NO336584B1 - Lasthåndteringsanordning og fremgangsmåte for bruk av samme - Google Patents

Lasthåndteringsanordning og fremgangsmåte for bruk av samme

Info

Publication number
NO336584B1
NO336584B1 NO20130851A NO20130851A NO336584B1 NO 336584 B1 NO336584 B1 NO 336584B1 NO 20130851 A NO20130851 A NO 20130851A NO 20130851 A NO20130851 A NO 20130851A NO 336584 B1 NO336584 B1 NO 336584B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
load
capstan
tension
handling device
rope
Prior art date
Application number
NO20130851A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20130851A1 (no
Inventor
Roland Verreet
Baard Alsaker
Original Assignee
Macgregor Norway As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Macgregor Norway As filed Critical Macgregor Norway As
Priority to NO20130851A priority Critical patent/NO336584B1/no
Priority to PCT/NO2014/050106 priority patent/WO2014204320A1/en
Priority to US14/890,361 priority patent/US10087055B2/en
Priority to EP14814574.1A priority patent/EP3010847B1/en
Priority to CN201480035266.8A priority patent/CN105324326B/zh
Publication of NO20130851A1 publication Critical patent/NO20130851A1/no
Publication of NO336584B1 publication Critical patent/NO336584B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28Other constructional details
    • B66D1/40Control devices
    • B66D1/48Control devices automatic
    • B66D1/50Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control
    • B66D1/505Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control electrical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/60Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans adapted for special purposes
    • B66D1/74Capstans
    • B66D1/7405Capstans having two or more drums providing tractive force
    • B66D1/741Capstans having two or more drums providing tractive force and having rope storing means

Description

LASTHÅNDTERINGSANORDNING OG FREMGANGSMÅTE FOR BRUK AV SAMME
Det beskrives en lasthåndteringsanordning for løfting og senking av en last. Det beskrives mer spesielt en lasthåndteringsanordning for løfting og senking av en last, hvor lasthåndteringsanordningen omfatter et langstrakt element innrettet til å forbindes med en last, en kapstan (eng: capstan), innbefattende én eller flere skiver som det langstrakte elementet løper igjennom, hvor kapstanen avgrenser en lavstrekkside og en høystrekkside av det langstrakte elementet.
En kapstan kan ses som en svart boks som virker som en kraftforsterker eller en kraftreduksjonsinnretning for et tau, en vaier, eller hvilket som helst langstrakt element som løper igjennom den. I det følgende skal ordet "tau" forstås å omfatte hvilket som helst langstrakt element som er innrettet til å kunne forbindes med og bære en last. Kraftforsterkningen eller-reduksjonen gjennom en kapstan vil følge Eytelweins formel: Hvor Sl er den taukraften som virker på en høystrekkside av kapstanen, S2 er den taukraften som virker på en lavstrekkside av kapstanen, \ l er friksjonskoeffisienten, og a er den totale vinkelen som alle omganger av tauet løper over, målt i radianer. Den maksimale taukraftsforsterkningen eller -reduksjonen vil oppnås når
og tauet vil begynne å gli. I det følgende vil forholdet S1/S2 bli kalt forsterkningsfaktoren eller reduksjonsfaktoren, avhengig av hvilken retning tauet vandrer i. Ettersom glidning av tauet er uønsket, blir kapstan systemer typisk overdimensjonert ved å la tauet løpe én eller flere omganger i tillegg til det som er nødvendig. Tilleggsomgangen eller tilleggsomgangene vil medføre flere bøyninger for det tauet som løper gjennom kapstanen. Dette anses vanligvis som en liten pris å betale for å ha vunnet ytterligere sikkerhet mot glidning. For en last som er mindre enn systemets maksimumslast, vil
kapstanen være enda mer overdimensjonert, idet den gjør flere unødvendige omlegg rundt kapstanskivene. Dette blir vanligvis også ansett for å være en liten pris å betale for å vinne en høy sikkerhetsfaktor mot glidning.
Overdimensjonering av et kapstansystem skaper imidlertid en rekke ulemper, hvorav enkelte ikke blir forstått av de fleste kapstankonstruktører og endatil vil kunne redusere sikkerheten i systemet. De ulempene som blir beskrevet i det følgende, vil typisk være enda tydeligere i løfteanordninger offshore, som omfatter hivkompenseringssys-temer som skal motvirke den bølgegangen som virker på et fartøy som løfteanord-ningen er plassert på. Tauet vil vandre frem og tilbake for å kompensere for fartøyets hivbevegelse for å holde lasten stabil i forhold til en havbunn eller til et annet fartøy, og tauet vil således bli utsatt for et stort antall bøyesykluser med tauet under høyt strekk.
I et kapstansystem er skiver typisk plassert ganske nær hverandre. Skivene vil kunne være forbundet, slik som i et dobbelt kapstansystem, eller de vil kunne være drevet individuelt, eller kapstanen vil kunne omfatte en kombinasjon av de forbundne og individuelt drevne skivearrangementene. Dersom tauets bevegelse reverseres hyppig, slik som i en ovennevnt hivkompensert operasjon offshore, vil dette kunne føre til en for tidlig svikt i tauet.
