JPH107323A - Life judging method and device for wire rope - Google Patents
Life judging method and device for wire ropeInfo
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- JPH107323A JPH107323A JP16027996A JP16027996A JPH107323A JP H107323 A JPH107323 A JP H107323A JP 16027996 A JP16027996 A JP 16027996A JP 16027996 A JP16027996 A JP 16027996A JP H107323 A JPH107323 A JP H107323A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤロープに加
わる負荷の大きさおよび負荷毎の発生頻度からワイヤロ
ープの寿命を判定する方法および装置に関するものであ
り、特に、寿命判定のためだけに用いる専用の検出パラ
メータおよび検出手段を必要としない方法および装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for judging the life of a wire rope from the magnitude of a load applied to the wire rope and the frequency of occurrence for each load. A method and apparatus that does not require dedicated detection parameters and detection means.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ワイヤロープの寿命は、軸方向の引張荷
重すなわちそのワイヤロープに加わる負荷の大きさ、お
よびその負荷が加えられた状態で、滑車（シーブ）やド
ラムによりワイヤロープが受ける繰り返し曲げ回数すな
わち負荷毎の発生頻度により決定される。2. Description of the Related Art The life of a wire rope is determined by the tensile load in the axial direction, that is, the magnitude of the load applied to the wire rope, and the wire rope being repeatedly bent by a pulley (sheave) or a drum under the load. It is determined by the number of times, that is, the frequency of occurrence for each load.
【０００３】一般的には、負荷の大きさはワイヤロープ
によって移動される荷重の大きさや、ワイヤロープその
ものあるいはフックや架台などワイヤロープの支持機構
に現れる歪の大きさなどを検出することにより知ること
ができる。また、発生頻度については、ワイヤロープの
ある部位が滑車やドラムを通過する回数すなわちワイヤ
ロープの繰り返し曲げ回数により求めることができる。
そして、負荷の大きさおよび負荷毎の発生頻度を測定す
ることができれば、これらのデータに基づいてワイヤロ
ープの寿命を判定することができる。In general, the magnitude of the load is known by detecting the magnitude of the load moved by the wire rope, the magnitude of the distortion appearing in the wire rope itself, or the magnitude of the strain appearing in the support mechanism of the wire rope such as a hook or a gantry. be able to. The frequency of occurrence can be determined from the number of times a portion of the wire rope passes through the pulley or the drum, that is, the number of times the wire rope is repeatedly bent.
If the magnitude of the load and the frequency of occurrence for each load can be measured, the life of the wire rope can be determined based on these data.
【０００４】従来から、ワイヤロープに加わる負荷の大
きさおよび発生頻度に基づくワイヤロープの寿命判定は
行なわれており、この方法を利用した動索ワイヤロープ
の寿命管理方法として、例えば、特開昭６２−１７６３
８号公報に、また、この装置を利用したワイヤロープ診
断装置として、例えば、特開昭６２−１３２１４４号公
報に開示されている。これらの方法および装置は、負荷
すなわち荷重の大きさ歪センサあるいはロードセルで検
出し、また、発生頻度すなわち繰り返し曲げ回数をパル
ス発生器などにより検出して、これらの積算値などから
ワイヤロープの寿命判定を行っている。Conventionally, the life of a wire rope has been determined based on the magnitude and frequency of load applied to the wire rope. As a method of managing the life of a cable rope using this method, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-1763
No. 8 discloses a wire rope diagnostic apparatus utilizing this apparatus, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-132144. These methods and devices detect the load, that is, the magnitude of the load, with a strain sensor or a load cell, and also detect the occurrence frequency, that is, the number of times of repeated bending, with a pulse generator or the like, and determine the life of the wire rope from the integrated value thereof. It is carried out.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の方
法および装置においては、ワイヤロープに加わる負荷の
大きさおよび発生頻度を測定するために、本来ならばワ
イヤロープの駆動には不必要な歪センサやロードセル、
パルス発生器などの検出器を取り付ける必要があり、設
備のコストアップ要因となる。また、これらの検出器の
出力値に対する精度管理や検出器のメンテナンスを行う
必要性も生じてくる。However, in the above-described conventional method and apparatus, in order to measure the magnitude and frequency of the load applied to the wire rope, a distortion that is not necessary for driving the wire rope is required. Sensors and load cells,
It is necessary to attach a detector such as a pulse generator, which increases equipment cost. In addition, there is a need to perform accuracy control on the output values of these detectors and maintenance of the detectors.
