PL223000B1

PL223000B1 - Device for continuous measurement and registration of the diameter and a laylenght wire rope

Info

Publication number: PL223000B1
Application number: PL400086A
Authority: PL
Inventors: Janusz Kowal; Andrzej Tytko; Andrzej Sioma; Grzegorz Olszyna
Original assignee: Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanisława Staszica W Krakowie
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2016-09-30
Also published as: PL400086A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do ciągłego pomiaru i rejestracji średnicy i długości skoku liny, znajdujące zastosowanie w pomiarach parametrów geometrycznych lin stalowych stosowanych w urządzeniach transportu linowego np.: koleje linowe, wyciągi górnicze, suwnice, dźwigi osobowe i towarowe, maszyny wiertnicze, maszyny górnictwa odkrywkowego itp. Pomiar parametrów geometrycznych tj. średnicy i długości skoku liny odbywa się w trakcie ruchu względnego urządzenia względem liny lub liny względem urządzenia.The subject of the invention is a device for continuous measurement and recording of the diameter and length of the rope jump, applicable in the measurement of geometric parameters of steel ropes used in rope transport devices, e.g. ropeways, mining hoists, overhead cranes, passenger and goods lifts, drilling machines, opencast mining machines etc. Measurement of geometrical parameters, ie the diameter and length of the rope jump takes place during the relative movement of the device in relation to the rope or rope in relation to the device.

Pomiar parametrów geometrycznych lin obecnie jest dokonywany klasycznymi przyrządami pomiarowymi, typu suwmiarka lub też specjalistyczną suwmiarką do lin o szerokich szczękach.The measurement of geometric parameters of ropes is currently performed with classic measuring devices, such as a caliper or a specialist caliper for ropes with wide jaws.

Znane jest z opisu polskiego zgłoszenia patentowego P-387940 optyczno-elektroniczne rozwiązanie do pomiaru średnicy i długości skoku liny, bazujące na źródle laserowego światła i zastosowaniu układów optycznych czy laserowych. Znany zespół do pomiaru średnicy i długości skoku liny poprzez zastosowanie analizatora komputerowego przetwarza zarejestrowany sygnał na bezpośredni wymiar średnicy czy długości skoku liny. Odbywa się to na podstawie optycznego rozpoznawania obydwu krawędzi liny leżących naprzeciw siebie z obrazu dwuwymiarowego uzyskiwanego dowolną techniką: ciągła sekwencja zdjęć powierzchni liny, ciągły obraz liny. Obraz utworzony jest przez skanowani e jednym laserem lub dwoma laserami przestawionymi w przekroju poprzecznym do osi liny o kąt 90° oraz rozstawie tych laserów wzdłużnie na wymiar w zakresie 1/5 do 1/2 nominalnej długości skoku. Wymiar średnicy liny powstaje z przeliczenia optycznej odległości pomiędzy dwoma krawędziami. Długość skoku liny jest natomiast wielokrotnością odległości pomiędzy maksymami lub minimami funkcji opisującej jedną z krawędzi.From the description of the Polish patent application P-387940, an optical-electronic solution for measuring the diameter and length of the rope jump is known, based on a laser light source and the use of optical or laser systems. The known unit for measuring the diameter and length of the rope jump uses a computer analyzer to convert the recorded signal into a direct dimension of the diameter or length of the rope jump. This is done on the basis of the optical recognition of the two edges of the rope lying opposite each other from a two-dimensional image obtained by any technique: continuous sequence of pictures of the rope surface, continuous image of the rope. The image is created by scanning with one laser or two lasers at an angle of 90 ° cross-section to the axis of the rope and the spacing of these lasers longitudinally to the dimension in the range of 1/5 to 1/2 of the nominal stroke length. The rope diameter is calculated by converting the optical distance between the two edges. The rope jump length is a multiple of the distance between the maxima or minima of the function describing one of the edges.