Når et tau vandrer frem og tilbake i en kapstan, vil de berørte tauseksjonene bli bøyd hver gang de løper inn på en skive, og de vil bli rettet ut hver gang de forlater en skive. På grunn av friksjonen i tauet og mellom tauet og skivene, vil de berørte tauseksjonene og kapstanskivene varmes opp. Dette vil kunne føre til tap av smøremid-del og, som en følge av dette, til en akselerert nedbryting av tauet. Varme vil også kunne starte en deformasjonsaldringsprosess i tauets metalltråder. Varmevirkningene er tilbøyelige til å øke med økende taudiameter.
Når et tau gjennomgår flere bøyesykluser enn nødvendig, er det en fare for at det bygger seg opp eksponentielle kraftforsterkninger fra begge sider av kapstanen og således fører til en krafttopp i kapstan system et. Det tauet som beveger seg gjennom kapstanen, gjennomgår da ikke bare flere bøyesykluser enn nødvendig, men disse bøyesyklusene vil kunne bli gjennomgått under høyere belastninger enn det som anses å være en maksimumstaukraft for systemet. Kombinasjonen av de uheldige virk-ningene av overflødige bøyesykluser og belastninger vil føre til en mye høyere bøye-tretthet og, som en følge av dette, til en betydelig redusert levetid for tauet. I flere tilfeller har taukraften økt til et nivå som er høyere enn tauenes bruddstyrker, noe som derfor har ført til overbelastningssvikt i tauene i kapstan system et. Enkelte feil i kapstanorientering/-akser vil også kunne være følge av at taukreftene i systemet ble mye høyere enn det konstruktøren hadde beregnet.
Enda en annen ulempe ved den kjente teknikken oppstår ved at kraftfordelingen i kapstansystemet er annerledes når en last løftes, sammenlignet med når en last senkes. Dette innebærer at hver gang bevegelsen av tauet reverseres, kan kraften på en seksjon av et tau bli vesentlig økt eller minsket. Dette vil føre til høy strekk-strekk-tretthet som vil utgjøre den allerede nevnte bøyetrettheten som skyldes de overflødige skivene. I tillegg vil tauet kontinuerlig endre sin lengde mens det ligger på en skive, for å tilpasse seg de skiftende taukreftene, og således forårsake slitasje både på tauet og på skivene i kapstanen.
Ulempene ved kjent teknikk vil også bli beskrevet nedenfor med henvisning til de medfølgende tegningene.
Eksempler på relevant bakgrunnsteknikk er omtalt i følgende patentpublikasjoner:
- US 2010262384 Al; og - US 3918653 A.
Det er et formål med oppfinnelsen å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk eller i det minste tilveiebringe et nyttig alternativ til kjent teknikk.
Formålet oppnås ved hjelp av trekk som er beskrevet i den følgende beskrivelsen og i de etterfølgende patentkravene.
I et første aspekt vedrører oppfinnelsen en lasthåndteringsanordning til løfting og senking av en last, hvor lasthåndteringsanordningen omfatter: - et langstrakt element innrettet til å kunne forbindes med en last; - en kapstan, innbefattende én eller flere skiver, som det langstrakte elementet løper igjennom, hvor kapstanen avgrenser en lavstrekkside og en høystrekkside av det langstrakte elementet;
- en belastningsføleranordning tilveiebrakt ved høystrekksiden av kapstanen; og
- en strekkregulator, kjennetegnet ved at:
- strekkregulatoren er innrettet til å regulere strekket på lavstrekksiden av kapstanen som svar på strekket målt av belastningsføleranordningen på høystrekksiden av kapstanen, for å opprettholde en forhåndsbestemt kraftfordeling i det langstrakte elementet i kapstanen.
Én eller flere belastningsføleranordninger, som kan være belastningsceller kjent innen-
for fagområdet, kan også være tilveiebrakt på lavstrekksiden i tillegg til på høy-strekksiden av kapstanen. Belastningsføleranordningen eller-anordningene kan være innebygd i én eller flere skiver på lavstrekksiden og/eller på høystrekksiden av kapstanen.
En styringsenhet, som for eksempel en programmerbar logisk styring eller en mikro-kontroller eller lignende, kan brukes til å regulere strekkregulatoren. Valgfritt kan styringsenheten basere sin regulering av strekkregulatoren på de avfølte belastninger fra belastningsføleranordningene. Styringsenheten kan videre brukes for å finne/kalibrere forsterknings-/reduksjonsfaktoren. Etter noen løft eller testløft med systemet vil styringsenheten kunne vite hva systemets forsterknings- eller reduksjonsfaktor er, kan-skje til og med hvordan faktoren vil endre seg ved bruk av tørt tau eller vått tau. Den kunne da bare måle taukraften på høystrekksiden, dele den på denne faktoren for å bestemme kraften hvor tauet vil begynne å gli, og holde taukraften på lavstrekksiden litt over dette nivået. Alternativt kan en utgangsverdi for forsterkningsfaktoren settes manuelt og reduseres inntil tauet begynner å gli, og så økes taukraften litt igjen for derved å sikre lasten og sikre at systemet drives med en optimal taukraftfordeling.