【０００６】本発明の目的は、負荷の大きさや発生頻度
を測定するための特別なパラメータあるいは検出器を設
けることなく、ワイヤロープの寿命判定を簡便かつ安価
に行う方法および装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a method and apparatus for easily and inexpensively determining the life of a wire rope without providing a special parameter or detector for measuring the magnitude and frequency of occurrence of a load. is there.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、ワイヤロープ
に加わる負荷の大きさおよび負荷毎の発生頻度に基づい
てワイヤロープの寿命判定を行う方法において、ワイヤ
ロープ駆動モータの負荷電流を複数の電流値範囲に分割
する形で検出すると同時に、前記ワイヤロープ駆動モー
タの回転速度を検出して、さらにに回転速度の時間積分
で表されるワイヤロープの移動距離を電流値範囲毎に算
出し、電流値の全分割数Ｊに渡って前記電流値範囲毎の
移動距離を累積演算し、電流値範囲毎の累積移動距離ｎ
ｊが予め設定した電流値範囲毎の基準値Ｎｊに対して、
下記式（１）を満足する場合にワイヤロープの寿命と判
定する。また、本発明方法は、ワイヤロープが寿命に達
する前の段階で、それまでの累積移動距離とワイヤロー
プの使用回数に基づいて、式（１）の左辺が１になる日
を寿命到達日として、ワイヤロープの寿命を予測するこ
とを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for determining the life of a wire rope based on the magnitude of a load applied to the wire rope and the frequency of occurrence of each load. At the same time as detecting in the form of being divided into current value ranges, detecting the rotation speed of the wire rope drive motor, and further calculating the moving distance of the wire rope represented by time integration of the rotation speed for each current value range, The moving distance for each current value range is cumulatively calculated over the entire division number J of the current value, and the cumulative moving distance n for each current value range is calculated.
j is a predetermined reference value Nj for each current value range,
When the following equation (1) is satisfied, the life of the wire rope is determined. Further, in the method of the present invention, based on the accumulated moving distance and the number of times the wire rope has been used before the wire rope reaches the end of its life, the day when the left side of Equation (1) becomes 1 is regarded as the life end date. And the life of the wire rope is predicted.
【数３】 (Equation 3)
【０００８】また、本発明は、ワイヤロープに加わる負
荷の大きさおよび負荷毎の発生頻度に基づいてワイヤロ
ープの寿命判定を行う装置において、ワイヤロープ駆動
モータの負荷電流を複数の電流値範囲に分割する形で検
出する手段と、同時に前記ワイヤロープ駆動モータの回
転速度を検出する手段と、前記回転速度の時間積分で表
されるワイヤロープの移動距離を電流値範囲毎に算出す
る手段と、電流値の全分割数Ｊにわたって前記電流値範
囲毎の移動距離を累積演算する手段と、電流値範囲毎の
累積移動距離ｎｊが予め設定した電流範囲毎の基準値Ｎ
ｊに対して、上記式（１）を満足する場合にワイヤロー
プの寿命と判定する手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明装置は、ワイヤロープが寿命に達する前の
段階で、それまでの累積移動距離とワイヤロープの使用
回数に基づいて、式（１）の左辺が１になる日を寿命到
達日として、ワイヤロープの寿命を予測する手段を付加
したことを特徴とする。The present invention also provides a device for determining the life of a wire rope based on the magnitude of the load applied to the wire rope and the frequency of occurrence of each load. Means for detecting in a divided form, means for detecting the rotation speed of the wire rope drive motor at the same time, means for calculating the moving distance of the wire rope represented by the time integral of the rotation speed for each current value range, Means for cumulatively calculating the moving distance for each of the current value ranges over the entire division number J of the current value;
j, means for determining the life of the wire rope when the expression (1) is satisfied.
In addition, the device of the present invention sets the day when the left side of the equation (1) becomes 1 based on the accumulated moving distance and the number of times of use of the wire rope before the life of the wire rope reaches the life end date. And means for estimating the life of the wire rope is added.
【０００９】本発明においては、ワイヤロープに加わる
負荷の大きさを表すパラメータとして、ワイヤロープの
巻上げあるいは巻下げを行うためのワイヤロープ駆動モ
ータの負荷電流を採用する。図２にワイヤロープに加わ
る負荷とワイヤロープ駆動モータの負荷電流とがどの様
な関係にあるかを調べた結果を示す。図２は、ホイスト
クレーン（定格荷重：５トン）の吊り荷重と一定速度巻
上げ中におけるワイヤロープ駆動モータの定常負荷電流
の関係を示している。この図から、ワイヤロープ駆動モ
ータの負荷電流によって、ワイヤロープに加わる荷重す
なわち負荷の大きさを特定できることが分かる。In the present invention, a load current of a wire rope drive motor for hoisting or lowering the wire rope is employed as a parameter representing the magnitude of the load applied to the wire rope. FIG. 2 shows the result of examining the relationship between the load applied to the wire rope and the load current of the wire rope drive motor. FIG. 2 shows the relationship between the lifting load of the hoist crane (rated load: 5 tons) and the steady load current of the wire rope drive motor during constant speed hoisting. From this figure, it can be seen that the load applied to the wire rope, that is, the magnitude of the load, can be specified by the load current of the wire rope drive motor.
【００１０】また、繰り返し曲げ回数すなわち負荷毎の
発生頻度に相当するパラメータとして、ワイヤロープ駆
動モータの回転速度を検出し、ワイヤロープのある部位
が滑車やドラムを通過する回数にほぼ比例する、回転速
度の時間積分により求められるワイヤロープの移動距離
（クレーンなどの荷役機械やエレベータなどでは巻上げ
や巻下げの高さを意味する）を採用する。モータの負荷
電流および回転速度は、ワイヤロープを駆動する装置に
おいては、通常、特別な検出手段を設けなくても検出可
能である。The rotation speed of the wire rope driving motor is detected as a parameter corresponding to the number of times of repeated bending, that is, the frequency of occurrence for each load, and the rotation speed is approximately proportional to the number of times a portion of the wire rope passes through the pulley or drum. The moving distance of the wire rope (meaning the height of hoisting or lowering in a cargo handling machine such as a crane or an elevator, etc.) determined by the time integration of the speed is adopted. In a device for driving a wire rope, the load current and the rotation speed of the motor can usually be detected without providing special detection means.
