WO2016067979A1 - クレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置 - Google Patents

クレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置 Download PDF

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crane
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羊平 岡崎
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    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/54—Safety gear

Definitions

  • the present disclosure relates to a crane wire rope fatigue measurement method and apparatus.
  • wire ropes used in cranes and the like are repeatedly subjected to a load when lifting and suspending heavy objects, and are subjected to bending stress when passing through a sheave and are fatigued.
  • the life limit of the wire rope has been managed by setting a use limit in anticipation of a sufficient safety factor corresponding to the tension acting on the wire rope and the amount used, and setting the replacement time in advance.
  • patent document 1 which shows the general technical level relevant to the lifetime management of the said wire rope, for example.
  • the length of the wire rope reaches about 250 m.
  • checking the wire rope for breakage is a difficult inspection work that is very burdensome for the operator, and it takes time and effort. It was hanging.
  • the load varies depending on the route of the cargo ship, and the weight of the suspended load is often extremely different.
  • the load is iron ore or grain.
  • the wire rope replacement time is uniformly set, the wire rope is broken because the soundness of the wire rope is not directly confirmed visually.
  • the wire rope is continuously used, or even if the wire rope is in a healthy state, it is unconditionally disposed of at the time of replacement.
  • the present disclosure has been made in view of the above-described conventional problems, and can quantitatively grasp the degree of fatigue of each part of the wire rope, shorten the inspection work time, and optimize the replacement time.
  • a rope fatigue level measuring method and apparatus are provided.
  • the present disclosure is a wire rope fatigue measurement method for a crane that lifts and lowers a suspended load with a wire rope that is unwound from a drum and wound around a sheave, By setting a virtual delimiter part by delimiting the wire rope at regular intervals in the length direction, Measure the suspended load acting on the wire rope, In a state where the wire rope receives the suspension load, the number of times that each section is bent through the sheave is integrated, The present invention relates to a method for measuring the wire rope fatigue level of a crane that obtains the fatigue level of each section of the wire rope based on the suspension load and the number of bendings.
  • a first suspension load region F 1 , a second suspension load region F 2 ,..., An nth suspension load region F n is set in advance, and the region of the suspension load to be measured is determined. And determine the degree of fatigue for each section of the wire rope according to the following formula: However, T: Fatigue degree (%) for each section of wire rope N i : Actual bending number in the i- th suspension load region F i n: Natural number ⁇ i : Bending number conversion factor in the i- th suspension load region F i based on the fatigue test result N LIM : Fatigue bending based on the fatigue test result It may be obtained from the limit number.
  • the suspension load may be obtained from the hydraulic pressure of a hydraulic drive device that drives the drum.
  • the suspension load may be obtained from the tension of the wire rope.
  • the number of bendings may be obtained from the number of rotations of the drum.
  • the present disclosure is a wire rope fatigue measurement device for a crane that lifts and lowers a suspended load with a wire rope that is unwound from a drum and wound around a sheave,
  • a suspension load measuring device for measuring a suspension load acting on the wire rope; By setting a virtual delimiter by dividing the wire rope at regular intervals in the length direction, the suspension load measured by the suspension load measuring instrument is input, and the suspension load is received by the wire rope,
  • a wire rope fatigue degree of a crane provided with a controller that integrates the number of times each section is bent through the sheave and calculates the fatigue level of each section of the wire rope based on the suspension load and the number of bending It relates to a measuring device.
  • the controller stores and measures a first suspension load region F 1 , a second suspension load region F 2 ,... Nth suspension load region F n set in advance. It is determined to which region the suspension load applies, and the fatigue degree for each section of the wire rope is expressed by the following formula However, T: Fatigue degree (%) for each section of wire rope N i : Actual bending number in the i- th suspension load region F i n: Natural number ⁇ i : Bending number conversion factor in the i- th suspension load region F i based on the fatigue test result N LIM : Fatigue bending based on the fatigue test result It may be obtained from the limit number.
  • the suspension load measuring device is a pressure gauge that measures the hydraulic pressure of a hydraulic drive device that drives the drum, and the suspension load is based on the hydraulic pressure measured by the pressure gauge. You may comprise so that it may obtain
  • the suspension load measuring device is a load meter that measures the tension of the wire rope, and is configured to obtain the suspension load based on the tension measured by the load meter. May be.
  • the wire rope fatigue measuring device of the crane may include a drum rotation number detector for detecting the rotation number of the drum.
  • the crane's wire rope fatigue level measuring device may include a display for displaying the fatigue level of each section of the wire rope determined by the controller.
  • the wire rope fatigue measurement method and apparatus of the crane of the present disclosure it is possible to quantitatively grasp the fatigue level of each part of the wire rope, and to improve the time for inspection work and the optimization of the replacement time. Can have an effect.
  • FIG. 1a to 3b show a crane wire rope fatigue measurement method and apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows an example applied to a deck crane 1 installed in a cargo ship SP as a crane.