Styringsenheten kan videre være koplet til en lagringsenhet for lagring av data fra tidligere operasjoner. Dette kan være fordelaktig for lasthåndteringsanordningen for automatisk å kunne tilpasse seg nye forhold.
I én utførelsesform kan strekkregulatoren omfatte en lagringstrommel som i det minste en del av det langstrakte elementet lagres på. For løfte- og senkeoperasjoner kan en lagringstrommel være tilstrekkelig for å regulere strekket på lavstrekksiden av kapstanen. I hivkompenseringsoperasjoner vil derimot lagringstrommelen måtte rote-re kontinuerlig frem og tilbake, hvilket vil kunne bli et problem på grunn av de store treghetene som er involvert.
I én utførelsesform kan strekkregulatoren omfatte et separat strekkreguleringssystem. Strekkreguleringssystemet kan være tilveiebrakt mellom kapstanen og lagringstrommelen. I en hivkompenseringsoperasjon ville kapstanen og strekkreguleringssystemet bevege seg, mens de store massene av lagringstrommelen og nyttelasten ikke vil. Strekkreguleringssystemet kan omfatte én eller flere forskyvbare skiver som det langstrakte elementet løper igjennom, og som er innrettet til å regulere strekket i det langstrakte elementet på lavstrekksiden. I én spesifikk utførelsesform, kan strekkreguleringssystemet bestå av tre skiver. I retningen fra kapstanen mot lagringstrommelen kan tauet vandre 90° over en første skive med en fast posisjon. Tauet vandrer deretter 180° over en andre skive som kan beveges opp eller ned av en drivenhet, som f.eks. en hydraulisk sylinder. Til slutt vandrer tauet 90° over en tredje skive med en fast posisjon. Strekket i tauet kan økes ved å løfte den midtre skiven ved hjelp av drivenheten, hvorved tauet strekkes og dets spenning økes. Pa lignende måte kan strekket i tauet reduseres ved å senke den andre skiven ved hjelp av drivenheten.
Strekkreguleringssystemet kan være koplet til en styringsenhet.
I én utførelsesform kan strekkregulatoren omfatte en skiveinnkoplings- og/eller skiveutkoplingsenhet. I en kapstan med individuelt styrbare skiver vil én måte å regulere kraften på lavstrekksiden på kunne være selektivt å kople inn og kople ut skivene på lavstrekksiden av kapstanen. Utkopling av en skive innebærer å la skiven løpe på fri-hjul. Utkoplingsenheten kan således omfatte styringsenheten som individuelt styreren drivenhet for én eller flere av skivene i kapstanen.
I én utførelsesform kan strekkregulatoren omfatte en friksjonsreguleringsenhet. Det er mulig å regulere strekket på lavstrekksiden også ved å regulere tauets friksjon. Dette kan gjøres ved hjelp av en klemme som virker perpendikulært på det langstrakte elementet for derved å justere friksjonen. Alternativt eller i tillegg kan friksjonsreguleringsenheten omfatte én eller flere magneter som kan bringes i eller ut av inngrep, og som virker perpendikulært på det langstrakte elementet. Friksjonsreguleringsenheten kan videre omfatte en smøreenhet.
I praktiske utførelsesformer kan det være utfordrende å styre justeringen av tauets strekk ved å justere friksjonen. Forsterkn i ngs-/red uksjonsfaktoren avhenger eksponentielt av friksjonen, og små endringer i friksjon vil føre til store endringer i forsterk-ningen/reduksjonen, og gjør det således utfordrende for kraftreguleringselementet å reagere hurtig nok. Det kan således være gunstig å holde kapstanen og det langstrakte elementet på en mer eller mindre konstant friksjon, for eksempel ved stadig å fukte kapstanen.
I én utførelsesform kan én eller flere skiver i kapstanen være fremstilt i det minste delvis av et materiale med en høyere friksjonskoeffisient enn stål, som f.eks. Becorit<®>. Becorit er kjent for å ha en høy friksjonskoeffisient, mye høyere enn stål, og reduserer således muligens det antallet skiver som er nødvendig, betydelig. Et redusert antall skiver vil redusere bøyetrettheten i det langstrakte elementet. Becorit-skiven/-skivene kan fortrinnsvis være tilveiebrakt på tauets lavstrekkside, og Becorit-skiven/-skivene kan være inn-/utkoplingsbare som beskrevet ovenfor.
Det beskrives også et fartøy forsynt med en lasthåndteringsanordning i henhold til ovenstående beskrivelse.
I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å senke og/eller løfte en last ved hjelp av en lasthåndteringsanordning i henhold til oppfinnelsens første aspekt, kjennetegnet ved at fremgangsmåten omfatter trinnene: - å måle strekket på høystrekksiden av kapstanen ved hjelp av belastningsføleranord-ningen; - å regulere strekket på lavstrekksiden av kapstanen som svar på strekket målt av belastningsføleranordningen på høystrekksiden av kapstanen, for å opprettholde en forhåndsbestemt kraftfordeling i det langstrakte elementet inne i kapstanen.