【００１１】さて、本発明においては、ワイヤロープ駆
動モータの負荷電流を複数の電流値範囲に分割する形で
検出する。また、負荷電流の検出と同時にワイヤロープ
駆動モータの回転速度を検出し、この回転速度の時間積
分で表されるワイヤロープの移動距離を電流値範囲毎に
算出して、この移動距離の電流値範囲毎の分布すなわち
負荷頻度分布を作成する。次に、この負荷頻度分布に基
づき、ワイヤロープの巻上げや巻下げなどの動作時にお
ける、電流値範囲毎あるいはいくつかの隣合う電流値範
囲を１つの範囲にまとめて分割数を少なくした範囲毎の
移動距離を累積演算する（分割数をＪとする）。そし
て、Ｊ分割した電流値範囲毎の累積移動距離ｎｊ（ｊ＝
１，２，…，Ｊ）が予め設定した電流値範囲毎の基準値
Ｎｊ（ｊ＝１，２，…，Ｊ）に対して、式（１）を満足
する場合にワイヤロープが寿命に達したと判定する。In the present invention, the load current of the wire rope drive motor is detected by dividing it into a plurality of current value ranges. At the same time as detecting the load current, the rotational speed of the wire rope driving motor is detected, and the moving distance of the wire rope expressed by the time integral of the rotating speed is calculated for each current value range, and the current value of the moving distance is calculated. A distribution for each range, that is, a load frequency distribution is created. Next, on the basis of this load frequency distribution, at the time of operation such as winding or lowering of the wire rope, each current value range or each range where several adjacent current value ranges are combined into one range and the number of divisions is reduced. Is cumulatively calculated (the number of divisions is J). Then, the accumulated moving distance nj (j =
1, 2,..., J) satisfy the equation (1) with respect to a preset reference value Nj (j = 1, 2,. It is determined that it has been performed.
【００１２】また、累積移動距離ｎｊが式（１）を満足
しない場合、すなわちワイヤロープが寿命に達する前の
段階では、最小２乗法などの統計的手法を用いてワイヤ
ロープの寿命の予測を行う。When the cumulative moving distance nj does not satisfy Expression (1), that is, at a stage before the wire rope reaches the end of its life, the life of the wire rope is predicted by using a statistical method such as the least square method. .
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、実施例に基づき本発明を詳
細に説明する。図１において、１はＡ／Ｄ（アナログ−
ディジタル）変換器や信号増幅器などから構成される電
流信号入力部、２は同じくＡ／Ｄ変換器や信号増幅器な
どから構成される速度信号入力部、３は移動距離算出
部、４は負荷頻度分布作成部、５は累積負荷演算部、６
は寿命判定部、７は判定基準格納部、８は判定結果表示
部である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. In FIG. 1, 1 is an A / D (analog-
Digital) a current signal input unit composed of a converter, a signal amplifier, etc., 2 is a speed signal input unit also composed of an A / D converter, a signal amplifier, etc., 3 is a moving distance calculation unit, 4 is a load frequency distribution. Creation unit, 5 is cumulative load calculation unit, 6
Denotes a life determination unit, 7 denotes a determination criterion storage unit, and 8 denotes a determination result display unit.
【００１４】本実施例では、図示しないワイヤロープ駆
動モータから検出される負荷電流信号を、Ａ／Ｄ変換器
などにより複数の電流値範囲に分割する形で電流信号入
力部１に入力する。分割数をいくつかにするかについて
は特に規定しないが、あまり分割数を多くするとデータ
入力処理の時間が長くなり、またＡ／Ｄ変換に伴う量子
化誤差も増大するので好ましくない。In this embodiment, a load current signal detected from a wire rope drive motor (not shown) is input to the current signal input unit 1 in a form of being divided into a plurality of current value ranges by an A / D converter or the like. The number of divisions is not particularly specified, but if the number of divisions is too large, it is not preferable because the data input processing time becomes longer and the quantization error associated with A / D conversion increases.
【００１５】また、ワイヤロープ駆動モータの負荷電流
の検出と同時に、同じく図示しないワイヤロープ駆動モ
ータから検出される回転速度信号を速度信号入力部２に
入力する。At the same time as detecting the load current of the wire rope drive motor, a rotation speed signal detected from a wire rope drive motor (not shown) is input to the speed signal input unit 2.
【００１６】移動距離算出部３では、速度信号入力部２
に入力されたワイヤロープ駆動モータの回転速度信号に
関して、速度の次元を持つこのパラメータを長さの次元
を持つパラメータに変換する目的で、時間積分を行いワ
イヤロープの移動距離を算出する。The moving distance calculating section 3 includes a speed signal input section 2
In order to convert this parameter having the speed dimension into a parameter having the length dimension with respect to the rotation speed signal of the wire rope driving motor input to the above, time integration is performed to calculate the moving distance of the wire rope.