  • the deck crane 1 is provided on a support base 2 installed on a deck D of a cargo ship SP, a swivel mast 3 that is pivotably disposed on the support base 2, and the swivel mast 3. And a jib 6 attached to a lower portion of the swivel mast 3 via a fulcrum pin 5 so as to be raised and lowered.
  • a winding drum 7 is disposed inside the turning mast 3 of the deck crane 1. As shown in FIG. 1b, the wire rope 8 fed out from the winding drum 7 is wound around sheaves S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, and the upper end of the swivel mast 3 or the jib 6 is rooted at the tip.
  • the sheaves S1, S5, S7 are provided at the upper end of the swivel mast 3, the sheaves S2, S4, S6, S8 are provided at the tip of the jib 6, and the sheave S3 carries the suspended load C.
  • a cargo block 10 to which a hanging hook 9 is attached is provided. When the wire rope 8 is wound up by the winding drum 7, the cargo block 10 is raised. When the wire rope 8 is fed out by the winding drum 7, the cargo block 10 is lowered.
  • a lifting drum 11 is arranged inside the turning mast 3 of the deck crane 1.
  • the wire rope 12 fed out from the hoisting drum 11 is hung around a sheave S9 provided at the upper end of the swivel mast 3, and is rooted at the upper end of the swivel mast 3 or the tip of the jib 6. Yes.
  • the wire rope 12 is wound up by the lifting drum 11, the jib 6 is driven in a standing direction.
  • the jib 6 is driven in the direction of lying down.
  • the lifting / lowering of the jib 6 may be directly performed by a lifting / lowering hydraulic cylinder.
  • an imaginary section B is set by partitioning the wire rope 8 in the length direction at regular intervals (for example, about 1 m to 2 m), and acts on the wire rope 8.
  • the suspended load f to be measured is measured, and the number of times that each of the segmented portions B is bent through the sheaves S1 to S8 in the state where the wire rope 8 receives the suspended load f is integrated. Based on the number of times, the degree of fatigue T for each section B of the wire rope 8 is obtained.
  • a drum rotation number detector 7b for detecting the rotation number of the winding drum 7 may be provided as shown in FIGS. 1b and 2.
  • the drum rotation number detector 7b is directly connected to the winding drum 7.
  • the present invention is not limited to this as long as the rotation number of the winding drum 7 can be detected.
  • the suspension load f acting on the wire rope 8 is measured by the suspension load measuring device 13 and input to the controller 14 as shown in FIGS. 3a and 3b.
  • the controller 14 the current position of each section B is obtained from the unwinding amount of the wire rope 8 based on the rotation speed of the winding drum 7 and the elevation angle of the jib 6.
  • the controller 14 accumulates the number of times that each section B is bent through the sheaves S1 to S8 in a state where the suspension load f is received by the wire rope 8, and the suspension load f and Based on the number of times of bending, the fatigue level T for each section B of the wire rope 8 is obtained, and the fatigue level T is displayed on the display 15.
  • the first suspension load region F 1 , the second suspension load region F 2 ,..., The nth suspension load region F n set in advance are stored in the controller 14.
  • the controller 14 determines to which region the suspended load f to be measured is applied, and determines the fatigue level T for each section B of the wire rope 8 according to the following formula.
  • T Fatigue degree (%) for each section of wire rope
  • N i Actual bending number in the i- th suspension load region F i
  • N i Natural number
  • ⁇ i Bending number conversion factor in the i- th suspension load region F i based on the fatigue test result
  • N LIM Fatigue bending based on the fatigue test result Calculate from the limit number.
  • the bending number conversion coefficient ⁇ i is set as a first test by applying a suspension load in a certain reference suspension load region F i to a wire rope and conducting a fatigue test in advance.
  • the obtained fatigue bending limit is defined as the fatigue bending limit number N LIM
  • the bending number conversion coefficient at this time is defined as a reference bending number conversion coefficient.
  • the fatigue bend limit number N LIM may be the number of bends at the time when the number of wire breaks of the wire rope reaches a value determined by a standard / standard (for example, JIS standard).
  • the bending number conversion coefficient ⁇ i in this case is set to a value larger than the reference bending number conversion coefficient. In other words, this means that the number of times of bending when the load applied to the wire rope is larger than the reference suspension load is set to have a greater influence on the fatigue level.
  • the bending number conversion coefficient ⁇ i in this case is set to a value smaller than the reference bending number conversion coefficient. In other words, this means that the number of bendings when the load applied to the wire rope is smaller than the reference suspension load is set to have a small influence on the fatigue level.
  • the load in this range is divided into appropriate widths and allocated to the first suspension load region F 1 to the sixth suspension load region F 6. Based on the results of the fatigue test performed in step 1, bending number conversion coefficients ⁇ 1 to ⁇ 6 corresponding to the respective regions are set.
  • the suspension load measuring device 13 is a pressure gauge 13a for measuring the hydraulic pressure of the winding hydraulic drive device 7a, and obtains the suspension load f based on the hydraulic pressure measured by the pressure gauge 13a. be able to.