I én utførelsesform kan fremgangsmåten omfatte trinnet:
- å justere strekket på det langstrakte elementets lavstrekkside, slik at kraftfordel i ng-en i det langstrakte elementet i kapstanen under løfting av en last er i det vesentlige lik kraftfordel i ngen i det langstrakte elementet i kapstanen under senking av lasten. Som det vil bli beskrevet i det følgende med henvisning til figurene, kan dette betydelig redusere stekk-strekk-trettheten i tauet.
Videre kan fremgangsmåten omfatte trinnene:
- ved hjelp av strekkregulatoren å øke strekket på det langstrakte elementets lavstrekkside ved senking av lasten sammenlignet med ved løfting av lasten; og/eller - å senke strekket på det langstrakte elementets lavstrekkside ved løfting av lasten sammenlignet med ved senking av lasten. Dette kan fordelaktig gi både fordelen med lavere samlede belastningsnivåer i systemet og fordelen med mindre endringer i kraftfordelingen ved reversering av tauets bevegelse.
En stor fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er at eksisterende overdimensjonerte kapstansystemer vil kunne utstyres med en belastningsregulator ifølge ovenstående beskrivelse og således muliggjøre bakovergang. Strekkregulatoren kan sikre trygg drift og i mange tilfeller kan antallet omlegg om kapstanen reduseres.
Når først en kapstan er forsynt med en strekkregulator på tauets lavstrekkside, vil kapstanen drives under lavere taukrefter sammenlignet med kjent teknikk, hvilket fører til lengre taulevetid og redusert slitasje både på tauet og på kapstanskivene. Toppbelastninger i systemet kan unngås.
I de følgende blir det vist eksempler på foretrukne utførelsesformer med henvisning til medfølgende tegninger hvor: Fig. 1 viser skjematisk et tau som løper gjennom en kapstan som benyttet med en belastningsreguleringsanordning ifølge den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 2 viser i et perspektivisk oppriss en kapstan som benyttet med en belastningsreguleringsanordning ifølge den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 3-10 er grafer som viser kraftfordelingen i tauet i kapstanen som en funksjon
av antallet halve omganger;
Fig. 11 viser skjematisk en første utførelsesform av en lasthåndteringsanordning
ifølge den foreliggende oppfinnelsen; og
Fig. 12 viser skjematisk en andre utførelsesform av en lasthåndteringsanordning
ifølge den foreliggende oppfinnelsen.
I det følgende angir henvisningstallet 1 en lasthåndteringsanordning ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Like tall viser til like eller lignende deler, og figurene er vist skjematisk og forenklet.
Figur 1 og 2 viser en kapstan 2 henholdsvis skjematisk og i perspektiv. Kapstanen 2 virker som en kraftforsterker eller en kraftreduseringsanordning for et langstrakt element 3 i form av et tau som løper gjennom kapstanen 2. Kapstanen avgrenser en lavstrekkside 31 med en taukraft S2 og en høystrekkside 33 med en taukraft Sl. Ved løfting av en last 5, se fig. 11 og 12, løper tauet 3 inn i kapstanen 2 på høystrekksiden 33 og ut på lavstrekksiden 31. Omvendt, ved senking av lasten 5, løper tauet 3 inn i kapstanen 2 på lavstrekksiden 31 og ut på høystrekksiden 33.
Tauet 3 i kapstanen 2 på fig. 2 vandrer fem hele omganger, dvs. 10 halve omganger, rundt skiver 21 i kapstanen 2, som er av en type med dobbelttrommel. Vinkelen a i eksponenten i Eytelwein-formelen vil således være 10 ganger rc (~31,4). Det vil i de følgende eksemplene bli brukt en friksjon \ l på 0,125; forsterkn i ngsfaktoren S1/S2 vil derfor være omtrent 51 i våre eksempler.
Grafen på fig. 3 viser taukraften F gitt i tonn (t) i en kapstan 2 hvor tauet 3 vandrer sju hele omganger, dvs. 14 halve omganger, som en funksjon av antallet halve omganger N, dvs. antallet skiver 21 som tauet løper over. Hvis taukraften på lavstrekksiden 31 settes til 1 tonn (lt), vil taukraften på høystrekksiden 33 kunne være så høy som 244t før tauet 3 begynner å gli, dvs. forsterkn i ngsfaktoren er 244. Systemet iføl-ge eksemplet er utformet for løfting av laster 5 med en taukraft Sl på 50t, hvilket ville kreve bare fem hele tauomlegg rundt kapstanen 2.
Grafen på fig. 4 viser en teoretisk kraftreduksjon langs taubuene rundt kapstanen 2 fra lavstrekksiden 31 til høystrekksiden 33. Tauet 3 løper inn på høystrekksiden 33 og vandrer over skivene 14-11 med en kraft lik den på høystrekksiden 33, dvs. 50t. Iføl-ge Eytelwein-formelen vil taukraften avta i henhold til eksponentialfunksjonen som beskrevet ovenfor, til den når den lavere kraften S2 på lt.
