032】第2方法にあっては、荷役作業が終了する
都度、検出線8の電気抵抗値を抵抗検出器9で検出し
て、ロープ管理装置10の演算装置により、この検出デ
ータと初期データL0 ,R0 とから永久歪みを演算し
て、その演算結果に基づいてワイヤロープ1の状態判定
を行なうのであり、その手法は第1方法において永久歪
みに基づいて行なう状態判定と同一である。
【0033】すなわち、N回目の荷役作業終了時つまり
N回目の荷役休止時においてワイヤロープ1に残留,蓄
積されている永久歪みΕN は、当該荷役休止時に検出さ
れた電気抵抗値RN 及び初期データR0 から演算され、
その演算式は、上述した如く、ΕN =(RN /R0 )−
1で与えられる。そして、求められた永久歪みΕN を基
準としてワイヤロープ1の状態判定を行ない、ΕN <Ε
L の場合に当該ワイヤロープ1が次回の荷役作業(N+
1回目の荷役作業)を行なうに適正な状態にあると判定
する。このように永久歪みΕN のみを基準としてロープ
状態判定を行なう第2方法は、永久歪みΕN に加えてロ
ープバネ定数KN をも判定基準とする第1方法による場
合に比して判定精度が劣るものの、冒頭で述べた従来方
法に比しては判定精度が極めて高い。したがって、第2
方法によれば、第1方法によってしか適正な判定を行い
得ないような特殊且つ苛酷な荷役条件下である場合を除
いて、一般的な荷役条件下ではロープ状態を適正に判定
することができ、安全な荷役作業を行なうことができ
る。
【0034】なお、本発明は上記した実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範
囲において適宜に改良,変更することができる。例え
ば、第1方法又は第2方法において、永久歪みΕN に代
えて永久伸びΛN を判定基準とするようにしてもよい。
この永久伸びΛN は荷役終了後にワイヤロープ1に残留
する永久伸びであり、初期ロープ長L0 に対する伸びと
して、ΛN =ΕN ・L0=(RN /R0 −1)L0 で与
えられる。
【0035】また、上記した各実施の形態では、ワイヤ
ロープ1の全長に亘って検出線8を埋設して、ワイヤロ
ープ全体の伸縮変化による電気抵抗値変化を検出するよ
うにしたが、検出線8の配置等を例えば図6に示す如く
工夫することによって、ワイヤロープ1の必要な部分の
みの伸縮変化(歪み,伸び)を検知(演算)しうるよう
にすることも可能である。例えば、図6(A)に示すも
のでは、ワイヤロープ1の一端側部分11 にU字状に屈
曲させた検出線8を埋設して、当該一端側部分11 のみ
の歪み,伸びを検出できるようにしている。この場合、
電気抵抗値による歪み,伸びの演算手法は、ワイヤロー
プ1の全長に亘って検出線8を埋設した場合と同一であ
る。また、同図(B)に示すものでは、U字状に屈曲さ
せた二本の検出線81 ,82 を軸線方向に齟齬させた状
態で埋設して、一方の検出線81のみが埋設された第1
ロープ部分11 と両検出線81 ,82 が埋設された第2
ロープ部分12 とについて、各別に歪み,伸びを検出で
きるようにしている。この場合、第1ロープ部分11
歪み,伸びは、検出線81 による検出値から検出線82
による検出値を差し引いたものとして与えられ、第2ロ
ープ部分12 の歪み,伸びは、検出線82 による検出値
から与えられる。また、同図(C)に示すものでは、ワ
イヤロープ1の全長に亘る検出線81 とその異なる位置
に接続された4本の検出線82 ,83 ,84 ,85 とを
埋設して、ワイヤロープ1の歪み,伸びを5分割して各
別に検出できるようにしている。各ロープ部分11 ,1
2 ,1 3 ,14 ,15 における検出手法は基本的に同図
(B)に示す場合と同様である。例えば、第1ロープ部
分11 については、検出線82 による検出値により、第
2ロープ部分12 については、検出線83 による検出値
から検出線82 による検出値を差し引いたものにより、
中央の第3ロープ部分13 については検出線81による
検出値から検出線82 ,83 ,84 ,85 による検出値
を差し引いたものにより、夫々歪み,伸びが得られる。
【0036】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるよう
に、本発明のワイヤロープの状態判定方法によれば、荷
役作業におけるワイヤロープの状態を的確に判定するこ
とができ、ロープ交換時期の判断を誤る等の不都合を生
じることなく、荷役作業を安全に行なうことができる。
また、ワイヤロープを含めた荷役システム全体の安全管
理を自動化することも容易となる。
【0037】また、本発明のワイヤロープによれば、ワ
イヤロープの歪みないし伸びを正確に検出することがで
き、上記方法を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1方法を適用した荷役装置の一例を示す概略