  • the suspension load measuring device 13 is a load cell 13b such as a load cell for measuring the tension of the wire rope 8, as shown in FIG.
  • the suspension load f may be obtained based on the tension measured by the load meter 13b.
  • the fatigue level T of the section B of the wire rope 8 wound around the sheaves S5 to S8 does not increase so much, so that the section B of the section of the wire rope 8 passing through the sheaves S1 to S4
  • the fatigue degree T may be obtained by intensively integrating the number of bendings.
  • the suspended load f acting on the wire rope 8 is measured by the suspended load measuring device 13 and input to the controller 14.
  • the suspension load measuring device 13 is a pressure gauge 13a for measuring the hydraulic pressure of the winding hydraulic drive device 7a as shown in FIG. 3a
  • the suspension load f is obtained based on the hydraulic pressure measured by the pressure gauge 13a. It is done.
  • the suspension load measuring device 13 is a load cell 13b such as a load cell for measuring the tension of the wire rope 8, as shown in FIG. 3b
  • the suspension load f is based on the tension measured by the load meter 13b. Is required.
  • the current position of each virtual section B set by partitioning the wire rope 8 at regular intervals in the length direction is It is obtained from the unwinding amount of the wire rope 8 based on the rotation speed of the drum 7 and the elevation angle of the jib 6.
  • the number of times that each of the delimiters B is bent through the sheaves S1 to S8 is integrated.
  • the controller 14 determines that the suspension load f measured is the first suspension load f. It is determined which of the load areas F 1 to sixth suspension load area F 6 is applied, and each time the segment B is bent through one of the sheaves S 1 to S 8, the corresponding number of bending times N “1” is added to any one of 1 to N 6 .
  • the worker only needs to visually confirm only the section B of the wire rope 8 where the degree of fatigue T has increased. Therefore, when the length of the wire rope 8 reaches about 250 m as in the case of the deck crane 1 and the inspection work in a situation where a scaffold is not secured at a high place, the wire rope 8 is broken. This greatly reduces the burden on the worker in the inspection work for confirming the presence or absence of inspection, and shortens the inspection work time.
  • the load varies depending on the route of the cargo ship SP, and the weight of the suspended load C is often extremely different.
  • the load is iron ore or grain.
  • the section B of the wire rope 8 with the increased fatigue level T is focused on. It can be confirmed visually. Therefore, it can be avoided that the wire rope 8 is continuously used even though the strands of the wire rope 8 are cut off, or that the wire rope 8 in a healthy state is discarded.
  • the fatigue level T of each part of the wire rope 8 can be quantitatively grasped, and the inspection work time can be shortened and the replacement time can be optimized.
  • the controller 14 stores a first suspension load region F 1 , a second suspension load region F 2 ,... Nth suspension load region F n set in advance, and the suspension load f to be measured is applied to which region.
  • the fatigue degree T for each section B of the wire rope 8 is determined from the above formula. Therefore, the fatigue level T can be calculated more clearly.
  • the suspension load measuring device 13 is a pressure gauge 13a that measures the hydraulic pressure of a winding hydraulic drive device 7a that drives the winding drum 7, and the suspension load f is measured based on the hydraulic pressure measured by the pressure gauge 13a. It is configured to ask for. Therefore, the suspension load f can be obtained with high accuracy using the pressure gauge 13a provided in the winding hydraulic drive device 7a without providing a special instrument.
  • the suspension load measuring device 13 is a load meter 13b for measuring the tension of the wire rope 8, and is configured to obtain the suspension load f based on the tension measured by the load meter 13b. Therefore, the suspension load f can be obtained with higher accuracy from the tension of the wire rope 8 in which the influence of the suspension load f is directly reflected.
  • a display 15 for displaying the degree of fatigue T for each section B of the wire rope 8 determined by the controller 14 is provided. Therefore, the worker can always grasp the state of the wire rope 8 with reference to the fatigue level T displayed on the display 15.
  • the method and apparatus for measuring the wire rope fatigue level of the crane according to the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and is not limited to the deck crane, and may be any crane as long as the crane uses a wire rope.
  • various modifications can be made within the scope of the present invention, such as being applicable.