Ifølge etablert teori som er grunnlaget for utformingen av alle kapstaner av kjent teknikk, vil den maksimale taukraften i systemet alltid finnes på inngangen i kapstanen 2 ved løfting av en last 5, og på utgangen i kapstanen 2 ved senking av en last 5. I praksis kan det imidlertid finnes kraftfordelinger som den vist på fig. 5. En eksponen-tialfunksjon bygger seg opp fra begge sider av kapstanen 2, og skaper en krafttopp inne i kapstanen 2. I dette spesifikke eksemplet vil krafttoppen på den 12. skiven 21 være mer enn to ganger så høy som taukraften på høystrekksiden 33. Tauet 3 som vandrer gjennom kapstanen 2, vil således ikke bare gjøre fire unødvendige halve omganger rundt skivene 21 i kapstanen 2, bøyesyklusene vil gjennomføres under belastninger som er høyere enn det som anses å være en maksimumstaukraft for systemet.
Grafen på fig. 6 viser forskjellen i kraftfordeling på tauet 3 i kapstanen 2 ved løfting (heltrukken strek) sammenlignet med ved senking (stiplet strek) av en last 5. Taukraften på høystrekksiden 33 er 50t, mens taukraften på lavstrekksiden 31 er lt. Kapstanen 2 kan arbeide i hivkompenseringsmodus hvor den kontinuerlig veksler mellom å løfte og senke lasten 5. Når lasten 5 løftes, vil lasten 5 entre kapstanen 2 på den 14. skiven 21 og vandre med samme taukraft over skivene 14-11 til kraften på tauet 3 faller av eksponentielt til lt på den 1. skiven 21. Når lasten 5 senkes, vil tauet 3 løpe inn på kapstanens 2 lavstrekkside 31 og vandre over skivene 1-4 med en konstant, lav taukraft på lt til kraften på tauet 3 øker eksponentielt til 50t ved utgangen av den siste skiven 21.
Ved løfting vil taukraften på den 10. skiven ha en taukraft på 50t, som angitt med bokstaven A på fig. 7. Ved senking vil imidlertid taukraften på den 10. skiven være bare 10,4t, angitt med bokstaven B, hvilket betyr at taukraften på samme skiven 21 vil være nesten femdobbel ved løfting sammenlignet med ved senking. Når tauet 3 løfter og senker gjentatte ganger, vil tauseksjonen rundt den 10. skiven være enten i punkt A eller i punkt B på grafen. Som beskrevet ovenfor vil dette føre til høy strekk-strekk-tretthet og tilleggsslitasje på tauet 3 og på skivene 21.
Ifølge den foreliggende oppfinnelsen er én løsning for å overvinne de ovennevnte ulempene å regulere strekket på tauets 3 lavstrekkside 31, for å redusere for eksempel det store spranget mellom punktene A og B på fig. 7. Det er ovenfor drøftet flere mulige løsninger for å regulere strekket på lavstrekksiden. Et resultat av å justere kraften på lavstrekksiden 31 kan ses av grafen på fig. 8. Kraften på høystrekksiden 33 av tauet 3 er fremdeles 50t, mens kraften på lavstrekksiden 31 er redusert til 0,4t. Punktene A og B viser fremdeles kraften på den 10. skiven ved henholdsvis løfting og senking. Kraften i punkt A er nå 20,3t, mens kraften i punkt B fremdeles er 10,4t.
Dersom kraften på lavstrekksiden 31 senkes så mye som til 0,205t, vil kurvene for løfting og senking, og således punktene A og B, være sammenfallende slik som vist på fig. 9. De sammenfallende kurvene innebærer at det ikke vil skje noen vesentlige endringer i taukraft ved endring fra løfting til senking. De to kurvene blir identiske når kraften på lavstrekksiden er lik kraften på høystrekksiden delt på kapstanens forsterknings- eller reduksjonsfaktor:
Dette betyr at systemet opererer ved eller nær kraften på lavstrekksiden, av hvilken grunn tauet 3 begynner å gli.
Det kan være fordelaktig å variere taukraften på tauets 3 lavstrekkside 31 når tauets bevegelse reverseres. På fig. 10 vises et eksempel på en kraftfordeling i en kapstan 2 hvor taukraften på lavstrekksiden økes ved senking av lasten 5 sammenlignet med ved løfting av lasten 5. Kraftfordelingen i tauet 3 vil bare endre seg litt over kapstanen 2, og tauet 3 vil opereres borte fra glidegrensen. Sammenlignet med de stiplede stre-kene som angir kraftfordelingen ved senking av lasten 5, på fig. 7 og 8, fremstiller den stiplede streken på fig. 9 en økt samlet belastning på tauet 3 ved senking av lasten 5. Endringene i belastningsnivåer ved reversering av tauet er imidlertid vesentlig redusert. Dersom belastningsnivået på lavstrekksiden reduseres til et minimum under løf-ting og deretter heves når lasten 5 senkes, kan det samlede belastningsnivået i et kapstansystem bli mindre enn i et system uten disse reguleringsmekanismene, og endringene i belastningsnivået når bevegelsen reverseres, vil også bli redusert. Å ope-rere nær et belastningsnivå som skaper samme belastningsfordeling for løfting og for senking (sammenfallende kurver som vist på fig. 7), og øke belastningsnivået litt på lavstrekksiden når lasten senkes, vil bringe både belastningsnivået og endringene til et minimum og likevel garantere trygg drift.