【００１７】負荷頻度分布作成部４では、分割された複
数の電流値範囲毎の移動距離の分布すなわち負荷頻度分
布を作成する。電流は電流値のままでも、予め求めた関
係式に基づいてワイヤロープに加わる荷重値に変換して
もよく、移動距離も滑車やドラムの径とこれらの間の距
離との関係からワイヤロープに加わる繰り返し曲げ回数
に変換してもよい。また、分布を作成する元になる電流
および速度データとしては、一定周期でサンプリングし
た生データを採用してもよく、いくつかの生データの間
引きを行った後のデータを採用してもよい。さらに、電
流データについては、いくつかの生データ中の最大値な
どを用いてもよい。The load frequency distribution creating section 4 creates a distribution of a moving distance for each of the plurality of divided current value ranges, that is, a load frequency distribution. The current may be converted to a load value applied to the wire rope based on the relational expression obtained in advance, and the moving distance may be converted to the wire rope based on the relationship between the diameter of the pulley or the drum and the distance between them. It may be converted into the number of repeated bendings to be added. Further, as the current and speed data from which the distribution is created, raw data sampled at a constant cycle may be used, or data obtained by thinning out some raw data may be used. Further, as the current data, a maximum value among some raw data may be used.
【００１８】図３に負荷頻度分布の例を示す。図３
（ア）では横軸に負荷すなわち荷重に相当するワイヤロ
ープ駆動モータの負荷電流を、縦軸に負荷頻度に相当す
る移動距離をとっている。また、図３（イ）では、移動
距離に関して＋と−の符号でワイヤロープの巻上げと巻
下げを区別して表現しているが、これは巻上げと巻下げ
でモータの負荷電流特性が異なる場合などに利用するこ
とができる。FIG. 3 shows an example of the load frequency distribution. FIG.
In (a), the horizontal axis indicates the load, that is, the load current of the wire rope drive motor corresponding to the load, and the vertical axis indicates the moving distance corresponding to the load frequency. Also, in FIG. 3A, the moving distance is expressed by distinguishing the winding and the lowering of the wire rope by + and-signs, for example, when the load current characteristic of the motor differs between the winding and the lowering. Can be used for
【００１９】負荷頻度分布に含まれる電流値および移動
距離のデータを用いて、累積負荷演算部５でワイヤロー
プの巻上げあるいは巻下げなどの動作時においてワイヤ
ロープに加わる累積負荷を求める。すなわち、電流値範
囲毎あるいはいくつかの隣合う電流値範囲を１つの電流
値範囲にまとめて分割数を少なくした範囲毎の移動距離
ｎｊ（１，２，…，Ｊ）の累積演算を行う。ここで、Ｊ
は分割した電流値範囲の総数である。累積演算処理は各
動作毎に行ってもよく、１回の動作の中で複数回行って
もよいが、少なくとも累積負荷値の大きな変化を見逃さ
ないタイミングで演算を行う必要がある。Using the data of the current value and the moving distance included in the load frequency distribution, the cumulative load calculating section 5 calculates the cumulative load applied to the wire rope during the operation such as winding or lowering of the wire rope. That is, cumulative calculation of the moving distance nj (1, 2,..., J) is performed for each current value range or for some ranges in which the number of divisions is reduced by combining several current value ranges into one current value range. Where J
Is the total number of divided current value ranges. The cumulative calculation process may be performed for each operation or may be performed a plurality of times in one operation. However, it is necessary to perform the calculation at least at a timing at which a large change in the cumulative load value is not missed.
【００２０】寿命判定部６では、累積負荷演算部５で求
めた電流値範囲毎の累積移動距離ｎｊ（ｊ＝１，２，
…，Ｊ）と、予め設定した、判定基準格納部７に対象と
なるワイヤロープ毎に格納されている、電流値範囲毎の
基準値Ｎｊ（ｊ＝１，２，…，Ｊ）に対して、式（１）
を適用してワイヤロープの寿命を判定する。すなわち式
（１）の左辺が１になるかそれより大きくなった時点を
もって、対象となるワイヤロープは寿命に至ったと判定
する。また、式（１）の左辺が１より小さい場合、すな
わちワイヤロープが寿命に達する前の段階では、最小２
乗法などの統計的手法を用いて、それまでの累積移動距
離とワイヤロープの使用日数とから式（１）の左辺が１
になる日を求めることにより、ワイヤロープの寿命予測
を行う。The life determining unit 6 calculates the cumulative moving distance nj (j = 1, 2, 2) for each current value range obtained by the cumulative load calculating unit 5.
, J) and a preset reference value Nj (j = 1, 2,..., J) for each current value range stored in the determination reference storage unit 7 for each target wire rope. , Equation (1)
Is applied to determine the life of the wire rope. That is, it is determined that the target wire rope has reached the end of its life when the left side of Expression (1) becomes 1 or larger. In addition, when the left side of Expression (1) is smaller than 1, that is, before the wire rope reaches the end of its life, a minimum of 2
Using a statistical method such as multiplication, the left side of equation (1) is 1 based on the accumulated moving distance and the number of days of use of the wire rope.