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Abstract

ワイヤロープ（８）を長さ方向へ定間隔で区切ることにより仮想の区切部位を設定し、ワイヤロープ（８）に作用する吊荷重ｆを測定し、吊荷重ｆをワイヤロープ（８）が受けた状態で、各区切部位がシーブを通って曲げられる曲げ回数を積算し、吊荷重ｆと曲げ回数とに基づきワイヤロープ（８）の区切部位毎の疲労度を求める。

Description

クレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置
　本開示は、クレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置に関する。
　一般に、クレーン等に使用されるワイヤロープは、重量物を吊り上げ下げする際に負荷が繰り返し与えられると共に、シーブを通過する際に曲げ応力を受け、疲労する。
　このため、従来、作業員が定期的に前記ワイヤロープを目視し、該ワイヤロープの素線切れの有無を確認することが行われていた。或いは、前記ワイヤロープに作用する張力及び使用量に応じた充分な安全率を見込んでその使用限界を定め、交換時期を事前に設定することにより、ワイヤロープの寿命管理が行われていた。
　尚、前記ワイヤロープの寿命管理と関連する一般的技術水準を示すものは、例えば、特許文献１がある。
特開２００４－２５１８８０号公報
　しかしながら、特に、コンテナ船やバラ物運搬船等の貨物船に配備されるデッキクレーンの場合、ワイヤロープの長さは約２５０ｍにも達する。さらに、高所で足場が確保されていない状況で、前述の如くワイヤロープの素線切れの有無を確認することは、作業員にとって非常に負担の大きい困難な点検作業であり、手間と時間が掛かっていた。
　又、前記デッキクレーンの場合、貨物船の航路によって積載物がさまざまに変化し、吊荷の重量が極端に異なることも多々ある。例えば、積載物は鉄鉱石や穀物などである。このような場合、前述の如くワイヤロープの使用限界を定めて交換時期を事前に設定することは非常に難しかった。このような状況で、ワイヤロープの交換時期を一律に設定してしまうと、該ワイヤロープの健全性が直接的に目視確認されていないことから、ワイヤロープの素線切れが生じているのにもかかわらず継続使用されていたり、或いは健全な状態のワイヤロープであっても交換時期には無条件に廃棄処分されてしまったりするという問題を有していた。
　本開示は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、ワイヤロープの部位毎の疲労度を定量的に把握でき、点検作業時間の短縮化並びに交換時期の最適化を図り得るクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置を提供するものである。
　本開示は、ドラムから巻き出されてシーブに掛け回されるワイヤロープにより吊荷を吊り上げ下げするクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法であって、
  前記ワイヤロープを長さ方向へ定間隔で区切ることにより仮想の区切部位を設定し、
  前記ワイヤロープに作用する吊荷重を測定し、
  該吊荷重をワイヤロープが受けた状態で、前記各区切部位が前記シーブを通って曲げられる曲げ回数を積算し、
  前記吊荷重と曲げ回数とに基づき前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度を求めるクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法にかかるものである。
　前記クレーンのワイヤロープ疲労度計測方法においては、第一吊荷重領域Ｆ１、第二吊荷重領域Ｆ２、…第ｎ吊荷重領域Ｆｎを予め設定し、測定される前記吊荷重がどの領域に当てはまるかを判定し、前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度をそれぞれ、下記の数式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
   但し、Ｔ：ワイヤロープの区切部位毎の疲労度（％）
        Ｎｉ：第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの実際の曲げ回数
        ｎ：自然数
        αｉ：疲労試験結果に基づく第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの曲げ回数換算係数
        ＮＬＩＭ：疲労試験結果に基づく疲労曲げ限度回数
から求めてもよい。
　前記クレーンのワイヤロープ疲労度計測方法において、前記吊荷重は、前記ドラムを駆動する油圧駆動装置の油圧から求めてもよい。
　前記クレーンのワイヤロープ疲労度計測方法において、前記吊荷重は、前記ワイヤロープの張力から求めてもよい。
　前記クレーンのワイヤロープ疲労度計測方法において、前記曲げ回数は、前記ドラムの回転数から求めてもよい。
　一方、本開示は、ドラムから巻き出されてシーブに掛け回されるワイヤロープにより吊荷を吊り上げ下げするクレーンのワイヤロープ疲労度計測装置であって、
  前記ワイヤロープに作用する吊荷重を測定する吊荷重測定器と、
  前記ワイヤロープを長さ方向へ定間隔で区切ることにより仮想の区切部位を設定し、前記吊荷重測定器で測定された吊荷重が入力され、該吊荷重をワイヤロープが受けた状態で、前記各区切部位が前記シーブを通って曲げられる曲げ回数を積算し、前記吊荷重と曲げ回数とに基づき前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度を求める制御器と