Figur 11 viser en første utførelsesform av en lasthåndteringsanordning 1 ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Tauet 3 er lagret på en lagringstrommel 7 og løper gjennom en ledeskive 6 før det løper inn i kapstanen 2 på lavstrekksiden 31. Tauet 3 løper ut av kapstanen 2 på høystrekksiden 33 og løper også gjennom en andre ledeskive 6'. En last 5 er opphengt i enden av tauet 3 på høystrekksiden 33. I den viste utførelses- formen virker selve lagringstrommelen 7 som en strekkregulator ved å justere strekket i tauet 3 på lavstrekksiden 31. Denne utførelsesformen kan være fordelaktig å bruke i løfte- og senkeoperasjoner som ikke krever hivkompensering, på grunn av lagringstrommelens 7 potensielle store treghet. Skivene 6, 6' er forsynt med belastningsceller 8, 8' for måling av belastningen på tauet 3 både på lavstrekksiden 31 og på høystrekksiden 33. Belastningscellene 8, 8' kan videre være koplet til en ikke vist styringsenhet som er innrettet til å styre lagringstrommelsens 7 bevegelse ved hjelp av en ikke vist drivenhet på grunnlag av belastningene avfølt av belastningscellene 8, 8'.
Fig. 12 viser en alternativ utførelsesform av lasthåndteringsanordningen 1. Et separat strekkreguleringssystem 9 er tilveiebrakt mellom lagringstrommelen 7 og kapstanen 2 for å regulere stekket i tauet 3 på lavstrekksiden 31 som forklart ovenfor. Strekkreguleringssystemet 9 er innrettet til å reagere raskt på lastens bevegelse, for å justere strekket på tauet 3 på lavstrekksiden også i hivkompenseringsoperasjoner. I den viste utførelsesformen omfatter strekkreguleringssystemet 9 tre skiver 6, 6", 6"'. I retningen fra kapstanen 2 mot lagringstrommelen 7, vandrer tauet 3 90° over en første skive 6 med en fast posisjon. Tauet 3 vandrer deretter 180° over en andre skive 6" som kan forskyves opp eller ned av en ikke vist drivenhet, som f.eks. en hydraulisk sylinder. Endelig vandrer tauet 3 90° over en tredje skive 6"' med en fast posisjon. Strekket i tauet kan økes ved å løfte den midtre skiven 6" ved hjelp av drivenheten, hvorved tauet 3 strekkes og dets spenning økes. På lignende måte kan strekket i tauet reduseres ved å senke den andre skiven 6" ved hjelp av drivenheten.

Claims (15)

1. Lasthåndteringsanordning (1) til løfting og senking av en last (5), hvor lasthåndteringsanordningen (1) omfatter: - et langstrakt element (3) innrettet til å kunne forbindes med en last (5); - en kapstan (2), innbefattende én eller flere skiver (21), som det langstrakte elementet (3) løper igjennom, hvor kapstanen (2) avgrenser en lavstrekkside (31) og en høystrekkside (33) av det langstrakte elementet (3); - en belastningsføleranordning (8') tilveiebrakt ved høystrekksiden (33) av kapstanen; og - en strekkregulator (7, 9),karakterisert vedat strekkregulatoren (7, 9) er innrettet til å regulere strekket på lavstrekksiden (31) av kapstanen (2) som svar på strekket målt av belastningsføler-anordningen (8') på høystrekksiden (33) av kapstanen (2), for å opprettholde en forhåndsbestemt kraftfordel ing i det langstrakte elementet (3) i kapstanen (2).
2. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til krav 1, hvor lasthåndteringsanordningen (1) omfatter en styringsenhet.
3. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til krav 2, hvor lasthåndteringsanordningen (1) videre omfatteren belastningsføleranordning (8) på lavstrekksiden av kapstanen (2).
4. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvor strekkregulatoren (7, 9) omfatteren lagringstrommel (7) som i det minste en del av det langstrakte elementet (3) kan lagres på.
5. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvor strekkregulatoren (7, 9) omfatter et separat strekkreguleringssystem (9).
6. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvor strekkregulatoren (7, 9) omfatter en skiveinnkoplings-og/eller skiveutkoplingsenhet.
7. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvor strekkregulatoren (7, 9) omfatter en friksjonsreguleringsenhet.
8. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til krav 7, hvor friksjonsreguleringsenheten omfatter en justerbar klemme som virker perpendikulært på det langstrakte elementet (3).
9. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til krav 7, hvor friksjonsreguleringsenheten omfatter én eller flere magneter som kan bringes i og/eller ut av inngrep.
10. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvor skiven eller skivene (21) i kapstanen (2) er i det minste delvis fremstilt av et materiale med en høyere friksjonskoeffisient enn stål, som f.eks. Becorit.
11. Lasthåndteringsanordning (1) i henhold til hvilket som helst av kravene 2-10, hvor styringsenheten er koplet til en lagringsenhet.