The life of the wire rope is estimated by finding the date when
【００２１】ワイヤロープは種別や径により寿命が異な
るだけではなく、同一の種別や径であっても、加わる荷
重や塗油などの使用条件が異なれば寿命も異なる。寿命
判定部６における判定は、判定基準格納部７に格納され
ている基準値を適宜変更することにより種別、径、荷
重、使用条件などの異なるワイヤロープにも適用でき
る。The life of the wire ropes differs not only depending on the type and diameter, but also with the same type and diameter under different operating conditions such as applied load and oiling. The determination by the life determination unit 6 can be applied to wire ropes having different types, diameters, loads, and use conditions by appropriately changing the reference values stored in the determination reference storage unit 7.
【００２２】電流値範囲毎の基準値については、ワイヤ
ロープに分割数と同数の異なる荷重を加えて、それぞれ
の荷重状態で曲げ疲労試験を行い、各荷重毎のワイヤロ
ープ駆動モータの負荷電流、およびワイヤロープが破断
またはそれと同等の状態になるまでの累積移動距離を調
べることにより事前に求める。あるいは、あるいくつか
の荷重状態のみでの曲げ疲労試験を行い、他の荷重状態
における基準値については、式（２）により近似的に算
出することもできる。式（２）において、σ0およびＮ
0 はそれぞれ、曲げ疲労試験を行った荷重状態すなわち
電流値範囲におけるワイヤロープに加わる引張応力およ
び曲げ疲労試験により得られた基準値、σおよびＮはそ
れぞれ、曲げ疲労試験を行っていない荷重状態すなわち
電流値範囲におけるワイヤロープに加わる引張応力およ
び求める基準値である。With respect to the reference value for each current value range, the wire rope is subjected to a bending fatigue test in each load state by applying the same number of different loads to the wire rope, and the load current of the wire rope drive motor for each load is determined. It is determined in advance by examining the accumulated travel distance until the wire rope breaks or becomes equivalent. Alternatively, it is also possible to perform a bending fatigue test only in a certain number of load states, and approximately calculate the reference value in other load states by the equation (2). In equation (2), σ 0 and N
0 is the load state where the bending fatigue test was performed, that is, the tensile stress applied to the wire rope in the current value range and the reference value obtained by the bending fatigue test, and σ and N are the load state where the bending fatigue test was not performed, respectively. These are the tensile stress applied to the wire rope in the current value range and the reference value to be obtained.
【数４】 (Equation 4)
【００２３】判定結果表示部８では、寿命判定部６で求
めたワイヤロープの寿命判定結果を表示する。寿命に達
した場合にはアラーム等により寿命に達したことを知ら
せることもできるし、寿命に達する前の段階では寿命予
測結果を表示することもできる。The judgment result display section 8 displays the life judgment result of the wire rope obtained by the life judgment section 6. When the life has expired, the end of the life can be notified by an alarm or the like, and a life prediction result can be displayed before the life is reached.
【００２４】負荷頻度分布の横軸（負荷値）の分割数は
あまり多くてもワイヤロープの寿命判定の精度にはそれ
ほど影響がなく、かえって基準値作成の労力が増大する
ので、対象となるワイヤロープに加わる負荷のパターン
数に応じて、負荷電流信号の入力段階あるいは入力後の
負荷頻度分布作成段階もしくは累積負荷演算段階まで
に、数分割程度になるようデータの結合を行うことが望
ましい。Even if the number of divisions on the horizontal axis (load value) of the load frequency distribution is too large, it does not significantly affect the accuracy of the life determination of the wire rope, but rather increases the labor for creating the reference value. Depending on the number of load patterns applied to the rope, it is desirable to combine the data so that the data is divided into several divisions by the stage of inputting the load current signal, the stage of creating the load frequency distribution after the input, or the stage of calculating the cumulative load.
【００２５】[0025]
【実施例】以上のことを実測データを用いてさらに詳し
く説明する。 （実施例１）図４に負荷頻度分布作成部４で作成された
ワイヤロープ駆動モータの負荷電流と負荷電流毎のワイ
ヤロープの移動距離からなる負荷頻度分布を示す。図４
は製鉄所内のレードルクレーンでの測定データであり、
電流値（横軸）は１００Ａから３００Ａまでの範囲を２
０分割している。図４において、フックのみの巻上げ
（縦軸の＋側）および巻下げ（縦軸の−側）時の負荷に
よる電流値範囲（ｊ＝１）が１４０Ａ未満であり、中身
が入っていない空鍋の巻上げおよび巻下げ（巻上げはほ
とんどない）時の電流値範囲（ｊ＝２）が１４０Ａ以上
２４０Ａ未満、中身の入った実鍋の巻上げおよび巻下げ
（巻下げの割合は少ない）時の電流値範囲（ｊ＝３）が
２４０Ａ以上である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The above will be described in more detail using actually measured data. (Embodiment 1) FIG. 4 shows a load frequency distribution composed of the load current of the wire rope drive motor and the moving distance of the wire rope for each load current created by the load frequency distribution creating section 4. FIG.
Is the data measured by a ladle crane in a steelworks.