  を備えたクレーンのワイヤロープ疲労度計測装置にかかるものである。
　前記クレーンのワイヤロープ疲労度計測装置において、前記制御器は、予め設定される第一吊荷重領域Ｆ１、第二吊荷重領域Ｆ２、…第ｎ吊荷重領域Ｆｎを記憶し、測定される前記吊荷重がどの領域に当てはまるかを判定し、前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度をそれぞれ、下記の数式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
   但し、Ｔ：ワイヤロープの区切部位毎の疲労度（％）
        Ｎｉ：第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの実際の曲げ回数
        ｎ：自然数
        αｉ：疲労試験結果に基づく第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの曲げ回数換算係数
        ＮＬＩＭ：疲労試験結果に基づく疲労曲げ限度回数
から求めてもよい。
　前記クレーンのワイヤロープ疲労度計測装置において、前記吊荷重測定器は、前記ドラムを駆動する油圧駆動装置の油圧を測定する圧力計であって、該圧力計で測定された油圧に基づき前記吊荷重を求めるよう構成してもよい。
　前記クレーンのワイヤロープ疲労度計測装置において、前記吊荷重測定器は、前記ワイヤロープの張力を測定する荷重計であって、該荷重計で測定された張力に基づき前記吊荷重を求めるよう構成してもよい。
　前記クレーンのワイヤロープ疲労度計測装置においては、前記ドラムの回転数を検出するドラム回転数検出器を備えてもよい。
　前記クレーンのワイヤロープ疲労度計測装置においては、前記制御器で求められた前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度を表示する表示器を備えてもよい。
　本開示のクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置によれば、ワイヤロープの部位毎の疲労度を定量的に把握でき、点検作業時間の短縮化並びに交換時期の最適化を図り得るという優れた効果を奏し得る。
本発明の一態様に係るクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置を示す図であって、デッキクレーンの側面図である。 本発明の一態様に係るクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置を示す図であって、シーブに掛け回されるワイヤロープを模式的に表す斜視図である。 本発明の一態様に係るクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置におけるワイヤロープの区切部位を示す斜視図である。 本発明の一態様に係るクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置における制御ブロック図であって、吊荷重測定器として圧力計を用いた場合の図である。 本発明の一態様に係るクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置における制御ブロック図であって、吊荷重測定器として荷重計を用いた場合の図である。
　以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
　図１ａ～図３ｂは本発明の一態様に係るクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置であって、クレーンとして貨物船ＳＰに配備されるデッキクレーン１に適用した例を示している。
　前記デッキクレーン１は、図１ａに示す如く、貨物船ＳＰの甲板Ｄに設置される支持台２と、該支持台２上に旋回自在に配置される旋回マスト３と、該旋回マスト３に設けられる運転室４と、前記旋回マスト３の下部に支点ピン５を介して俯仰自在に取り付けられたジブ６とを備えている。
　前記デッキクレーン１の旋回マスト３の内部には、巻用ドラム７が配置される。該巻用ドラム７から繰り出されるワイヤロープ８は、図１ｂに示す如く、シーブＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８に掛け回され、前記旋回マスト３の上端部又は前記ジブ６の先端部に根止めされている。前記シーブＳ１，Ｓ５，Ｓ７は、前記旋回マスト３の上端部に設けられ、前記シーブＳ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８は、前記ジブ６の先端部に設けられ、前記シーブＳ３は、吊荷Ｃを吊り下げるフック９が取り付けられたカーゴブロック１０に設けられている。前記巻用ドラム７によってワイヤロープ８を巻き取ると、前記カーゴブロック１０が上昇する。前記巻用ドラム７によってワイヤロープ８を繰り出すと、前記カーゴブロック１０が下降する。