12. Fartøy forsynt med en lasthåndteringsanordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene.
13. Fremgangsmåte for å senke og/eller løfte en last ved hjelp av en lasthåndteringsanordning (1) i henhold til krav 1,karakterisertved at fremgangsmåten omfatter trinnene: - å måle strekket på høystrekksiden (33) av kapstanen ved hjelp av belast-ningsføleranordningen (8'); - å regulere strekket på lavstrekksiden (31) av kapstanen (2) som svar på strekket målt av belastningsføleranordningen (8') på høystrekksiden (33) av kapstanen (2), for å opprettholde en forhåndsbestemt kraftfordeling i det langstrakte elementet (3) inne i kapstanen (2).
14. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, hvor fremgangsmåten videre omfatter trinnet: - å justere strekket på det langstrakte elementets (3) lavstrekkside (31), slik at kraftfordelingen i det langstrakte elementet (3) i kapstanen (2) ved løf-ting av en last (5) er i det vesentlige lik kraftfordelingen i det langstrakte elementet (3) i kapstanen (2) ved senking av lasten (5).
15. Fremgangsmåte i henhold til krav 14, hvor fremgangsmåten videre omfatter trinnene: - ved hjelp av strekkregulatoren (7, 9) å øke strekket på det langstrakte elementets (3) lavstrekkside (31) ved senking av lasten (5) sammenlignet med ved løfting av lasten (5); og/eller - å senke strekket på det langstrakte elementets lavstrekkside (3) ved løf-ting av lasten (5) sammenlignet med ved senking av lasten (5).
NO20130851A 2013-06-19 2013-06-19 Lasthåndteringsanordning og fremgangsmåte for bruk av samme NO336584B1 (no)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20130851A NO336584B1 (no) 2013-06-19 2013-06-19 Lasthåndteringsanordning og fremgangsmåte for bruk av samme
PCT/NO2014/050106 WO2014204320A1 (en) 2013-06-19 2014-06-19 Load handling device and method for using the same
US14/890,361 US10087055B2 (en) 2013-06-19 2014-06-19 Load handling device and method for using the same
EP14814574.1A EP3010847B1 (en) 2013-06-19 2014-06-19 Load handling device and method for using the same
CN201480035266.8A CN105324326B (zh) 2013-06-19 2014-06-19 负载处理装置及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20130851A NO336584B1 (no) 2013-06-19 2013-06-19 Lasthåndteringsanordning og fremgangsmåte for bruk av samme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20130851A1 NO20130851A1 (no) 2014-12-22
NO336584B1 true NO336584B1 (no) 2015-09-28

Family

ID=52104943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20130851A NO336584B1 (no) 2013-06-19 2013-06-19 Lasthåndteringsanordning og fremgangsmåte for bruk av samme

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10087055B2 (no)
EP (1) EP3010847B1 (no)
CN (1) CN105324326B (no)
NO (1) NO336584B1 (no)
WO (1) WO2014204320A1 (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9950915B2 (en) * 2015-05-27 2018-04-24 Rt Ltd. Winch system
DE102016006275B3 (de) * 2016-05-25 2017-11-09 Karl Wiedemann Kanalreinigungsvorrichtung
JP6565123B2 (ja) * 2017-11-10 2019-08-28 ウラカミ合同会社 オートテンション機能を有するウインチ装置
GB201800726D0 (en) * 2018-01-17 2018-02-28 Maritime Developments Ltd Rope Maintenance system

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3101912A (en) * 1961-08-24 1963-08-27 Int Resistance Co Tensioner
US3241785A (en) * 1964-01-07 1966-03-22 Du Pont Apparatus and process for winding under varying tension
US3263965A (en) * 1964-08-31 1966-08-02 Dominion Bridge Co Ltd Dual-speed, dual-load hoist arrangement
US3309065A (en) * 1965-08-24 1967-03-14 Rucker Co Transloader
US3343810A (en) * 1966-05-25 1967-09-26 Paul E Parnell Dynamic load compensation system
NL139703B (nl) * 1968-08-12 1973-09-17 Ihc Holland Nv Inrichting voor het op woelig water, zoals op zee, hanteren van een last ten opzichte van een bepaald punt.
US3618897A (en) * 1969-06-25 1971-11-09 John J Swoboda Jr Constant tensioning system
US3679180A (en) * 1969-10-17 1972-07-25 Nat Defence Canada Cable control system
US3653636A (en) * 1970-02-09 1972-04-04 Exxon Production Research Co Wave motion compensation system for suspending well equipment from a floating vessel
CA973157A (en) * 1971-05-19 1975-08-19 Ocean Systems Traction winch and system for handling synthetic rope
US3791628A (en) * 1972-07-26 1974-02-12 Ocean Science & Eng Motion compensated crown block system
NL158873B (nl) * 1973-02-02 1978-12-15 Goyo Ballast Company Ltd Grondzuiger met een kabellengtevariator omvattende deiningscompensator.