The current value (horizontal axis) ranges from 100A to 300A
It is divided into 0. In FIG. 4, the current value range (j = 1) due to the load at the time of hoisting only the hook (+ side of the vertical axis) and lowering (− side of the vertical axis) is less than 140 A, and the empty pan without the contents is included. Current value range (j = 2) at the time of hoisting and lowering (there is almost no hoisting), and the current value at the time of hoisting and lowering (the lowering ratio is small) of the actual pot containing the contents The range (j = 3) is 240A or more.
【００２６】以上の３つの電流値範囲に関して、実鍋時
の荷重（４７０トン）については曲げ疲労試験により、
空鍋（１７０トン）とフックのみ（２０トン）時の荷重
については実鍋荷重の曲げ疲労試験と式（２）を利用し
て求めた基準値は、Ｎ1 ≒∞，Ｎ2 ＝１４００［km］，
Ｎ3 ＝１３０［km］である。Regarding the above three current value ranges, the load (470 tons) at the time of the actual pan was measured by a bending fatigue test.
With respect to the load when the empty pot (170 tons) and only the hook (20 tons), the reference values obtained by using the bending fatigue test of the actual pot load and the equation (2) are N 1 ≒ ∞, N 2 = 1400 [ km],
N 3 = 130 [km].
【００２７】これらの基準値および図４から求まるそれ
ぞれの電流値範囲毎の累積移動距離のデータから、寿命
判定を行った結果を図５に示す。３月２７日における累
積移動距離は、ｎ2 ＝１０８［km］，ｎ3 ＝１２０［k
m］（ｎ1 は省略）である。これを式（１）に代入する
と下記式（３）のようになり、このワイヤロープはこの
日でほぼ寿命に達していると判定できる。FIG. 5 shows the result of the life judgment performed from these reference values and the data of the accumulated moving distance for each current value range obtained from FIG. The cumulative travel distance on March 27 is n 2 = 108 [km], n 3 = 120 [k]
m] (n 1 is omitted) is. By substituting this into equation (1), the following equation (3) is obtained, and it can be determined that the life of this wire rope has almost reached its life on this day.
【数５】 この判定結果にしたがって、その翌日にワイヤロープを
取り外して外観検査を実施したところ、一部に素線の断
線が発見されたことから、確かにこのワイヤロープは寿
命に達していたことが確認された。(Equation 5) According to the results of the judgment, the wire rope was removed the next day, and an appearance inspection was performed.A break in the wire was found in part, confirming that the wire rope had reached the end of its life. Was.
【００２８】以上のことから、本発明の方法および装置
を用いることにより、ワイヤロープ駆動モータの負荷電
流および回転速度を利用して、ワイヤロープの適切な寿
命判定ができることが分かる。From the above, it can be seen that by using the method and the apparatus of the present invention, it is possible to appropriately determine the life of the wire rope using the load current and the rotation speed of the wire rope drive motor.
【００２９】（実施例２）図６に、実施例１とは別のレ
ードルクレーンにおける、負荷頻度分布作成部４で作成
されたワイヤロープ駆動モータの負荷電流と負荷電流毎
のワイヤロープの移動距離からなる負荷頻度分布を示
す。電流値（横軸）は５０Ａから２００Ａまでの範囲を
３０分割している。図６において、フックのみの巻上げ
（縦軸の＋側）時の負荷による電流値範囲（ｊ＝１）が
８５Ａ未満であり、同じくフックのみの巻下げ（縦軸の
−側）時の電流値範囲（ｊ＝２）が９５Ａ未満、中身が
入っていない空鍋の巻上げ時の電流値範囲（ｊ＝３）が
８５Ａ以上１０５Ａ未満、同じく空鍋の巻下げ時の電流
値範囲（ｊ＝４）が９５Ａ以上１４０Ａ未満、中身の入
った実鍋の巻上げおよび巻下げ時の電流値範囲（ｊ＝
５）が１４０Ａ以上である。(Embodiment 2) FIG. 6 shows a load current of the wire rope drive motor created by the load frequency distribution creating section 4 and a moving distance of the wire rope for each load current in a ladle crane different from the embodiment 1. Is shown. The current value (horizontal axis) divides a range from 50A to 200A into 30 parts. In FIG. 6, the current value range (j = 1) due to the load when the hook is wound only (the + side of the vertical axis) is less than 85 A, and the current value when the hook is lowered only (the − side of the vertical axis). The range (j = 2) is less than 95A, the current value range (j = 3) at the time of hoisting an empty pan with no contents is 85A or more and less than 105A, and the current value range at the time of lowering an empty pan (j = 4) ) Is 95A or more and less than 140A, and the current value range (j =
5) is 140A or more.
【００３０】以上５つの電流値範囲に関して、実鍋時の
荷重（５００トン）については曲げ疲労試験により、空
鍋（１４０トン）とフックのみ（２０トン）時の荷重に
ついては実鍋荷重の曲げ疲労試験と式（２）を利用して
求めた基準値は、Ｎ1 ≒∞，Ｎ2 ≒∞，Ｎ3 ＝１２００
［km］，Ｎ4 ＝１２００［km］，Ｎ5 ＝２３０［km］で
ある。With respect to the above five current value ranges, a bending fatigue test was performed on the load (500 tons) in the actual pan, and the bending of the actual pan load was performed on the load in the empty pan (140 tons) and the hook only (20 tons). The reference values obtained by using the fatigue test and equation (2) are N 1 1 , N 2 ≒ ∞, N 3 = 1200
[Km], N 4 = 1200 [km], and N 5 = 230 [km].