　又、前記デッキクレーン１の旋回マスト３の内部には、俯仰用ドラム１１が配置される。該俯仰用ドラム１１から繰り出されるワイヤロープ１２は、前記旋回マスト３の上端部に設けられたシーブＳ９に掛け回され、前記旋回マスト３の上端部又は前記ジブ６の先端部に根止めされている。前記俯仰用ドラム１１によってワイヤロープ１２を巻き取ると、前記ジブ６が起立する方向へ駆動される。前記俯仰用ドラム１１によってワイヤロープ１２を繰り出すと、前記ジブ６が倒伏する方向へ駆動される。尚、前記俯仰用ドラム１１によってワイヤロープ１２の巻き取りと繰り出しを行う代わりに、俯仰用油圧シリンダによってジブ６の俯仰を直接行うようにしてもよい。
　本実施例の場合、図２に示す如く、前記ワイヤロープ８を長さ方向へ定間隔（例えば、１ｍ～２ｍ程度）で区切ることにより仮想の区切部位Ｂを設定し、前記ワイヤロープ８に作用する吊荷重ｆを測定し、該吊荷重ｆをワイヤロープ８が受けた状態で、前記各区切部位Ｂが前記シーブＳ１～Ｓ８を通って曲げられる曲げ回数を積算し、前記吊荷重ｆと曲げ回数とに基づき前記ワイヤロープ８の区切部位Ｂ毎の疲労度Ｔを求める。
　尚、前記曲げ回数を計測するにあたっては、図１ｂ及び図２に示す如く、前記巻用ドラム７の回転数を検出するドラム回転数検出器７ｂを備えていてもよい。但し、この例では、前記ドラム回転数検出器７ｂは前記巻用ドラム７に直結しているが、前記巻用ドラム７の回転数を検出できれば良く、これに限定されることはない。
　そして、前記ワイヤロープ８に作用する吊荷重ｆは、図３ａ及び図３ｂに示す如く、吊荷重測定器１３によって測定され、制御器１４へ入力される。該制御器１４において、前記各区切部位Ｂの現在位置は、巻用ドラム７の回転数に基づくワイヤロープ８の巻出し量とジブ６の俯仰角度とから求める。これにより、前記制御器１４において、前記吊荷重ｆをワイヤロープ８が受けた状態で、前記各区切部位Ｂが前記シーブＳ１～Ｓ８を通って曲げられる曲げ回数を積算し、前記吊荷重ｆと曲げ回数とに基づき前記ワイヤロープ８の区切部位Ｂ毎の疲労度Ｔを求め、該疲労度Ｔを表示器１５に表示する。
　より具体的には、予め設定される第一吊荷重領域Ｆ１、第二吊荷重領域Ｆ２、…第ｎ吊荷重領域Ｆｎを前記制御器１４に記憶させておく。該制御器１４は、測定される前記吊荷重ｆがどの領域に当てはまるかを判定し、前記ワイヤロープ８の区切部位Ｂ毎の疲労度Ｔをそれぞれ、下記の数式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
   但し、Ｔ：ワイヤロープの区切部位毎の疲労度（％）
        Ｎｉ：第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの実際の曲げ回数
        ｎ：自然数
        αｉ：疲労試験結果に基づく第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの曲げ回数換算係数
        ＮＬＩＭ：疲労試験結果に基づく疲労曲げ限度回数
から求める。
　前記曲げ回数換算係数αｉを設定する方法は、先ず、第一の試験として、ある基準となる吊荷重領域Ｆｉ内の吊荷重をワイヤロープにかけて予め疲労試験を行い、該疲労試験の結果から得られた疲労曲げ限度を前記疲労曲げ限度回数ＮＬＩＭとし、このときの曲げ回数換算係数を基準の曲げ回数換算係数と定める。ここで、前記疲労曲げ限度回数ＮＬＩＭは、ワイヤロープの素線断線数が基準・規格（例えば、ＪＩＳ規格）で定められた数値に達した時点での曲げ回数としても良い。第二の試験として、例えば、前記第一の試験よりも大きい吊荷重領域Ｆｉ内の吊荷重をワイヤロープにかけて予め疲労試験を行うと、疲労曲げ限度は前記第一の試験の結果よりも低くなることから、この場合の曲げ回数換算係数αｉは、前記基準の曲げ回数換算係数よりも大きい値に設定する。これは、言い換えれば、前記基準の吊荷重よりもワイヤロープにかかる負荷が大きい場合の曲げ回数は、疲労度に及ぼす影響を大きく設定することを意味する。一方、第三の試験として、例えば、前記第一の試験よりも小さい吊荷重領域Ｆｉ内の吊荷重をワイヤロープにかけて予め疲労試験を行うと、疲労曲げ限度は前記第一の試験の結果よりも高くなることから、この場合の曲げ回数換算係数αｉは、前記基準の曲げ回数換算係数よりも小さい値に設定する。これは、言い換えれば、前記基準の吊荷重よりもワイヤロープにかかる負荷が小さい場合の曲げ回数は、疲労度に及ぼす影響を小さく設定することを意味する。このように、吊荷重領域Ｆｉの設定を変えてワイヤロープの疲労試験を複数回行うことで、それぞれの吊荷重領域Ｆｉに対する曲げ回数換算係数αｉを設定することができる。
　下記の表には、ｎ＝６として第一吊荷重領域Ｆ１～第六吊荷重領域Ｆ６を設定した場合の例を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　想定される吊荷重ｆが例えば、０～３０ｔｏｎの範囲である場合、この範囲の荷重を適切な幅に分割して前記第一吊荷重領域Ｆ１～第六吊荷重領域Ｆ６に割り振り、実際に行った疲労試験結果に基づき各々の領域に対応する曲げ回数換算係数α１～α６を設定する。
　一方、前記巻用ドラム７を駆動する巻用油圧駆動装置７ａ（図１ａ参照）の油圧は、吊荷重ｆが大きいほど高く、吊荷重ｆが小さいほど低くなる。そのため、前記吊荷重測定器１３は、図３ａに示す如く、前記巻用油圧駆動装置７ａの油圧を測定する圧力計１３ａとし、該圧力計１３ａで測定された油圧に基づき前記吊荷重ｆを求めることができる。
　又、前記ワイヤロープ８の張力は前記吊荷重ｆに比例するため、前記吊荷重測定器１３は、図３ｂに示す如く、前記ワイヤロープ８の張力を測定するロードセル等の荷重計１３ｂとし、該荷重計１３ｂで測定された張力に基づき前記吊荷重ｆを求めてもよい。
　尚、前記シーブＳ１～Ｓ８のうちシーブＳ５～Ｓ８に掛け回されるワイヤロープ８の区切部位Ｂの疲労度Ｔはあまり大きくならないため、前記シーブＳ１～Ｓ４を通るワイヤロープ８の区切部位Ｂの曲げ回数を重点的に積算して疲労度Ｔを求めてもよい。