Istota wynalazku polega na tym, że urządzenie wyposażone jest w samonastawczy układ z czujnikiem laserowym umieszczonym na wspólnej płycie pływającej z nie mniej niż trzema rolkami dociskowymi służącymi do wyznaczania położenia liny względem czujnika, przy czym czujnik jest umieszczony osią prostopadle do osi liny, natomiast rolki dociskowe górne są ułożyskowane na trzpieniach połączonych z płytą pływającą, a rolka dociskowa dolna umieszczona na płycie pływającej posiada mechanizm nastawczy wraz z podziałką do usytuowania liny w odpowiedniej pozycji oraz wyposażona jest w enkoder służący do pomiaru prędkości i przemieszczenia liny.The essence of the invention consists in the fact that the device is equipped with a self-adjusting system with a laser sensor placed on a common floating plate with at least three pressure rollers for determining the position of the rope in relation to the sensor, the sensor being placed with the axis perpendicular to the axis of the rope, and the pressure rollers the upper ones are mounted on pins connected to the floating plate, and the lower pressure roller located on the floating plate has an adjustment mechanism with a scale to position the rope in the appropriate position and is equipped with an encoder for measuring the speed and displacement of the rope.

Pomiar parametrów geometrycznych tj. średnicy i długości skoku liny odbywa się w trakcie ruchu względnego urządzenia względem liny lub liny względem urządzenia. Urządzenie charakteryzuje się tym, że posiada czujnik laserowy umieszczony osią prostopadle do osi liny i jest zamontowany na wspólnej płycie pływającej wraz z rolkami prowadzącymi. Czujnik laserowy mierzy odległość liny od punktu bazowego. Użycie rejestratora z wbudowanym sterownikiem, w którym położenie liny jest określane poprzez zastosowany mechanizm nastawczy z podziałką pozwala na wyznaczenie średnicy liny i długości skoku. Wartość parametrów geometrycznych jest rejestrowana, a aktualna wartość jest wyświetlana na mierniku.Measurement of geometric parameters, i.e. the diameter and length of the rope jump, takes place during the relative movement of the device in relation to the rope or rope in relation to the device. The device is characterized by the fact that it has a laser sensor placed with the axis perpendicular to the axis of the rope and is mounted on a common floating plate with guide rollers. The laser sensor measures the distance of the rope from the base point. The use of a recorder with a built-in controller, in which the position of the rope is determined by the applied adjustment mechanism with a scale, allows to determine the diameter of the rope and the stroke length. The value of the geometric parameters is recorded and the current value is displayed on the gauge.

Przedmiot wynalazku w przykładowym wykonaniu został uwidoczniony na rysunku schematyc znym, na którym Fig. 1 przedstawia urządzenie w widoku z przodu a Fig. 2 w widoku z boku.The subject of the invention in an exemplary embodiment has been shown in the schematic drawing, in which Fig. 1 shows the device in a front view and Fig. 2 in a side view.

Urządzenie według wynalazku montowane jest na linie 1 pomiędzy rolkami dociskowymi 5 ułożyskowanymi na trzpieniu 6, w obudowie 2 urządzenia jest zamontowany punktowy czujnik laserowy 3. Płyta pływająca 4, na której umieszczony jest czujnik laserowy 3, posiada mechanizm tłumiący drgania i połączona jest z obudową 2 za pomocą prowadnic tocznych. Pozycja liny 1 jest wyznaczana poprzez mechanizm nastawczy z podziałką 7, którego zadaniem jest określenie położenia punktu bazowego jako jednej krawędzi liny 1.The device according to the invention is mounted on a rope 1 between pressure rollers 5 mounted on a mandrel 6, a point laser sensor 3 is mounted in the housing 2 of the device. A floating plate 4 on which the laser sensor 3 is placed has a vibration damping mechanism and is connected to the housing 2 by means of rolling guides. The position of the rope 1 is determined by an adjusting mechanism with a scale 7, whose task is to determine the position of the base point as one edge of the rope 1.

Średnica liny 1 jest mierzona poprzez pomiar odległości pomiędzy punktem odniesienia jakim jest punkt bazowy wyznaczany przez rolkę dociskową 8 stykającą się z krawędzią liny 1 leżącą po przeciwnej stronie czujnika laserowego 3.The diameter of the rope 1 is measured by measuring the distance between the reference point which is the base point defined by the pressure roller 8 touching the edge of the rope 1 lying on the opposite side of the laser sensor 3.