【００３１】これらの基準値および図６から求まるそれ
ぞれの電流値範囲毎の累積移動距離のデータから、寿命
判定を行った結果を図７に示す。２月２４日における累
積移動距離は、ｎ3 ＝１２２［km］，ｎ4 ＝１４８［k
m］，Ｎ5 ＝１３１［km］（ｎ1 ，ｎ2 は省略）であ
る。これを式（１）に代入すると下記式（４）のように
なり、ワイヤロープはこの日までに寿命の約８０％を使
っていると判定できる。FIG. 7 shows the result of the life judgment performed from these reference values and the data of the accumulated moving distance for each current value range obtained from FIG. The cumulative travel distance on February 24 is n 3 = 122 [km], n 4 = 148 [k]
m], N 5 = 131 [km] (n 1 and n 2 are omitted). Substituting this into equation (1) gives equation (4) below, and it can be determined that the wire rope has used about 80% of its life by this date.
【数６】 (Equation 6)
【００３２】また、最小２乗法を適用した直線近似式を
適用し、それまでの累積移動距離とワイヤロープの使用
日数とのデータを利用した寿命予測の結果、このワイヤ
ロープの寿命到達日、すなわち式（１）の左辺が１にな
る日は４月２９日であると予測できる。Further, a linear approximation formula to which the least squares method is applied is applied, and as a result of life expectancy using data of the accumulated travel distance and the number of days of use of the wire rope, the life arrival date of the wire rope, that is, The day when the left side of Expression (1) becomes 1 can be predicted to be April 29.
【００３３】この判定結果にしたがって、４月２９日に
ワイヤロープを取り外し後、曲げ疲労試験を実施したと
ころ、約９日間の使用回数に相当する曲げ回数２０００
回で一部の素線に断線が発生したことから、寿命予測結
果はほぼ正しいことが確認された。以上のことから、本
発明の方法および装置を用いることにより、寿命に達す
る前のロープに関して、的確な寿命予測が行えることが
分かる。According to the result of the judgment, the wire rope was removed on April 29 and a bending fatigue test was carried out.
It was confirmed that the life prediction result was almost correct, because some strands were disconnected at the same time. From the above, it can be seen that the use of the method and the apparatus of the present invention enables accurate prediction of the service life of the rope before the service life is reached.
【００３４】なお、本発明の方法および装置はワイヤロ
ープだけではなく、繰り返し荷重を受ける機械、電気お
よびその他の機器の寿命判定にも適用可能である。It should be noted that the method and apparatus of the present invention can be applied not only to wire ropes, but also to the life determination of machines, electrics and other equipment subjected to repeated loads.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の方法および装置を用いれば、ワイヤロープの寿命判定
を行うための専用の検出パラメータおよび検出手段を必
要とせず、ワイヤロープ駆動モータの負荷電流および回
転速度という、元々ワイヤロープを駆動する装置本体か
ら検出可能な信号だけを用いてワイヤロープの寿命判定
が行える。また、ワイヤロープが寿命に達するかなり前
の段階でその寿命を予測することができるので、取替工
事が計画的に行えるという効果もある。さらに、適切な
寿命判定が行えるので、クレーンなどの荷役機械用やエ
レベータ用などのワイヤロープの破断事故を未然に防ぐ
ことができる。As is apparent from the above description, the use of the method and apparatus of the present invention does not require a dedicated detection parameter and detection means for judging the life of the wire rope. The life of the wire rope can be determined using only the load current and the rotation speed, which are signals that can be originally detected from the apparatus main body that drives the wire rope. In addition, since the life of the wire rope can be predicted long before the life of the wire rope is reached, there is an effect that the replacement work can be performed systematically. Further, since an appropriate life determination can be performed, a breakage of a wire rope for a cargo handling machine such as a crane or an elevator can be prevented.
【図１】本発明の一実施例の概要を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an embodiment of the present invention.
【図２】ワイヤロープに加わる荷重とワイヤロープ駆動
モータの負荷電流との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a load applied to a wire rope and a load current of a wire rope drive motor.
【図３】本発明のうち負荷頻度分布の様子を示す図であ
り、（ア）は巻上げと巻下げを区別しない場合、（イ）
は巻上げと巻下げを区別した場合の図である。3A and 3B are diagrams showing a state of a load frequency distribution in the present invention. FIG.
FIG. 3 is a diagram in a case where the winding and the lowering are distinguished.
【図４】レードルクレーンのワイヤロープにおける負荷
頻度分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a load frequency distribution on a wire rope of a ladle crane.
【図５】本発明の方法および装置により、ワイヤロープ
の寿命判定を行った結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a result of a life determination of a wire rope performed by the method and the apparatus of the present invention.
【図６】別のレードルクレーンのワイヤロープにおける
負荷頻度分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a load frequency distribution in a wire rope of another ladle crane.