　次に、上記実施例の作用を説明する。
　デッキクレーン１の運転時には、ワイヤロープ８に作用する吊荷重ｆが吊荷重測定器１３によって測定され、制御器１４へ入力される。前記吊荷重測定器１３が、図３ａに示す如く、前記巻用油圧駆動装置７ａの油圧を測定する圧力計１３ａである場合、該圧力計１３ａで測定された油圧に基づき前記吊荷重ｆが求められる。又、前記吊荷重測定器１３が、図３ｂに示す如く、前記ワイヤロープ８の張力を測定するロードセル等の荷重計１３ｂである場合、該荷重計１３ｂで測定された張力に基づき前記吊荷重ｆが求められる。
　前記吊荷重ｆをワイヤロープ８が受けた状態で、前記ワイヤロープ８を長さ方向へ定間隔で区切ることにより設定された仮想の各区切部位Ｂの現在位置は、前記制御器１４において、巻用ドラム７の回転数に基づくワイヤロープ８の巻出し量とジブ６の俯仰角度とから求められる。これにより、前記各区切部位Ｂが前記シーブＳ１～Ｓ８を通って曲げられる曲げ回数が積算される。
　ここで、前記表に示す如く、ｎ＝６として第一吊荷重領域Ｆ１～第六吊荷重領域Ｆ６を設定した場合、前記制御器１４において、測定される前記吊荷重ｆが第一吊荷重領域Ｆ１～第六吊荷重領域Ｆ６のうちどの領域に当てはまるかが判定され、前記各区切部位Ｂが前記シーブＳ１～Ｓ８のいずれかを通って曲げられるたびに、対応する曲げ回数Ｎ１～Ｎ６のうちのいずれかに「１」が加算されていく。
　そして、前記ワイヤロープ８の区切部位Ｂ毎の疲労度Ｔが定期的に前記数式から
  Ｔ＝（Ｎ１×α１＋Ｎ２×α２＋Ｎ３×α３＋…＋Ｎ６×α６）／ＮＬＩＭ×１００
として求められる。
　Ｔ＝１００％となると、前記ワイヤロープ８の区切部位Ｂの疲労度Ｔが限界に達していることを意味するため、該疲労度Ｔが例えば、７０～８０％程度となった時点で対応する区切部位Ｂの点検を行うようにすれば良い。
　この結果、作業員は、前記疲労度Ｔが大きくなったワイヤロープ８の区切部位Ｂだけを重点的に目視確認すれば良くなる。そのため、デッキクレーン１のように、ワイヤロープ８の長さが約２５０ｍにも達し、且つ高所で足場が確保されていない状況での点検作業を余儀なくされる場合、ワイヤロープ８の素線切れの有無を確認するための点検作業における作業員の負担が大幅に軽減され、点検作業時間も短くて済む。
　又、前記デッキクレーン１の場合、貨物船ＳＰの航路によって積載物がさまざまに変化し、吊荷Ｃの重量が極端に異なることも多々ある。例えば、積載物は鉄鉱石や穀物などである。このような場合、従来のようにワイヤロープ８の使用限界を一律に定めて交換時期を事前に設定するのではなく、前記疲労度Ｔが大きくなったワイヤロープ８の区切部位Ｂを重点的に目視確認できる。そのため、ワイヤロープ８の素線切れが生じているのにもかかわらず継続使用されたり、或いは健全な状態のワイヤロープ８が廃棄処分されてしまったりすることが避けられる。
　こうして、ワイヤロープ８の部位毎の疲労度Ｔを定量的に把握でき、点検作業時間の短縮化並びに交換時期の最適化を図り得る。
　前記制御器１４は、予め設定される第一吊荷重領域Ｆ１、第二吊荷重領域Ｆ２、…第ｎ吊荷重領域Ｆｎを記憶し、測定される前記吊荷重ｆがどの領域に当てはまるかを判定し、前記ワイヤロープ８の区切部位Ｂ毎の疲労度Ｔをそれぞれ、前述の数式から求める。そのため、疲労度Ｔの算出をより明確に行うことができる。
　前記吊荷重測定器１３は、前記巻用ドラム７を駆動する巻用油圧駆動装置７ａの油圧を測定する圧力計１３ａであって、該圧力計１３ａで測定された油圧に基づき前記吊荷重ｆを求めるよう構成している。そのため、特別な計器を設けることなく、巻用油圧駆動装置７ａに装備される圧力計１３ａを用いて吊荷重ｆを精度良く求めることができる。
　前記吊荷重測定器１３は、前記ワイヤロープ８の張力を測定する荷重計１３ｂであって、該荷重計１３ｂで測定された張力に基づき前記吊荷重ｆを求めるよう構成している。そのため、吊荷重ｆの影響が直接反映されるワイヤロープ８の張力から吊荷重ｆをより精度良く求めることができる。
　前記制御器１４で求められた前記ワイヤロープ８の区切部位Ｂ毎の疲労度Ｔを表示する表示器１５を備えている。そのため、作業員は表示器１５に表示された疲労度Ｔを参照して前記ワイヤロープ８の状態を常に把握できる。
　前記実施例においては、巻用ドラム７から繰り出されるワイヤロープ８の疲労度Ｔを求める例を示したが、俯仰用ドラム１１から繰り出されるワイヤロープ１２の疲労度を求めることも可能であることは言うまでもない。
　尚、本開示のクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法及び装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、デッキクレーンに限らず、ワイヤロープを用いたクレーンであればどのようなクレーンにも適用可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
　１      デッキクレーン（クレーン）
　６      ジブ
　７      巻用ドラム（ドラム）
　７ａ    巻用油圧駆動装置（油圧駆動装置）
　７ｂ    ドラム回転数検出器
　８      ワイヤロープ
　９      フック
１０      カーゴブロック
１１      俯仰用ドラム（ドラム）
１２      ワイヤロープ
１３      吊荷重測定器
１３ａ    圧力計
１３ｂ    荷重計
１４      制御器
１５      表示器