DE2307978C3 (de) * 1973-02-17 1979-09-20 Aktien-Gesellschaft Weser, 2800 Bremen Regelvorrichtung für eine Windeneinrichtung
NO742924L (no) 1973-08-25 1975-03-24 Kocks Gmbh Friedrich
NO148025C (no) * 1976-08-20 1983-07-27 Nor Mar A S Fremgangsmaate og anordning til aa kompensere den relative vertikale bevegelse mellom et kranunderlag og et lastested
US4234167A (en) * 1978-08-18 1980-11-18 Otis Engineering Corporation Automatic inhaul winch system
US4349179A (en) * 1979-06-19 1982-09-14 Gec Mechanical Handling Limited Control means for motion compensation devices
US4379615A (en) * 1979-08-20 1983-04-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Device for transmitting energy through electric wire or optical cable wound on drum
US4593885A (en) * 1984-06-29 1986-06-10 Battelle Memorial Institute Portable balanced motion compensated lift apparatus
JPS6192110A (ja) * 1984-10-11 1986-05-10 日本電信電話株式会社 ケ−ブルけん引装置
US4678132A (en) * 1986-11-13 1987-07-07 Canadian Patents And Development Limited Traction device for line handling equipment
GB2212775A (en) * 1987-10-12 1989-08-02 Heerema Engineering Improvements in hoisting devices
NO921796D0 (no) * 1992-05-06 1992-05-06 Karmoey Winch As Anvendelse av en passiv kompenseringsanordning
US5470005A (en) * 1992-06-25 1995-11-28 Aluminum Company Of America Method of sheet processing using a tension exciter
US5673143A (en) * 1995-10-11 1997-09-30 Hughes Electronics Thermal imaging device with selectively replaceable telescopic lenses and automatic lens identification
US6527216B2 (en) * 2001-05-08 2003-03-04 Magnatech International Llp Electronic length control wire pay-off system and method
US6926103B1 (en) * 2001-07-02 2005-08-09 Itrec B.V. Splittable block on a derrick
US7389973B1 (en) * 2007-02-15 2008-06-24 Samson Rope Technologies Tensioning systems and methods for line spooling
FI119596B (fi) * 2007-08-24 2009-01-15 Konecranes Oyj Menetelmä nosturin ohjaamiseksi
NO336258B1 (no) * 2007-09-19 2015-07-06 Nat Oilwell Varco Norway As Fremgangsmåte og anordning for løftkompensering.
GB2456626B (en) * 2008-12-24 2009-12-23 Inchplate Ltd Winching apparatus and method
US20100262384A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-14 Umair Marfani High tension cable measurement system and assembly
US9309081B2 (en) * 2013-10-15 2016-04-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Active center pivot device for controlling sheet tension and method of using same

Also Published As

Publication number Publication date
CN105324326A (zh) 2016-02-10
CN105324326B (zh) 2017-06-20
US10087055B2 (en) 2018-10-02
WO2014204320A1 (en) 2014-12-24
EP3010847A1 (en) 2016-04-27
NO20130851A1 (no) 2014-12-22
EP3010847A4 (en) 2017-03-29
US20160107867A1 (en) 2016-04-21
EP3010847B1 (en) 2018-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO336584B1 (no) Lasthåndteringsanordning og fremgangsmåte for bruk av samme
JP5478247B2 (ja) カウンタウェイトを有さないエレベータにおける機構
CN106315349B (zh) 一种深立井多绳缠绕提升钢丝绳张力自动均衡装置及方法
US7416169B2 (en) Hoisting-cable drive comprising a single bottom-hook block and two winches
US10604387B2 (en) Crane
KR20070105243A (ko) 인양장치용 하중보상장치
RU2722130C1 (ru) Грузоподъемное устройство канатного грузоподъемного механизма
CN110494384B (zh) 起重装置和用于起动该起重装置的提升绞车的方法
DK2971493T3 (en) Petroleum well injection system for an intervention cable with a well tool inserted or removed by a well during operation of a well
RU2001113127A (ru) Способ и устройство для моделирования нагрузок для грузоподъемных агрегатов
CN104340811A (zh) 超深井双绳缠绕式提升机
RU2477188C2 (ru) Способ управления и/или регулирования движения проскальзывания ролика относительно полосы, устройство управления и/или регулирования, машиночитаемый программный код, носитель для хранения данных и промышленная установка
KR20230110795A (ko) 계선삭 장력 제어 시스템
NO20101636A1 (no) Heismaskineri
EP3093264A1 (en) A mechanic-hydraulic system with a pressure regulator for maintaining a constant tractive force power of a winch
CN204224157U (zh) 一种卷扬钢丝绳的排绳装置
EP3388386A1 (en) A forestry winch provided with an assembly for the measurement of braking power and method for its operation
CN102745605A (zh) 超起装置收放绳补偿控制设备、方法、系统及工程机械
US20240045165A1 (en) Cable installation apparatus comprising clamping force control system
NO20121425A1 (no) Traksjonsinnretning og fremgangsmåte for å slippe ut og hente inn en fleksibel line
JP2016055999A (ja) エレベーター装置
CN205328478U (zh) 重型平衡塔吊
EP3925913A1 (en) Detection system for an abnormal situation during elevator operation
CN203439870U (zh) 一种轿厢和对重共用的限速器系统
CN111032562B (zh) 绳索引导装置和用于引导绳索的方法