【図７】本発明の方法および装置により、ワイヤロープ
の寿命判定を行った結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a result of a life determination of a wire rope performed by the method and the apparatus of the present invention.
１ 電流信号入力部 ２ 速度信号入力部 ３ 移動距離算出部 ４ 負荷頻度分布作成部 ５ 累積負荷演算部 ６ 寿命判定部 ７ 判定基準格納部 ８ 判定結果表示部 Reference Signs List 1 current signal input unit 2 speed signal input unit 3 moving distance calculation unit 4 load frequency distribution creation unit 5 cumulative load calculation unit 6 life judgment unit 7 judgment storage unit 8 judgment result display unit
Claims (4)
び負荷毎の発生頻度に基づいてワイヤロープの寿命判定
を行う方法において、ワイヤロープ駆動モータの負荷電
流を複数の電流値範囲に分割する形で検出すると同時
に、前記ワイヤロープ駆動モータの回転速度を検出し
て、さらに回転速度の時間積分で表されるワイヤロープ
の移動距離を電流値範囲毎に算出し、電流値の全分割数
Ｊにわたって前記電流値範囲毎の移動距離を累積演算
し、電流値範囲毎の累積移動距離ｎｊが予め設定した電
流範囲毎の基準値Ｎｊに対して、下記式（１）を満足す
る場合にワイヤロープの寿命と判定することを特徴とす
るワイヤロープの寿命判定方法。 【数１】 1. A method for determining the life of a wire rope based on the magnitude of a load applied to the wire rope and the frequency of occurrence of each load, wherein the load current of the wire rope drive motor is divided into a plurality of current value ranges. At the same time, the rotation speed of the wire rope drive motor is detected, and the moving distance of the wire rope expressed by the time integration of the rotation speed is calculated for each current value range. The moving distance for each current value range is cumulatively calculated, and when the cumulative moving distance nj for each current value range satisfies the following formula (1) with respect to a preset reference value Nj for each current range, the life of the wire rope is calculated. And determining the life of the wire rope. (Equation 1)
で、それまでの累積移動距離とワイヤロープの使用回数
に基づいて、式（１）の左辺が１になる日を寿命到達日
として、ワイヤロープの寿命を予測することを特徴とす
る請求項１記載のワイヤロープの寿命判定方法。2. At a stage before the wire rope reaches the end of its life, based on the accumulated movement distance and the number of times the wire rope has been used, the day when the left side of the equation (1) becomes 1 is defined as the life end date. 2. The method according to claim 1, wherein the life of the rope is predicted.
び負荷毎の発生頻度に基づいてワイヤロープの寿命判定
を行う装置において、ワイヤロープ駆動モータの負荷電
流を複数の電流値範囲に分割する形で検出する手段と、
同時に前記ワイヤロープ駆動モータの回転速度を検出す
る手段と、前記回転速度の時間積分で表されるワイヤロ
ープの移動距離を電流値範囲毎に算出する手段と、電流
値の全分割数Ｊにわたって前記電流値範囲毎の移動距離
を累積演算する手段と、電流値範囲毎の累積移動距離ｎ
ｊが予め設定した電流範囲毎の基準値Ｎｊに対して、下
記式（１）を満足する場合にワイヤロープの寿命と判定
する手段とを備えたことを特徴とするワイヤロープの寿
命判定装置。 【数２】 3. An apparatus for determining the life of a wire rope based on the magnitude of the load applied to the wire rope and the frequency of occurrence of each load, wherein the load current of the wire rope drive motor is divided into a plurality of current value ranges. Means for detecting,
Means for detecting the rotation speed of the wire rope drive motor at the same time; means for calculating the moving distance of the wire rope represented by the time integral of the rotation speed for each current value range; Means for cumulatively calculating a moving distance for each current value range, and a cumulative moving distance n for each current value range
means for determining the life of the wire rope when j satisfies the following expression (1) with respect to a preset reference value Nj for each current range. (Equation 2)
で、それまでの累積移動距離とワイヤロープの使用回数
に基づいて、式（１）の左辺が１になる日を寿命到達日
として、ワイヤロープの寿命を予測する手段を付加した
ことを特徴とする請求項３記載のワイヤロープの寿命判
定装置。4. At a stage before the wire rope reaches the end of its life, based on the accumulated moving distance and the number of times the wire rope has been used, the day when the left side of the equation (1) becomes 1 is defined as the life end date. 4. The apparatus according to claim 3, further comprising means for predicting the life of the rope.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16027996A JPH107323A (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Life judging method and device for wire rope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16027996A JPH107323A (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Life judging method and device for wire rope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH107323A true JPH107323A (en) | 1998-01-13 |
Family
ID=15711565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16027996A Withdrawn JPH107323A (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Life judging method and device for wire rope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH107323A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002052363A (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-19 | Hitachi Metals Ltd | Method and device for sorting spheres with poor sphericity |
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| WO2013172306A1 (en) * | 2012-05-17 | 2013-11-21 | ナブテスコ株式会社 | Decelerator damage state notification device, mechanical system with decelerator damage state notification function, and medium on which decelerator damage state notification program is recorded |
| JP2015039675A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 株式会社岡村製作所 | Exhauster |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP16027996A patent/JPH107323A/en not_active Withdrawn
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