　Ｂ      区切部位
　Ｃ      吊荷
　ｆ      吊荷重
Ｓ１      シーブ
Ｓ２      シーブ
Ｓ３      シーブ
Ｓ４      シーブ
Ｓ５      シーブ
Ｓ６      シーブ
Ｓ７      シーブ
Ｓ８      シーブ

Claims (11)

  1. 　ドラムから巻き出されてシーブに掛け回されるワイヤロープにより吊荷を吊り上げ下げするクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法であって、
      前記ワイヤロープを長さ方向へ定間隔で区切ることにより仮想の区切部位を設定し、
      前記ワイヤロープに作用する吊荷重を測定し、
      該吊荷重をワイヤロープが受けた状態で、前記各区切部位が前記シーブを通って曲げられる曲げ回数を積算し、
      前記吊荷重と曲げ回数とに基づき前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度を求めるクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法。
  2. 　第一吊荷重領域Ｆ１、第二吊荷重領域Ｆ２、…第ｎ吊荷重領域Ｆｎを予め設定し、測定される前記吊荷重がどの領域に当てはまるかを判定し、前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度をそれぞれ、下記の数式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
       但し、Ｔ：ワイヤロープの区切部位毎の疲労度（％）
            Ｎｉ：第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの実際の曲げ回数
            ｎ：自然数
            αｉ：疲労試験結果に基づく第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの曲げ回数換算係数
            ＮＬＩＭ：疲労試験結果に基づく疲労曲げ限度回数
    から求める請求項１記載のクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法。
  3. 　前記吊荷重は、前記ドラムを駆動する油圧駆動装置の油圧から求められる請求項１記載のクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法。
  4. 　前記吊荷重は、前記ワイヤロープの張力から求められる請求項１記載のクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法。
  5. 　前記曲げ回数は、前記ドラムの回転数から求められる請求項１記載のクレーンのワイヤロープ疲労度計測方法。
  6. 　ドラムから巻き出されてシーブに掛け回されるワイヤロープにより吊荷を吊り上げ下げするクレーンのワイヤロープ疲労度計測装置であって、
      前記ワイヤロープに作用する吊荷重を測定する吊荷重測定器と、
      前記ワイヤロープを長さ方向へ定間隔で区切ることにより仮想の区切部位を設定し、前記吊荷重測定器で測定された吊荷重が入力され、該吊荷重をワイヤロープが受けた状態で、前記各区切部位が前記シーブを通って曲げられる曲げ回数を積算し、前記吊荷重と曲げ回数とに基づき前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度を求める制御器と
      を備えたクレーンのワイヤロープ疲労度計測装置。
  7. 　前記制御器は、予め設定される第一吊荷重領域Ｆ１、第二吊荷重領域Ｆ２、…第ｎ吊荷重領域Ｆｎを記憶し、測定される前記吊荷重がどの領域に当てはまるかを判定し、前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度をそれぞれ、下記の数式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
       但し、Ｔ：ワイヤロープの区切部位毎の疲労度（％）
            Ｎｉ：第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの実際の曲げ回数
            ｎ：自然数
            αｉ：疲労試験結果に基づく第ｉ吊荷重領域Ｆｉでの曲げ回数換算係数
            ＮＬＩＭ：疲労試験結果に基づく疲労曲げ限度回数
    から求める請求項６記載のクレーンのワイヤロープ疲労度計測装置。
  8. 　前記吊荷重測定器は、前記ドラムを駆動する油圧駆動装置の油圧を測定する圧力計であって、該圧力計で測定された油圧に基づき前記吊荷重を求めるよう構成した請求項６記載のクレーンのワイヤロープ疲労度計測装置。
  9. 　前記吊荷重測定器は、前記ワイヤロープの張力を測定する荷重計であって、該荷重計で測定された張力に基づき前記吊荷重を求めるよう構成した請求項６記載のクレーンのワイヤロープ疲労度計測装置。
  10. 　前記ドラムの回転数を検出するドラム回転数検出器を備える請求項６記載のクレーンのワイヤロープ疲労度計測装置。
  11. 　前記制御器で求められた前記ワイヤロープの区切部位毎の疲労度を表示する表示器を備えた請求項６記載のクレーンのワイヤロープ疲労度計測装置。
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