図である。
【図2】ワイヤロープの縦断側面図である。
【図3】図2のIII−III線に沿う断面図である。
【図4】荷役作業に伴うロープ長変化を示した模式図で
ある。
【図5】第2方法を適用した荷役装置の一例を示す概略
図である。
【図6】検出線の埋設形態の変形例を示す模式図であ
る。
【符号の説明】
1…ワイヤロープ、1a,1b…ワイヤロープの端部、
2…装置本体、3…巻取ドラム、4…吊具、5…シー
ブ、6…荷重検出器、7…被荷役物、8,81 ,82
3 ,84 ,85 …検出線、8a,8b…抵抗検出器接
続端子、9…抵抗検出器、10…ロープ管理装置、11
…芯線部分、12…ストランド、12a…素線、10
1,102…荷役装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01N 33/36 G01B 7/18 Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁層で被覆した断面一様の金属線であ
    る検出線を、当該ワイヤロープの軸線に平行させると共
    に検出線両端の抵抗検出器接続端子部を当該ワイヤロー
    プの両端部から突出させた状態で、相対運動不能に埋設
    してなるワイヤロープを使用して、所定の荷役作業を繰
    り返し行なう場合において、 検出線の電気抵抗値を検出する抵抗検出器を設けて、各
    回の荷役作業が終了する都度、検出線の電気抵抗値を検
    出するようにして、 1回目の荷役作業の開始前において予め求めたロープ長
    0 及び検出線の電気抵抗値R0 とN回目の荷役作業の
    終了後に検出した電気抵抗値RN とから、当該荷役作業
    の終了後にワイヤロープに生じている初期のロープ長L
    0 に対する歪みΕN 又は伸びΛN (=ΕN ・L0 )を求
    めて、 その歪みΕN 又は伸びΛN が所定の限度値より小さい場
    合に、当該ワイヤロープがN+1回目の荷役作業を行な
    うに適正な状態にあると判定することを特徴とするワイ
    ヤロープの状態判定方法。
  2. 【請求項2】 絶縁層で被覆した断面一様の金属線であ
    る検出線を、当該ワイヤロープの軸線に平行させると共
    に検出線両端の抵抗検出器接続端子部を当該ワイヤロー
    プの両端部から突出させた状態で、相対運動不能に埋設
    してなるワイヤロープを使用して、所定の荷役作業を繰
    り返し行なう場合において、 検出線の電気抵抗値を検出する抵抗検出器を設けて、各
    回の荷役作業が終了する都度、検出線の電気抵抗値を検
    出するようにすると共に、ロープ荷重を検出する荷重検
    出器を設けて、各荷役作業時において当該ワイヤロープ
    に作用するロープ張力たるロープ荷重を検出するように
    して、 1回目の荷役作業の開始前において予め求めたロープ長
    0 及び検出線の電気抵抗値R0 とN回目の荷役作業時
    において検出された検出線の電気抵抗値rN 及びロープ
    荷重WN と当該荷役作業の終了後であるN回目の荷役休
    止時において検出された検出線の電気抵抗値RN と当該
    荷役作業の開始前であるN−1回目の荷役休止時におい
    て検出された検出線の電気抵抗値RN-1 とから、N回目
    の荷役作業時におけるロープ荷重WN とこれによって生
    じたワイヤロープの伸びλN との比率であるロープバネ
    定数KN (=WN /λN )を求めると共に、前記ロープ
    長L0 及び電気抵抗値R0 とN回目の荷役休止時におい
    て検出された前記電気抵抗値RN とから、当該荷役作業
    の終了後にワイヤロープに生じている初期のロープ長L
    0 に対する歪みΕN 又は伸びΛN (=ΕN ・L0 )を求
    めて、 これらロープバネ定数KN 及び歪みΕN 又はロープバネ
    定数KN 及び伸びΛNが共に所定の限度値より小さい場
    合にのみ、当該ワイヤロープがN+1回目の荷役作業を
    行なうに適正な状態にあると判定することを特徴とする
    ワイヤロープの状態判定方法。
  3. 【請求項3】 絶縁層で被覆した断面一様の金属線であ
    る検出線を、当該ワイヤロープの軸線に平行させると共
    に検出線両端の抵抗検出器接続端子部を当該ワイヤロー
    プの両端部から突出させた状態で、相対運動不能に埋設
    してなるワイヤロープであって、当該ワイヤロープの軸
    線方向における伸縮量とこれに埋設された検出線の軸線
    方向における伸縮量とが常に一致するように構成したこ
    とを特徴とするワイヤロープ。
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