Zadaniem układu samonastawczego w omówionym rozwiązaniu jest pozycjonowanie mechanizmu pomiarowego względem poruszającej się liny 1. Realizowane jest to poprzez pływającą płytę 4 umieszczoną w znanej prowadnicy tocznej lub ślizgowej. Rejestrator 9 z wbudowanym sterownikiem, w którym położenie liny 1 jest określane poprzez zastosowany mechanizm nastawczy 7 z podziałką. Urządzenie to pozwala na wyznaczenie średnicy liny i długości skoku. Wartość parametrów geom etrycznych jest rejestrowana, a aktualna wartość jest wyświetlana na mierniku 9. Mechanizm nastawczy wraz z podziałką 7 połączony jest z rolką dociskową 8 w taki sposób, że umożliwia usytuować linę 1 tak, aby znalazła się w odpowiedniej pozycji. Pomiar parametrów geometrycznych tj. średnicy i długościThe task of the self-adjusting system in the discussed solution is to position the measuring mechanism in relation to the moving rope 1. This is achieved by a floating plate 4 placed in a known rolling or sliding guide. A recorder 9 with an integrated controller, in which the position of the rope 1 is determined by the adjustment mechanism 7 with a scale used. This device allows you to determine the diameter of the rope and the length of the jump. The value of the geometry parameters is recorded and the current value is displayed on the gauge 9. The adjustment mechanism with the scale 7 is connected to the pressure roller 8 in such a way that it enables the rope 1 to be positioned in the correct position. Measurement of geometric parameters, i.e. diameter and length

PL 223 000 B1 skoku liny odbywa się w trakcie ruchu względnego urządzenia względem liny lub liny względem urządzenia.The jump of the rope takes place during the relative movement of the device with respect to the rope or rope with respect to the device.

Przedmiotowe urządzenie może być zastosowane w diagnostyce podczas kontroli stanu technicznego lin stalowych. Zastosowanie urządzenia pozwala na bardzo szybkie identyfikowanie zmiany średnicy liny na całej jej długości w sposób ciągły. Występujące zmiany średnicy liny są potencjalnym miejscem uszkodzeń występujących w linach stalowych. Urządzenie może być też zastosowane do pomiaru parametrów lin z innych tworzyw np. lin kevlarowych powszechnie stosowanych w urządzeniach w przemyśle morskim, gdzie ocena wizualna i geometryczna jest jedynym kryterium oceny. Urządzenie ma umożliwić ciągły pomiar średnicy lin oraz długości ich skoków w czasie normalnej pracy.The device in question can be used in diagnostics during the inspection of the technical condition of steel ropes. The use of the device allows for a very quick identification of changes in the diameter of the rope along its entire length in a continuous manner. The occurring changes in the rope diameter are a potential place of damage occurring in the steel ropes. The device can also be used to measure the parameters of ropes made of other materials, e.g. Kevlar ropes commonly used in devices in the maritime industry, where visual and geometric evaluation is the only evaluation criterion. The device is to enable continuous measurement of the diameter of the ropes and the length of their jumps during normal operation.

Claims

Patent claims

A device for continuous measurement and recording of the diameter and length of the rope jump, characterized by the fact that it is equipped with a housing (2) with a floating plate (4) on which a laser sensor (3) is placed, and the device is mounted on the rope (1) with at least three pressure rollers (5, 8) placed on a common floating plate (4), with the upper pressure rollers (5) mounted on pins (6) connected to the floating plate (4), and the lower pressure roller (8) placed on the floating plate (4) has an adjustment mechanism (7) with a scale for positioning the rope (1) and is equipped with an encoder (8) for measuring the speed and displacement of the rope (1).

2. The device according to claim A device according to claim 1, characterized in that it has a laser sensor (3) placed in a plane perpendicular to the rope axis (1) mounted on a common self-aligning floating plate (4).

3. The device according to claim 4. The method of claim 1, characterized in that the floating plate (4) is connected to the housing (2) via a known rolling or sliding guide mechanism.

4. The device according to claim 1 A device as claimed in claim 1, characterized in that preferably the floating plate (4) is connected to the housing (2) via a vibration damping mechanism.