RU2412105C1 - Method of controlling handling facility running wheels position - Google Patents
Method of controlling handling facility running wheels position Download PDFInfo
- Publication number
- RU2412105C1 RU2412105C1 RU2009136791/11A RU2009136791A RU2412105C1 RU 2412105 C1 RU2412105 C1 RU 2412105C1 RU 2009136791/11 A RU2009136791/11 A RU 2009136791/11A RU 2009136791 A RU2009136791 A RU 2009136791A RU 2412105 C1 RU2412105 C1 RU 2412105C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- wheels
- axis
- base
- deviation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и предназначено для контроля положения ходовых колес мостовых и козловых кранов при изготовлении и находящихся в эксплуатации.The invention relates to hoisting and transport engineering and is intended to control the position of the running wheels of bridge and gantry cranes in the manufacture and in operation.
При эксплуатации мостовых и козловых кранов существует проблема износа их колес и рельсов крановых путей. Согласно ГОСТа 3569-74 срок службы крановых колес составляет от 2 до 9 лет. Однако на практике он гораздо меньше. Основной причиной повышенного износа крановых колес и рельсов крановых путей является недостаточная точность установки, перекос ходовых колес. В процессе эксплуатации крана или после ремонта его металлоконструкций происходит изменение геометрического положения ходовых колес как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. При этом величины углов развала и схождения могут выходить за пределы допусков, регламентируемых действующими стандартами.During the operation of bridge and gantry cranes, there is a problem of wear of their wheels and rails of crane tracks. According to GOST 3569-74, the service life of the crane wheels is from 2 to 9 years. However, in practice it is much smaller. The main reason for the increased wear of the crane wheels and the rails of the crane tracks is the insufficient installation accuracy, the skew of the running wheels. During the operation of the crane or after the repair of its metal structures, the geometric position of the running wheels changes in both vertical and horizontal planes. At the same time, the values of the camber and toe angles may go beyond the tolerances regulated by current standards.
Известно устройство для контроля положения ходовых колес подъемно-транспортных средств (патент RU 2083468 C1, B66C 9/16, опубл. 10.07.1997), содержащее источник излучения, преимущественно лазер, ось луча которого направлена параллельно оси рельса, и приспособление для измерения угла перекоса ходовых колес. Приспособление для измерения угла перекоса ходовых колес в горизонтальной плоскости выполнено в виде оптической кулисы двойного изображения, способной вращаться в горизонтальной плоскости вокруг оси, перпендикулярной оси колеса. Приспособление для измерения угла перекоса ходовых колес снабжено устройством угловой микрометрической подачи и линейной микрометрической подачи, а также датчиком угловых перемещений и датчиком линейной подачи, которые электрически соединены с блоком индикации. По оси вращения оптической кулисы установлена съемная уголковая призма, грань которой снабжена экраном с маркой, расположенной в фокусе оптического микрометра. Оптический компонент расположен на оси лазерного излучения и оптически связан с лазерным излучателем, содержит аксикон и две отрицательные линзы, фокус ближней из которых совмещен с фокусом аксикона.A device for monitoring the position of the running wheels of a truck (patent RU 2083468 C1, B66C 9/16, publ. 07/10/1997) containing a radiation source, mainly a laser, the beam axis of which is directed parallel to the axis of the rail, and a device for measuring the skew angle running wheels. The device for measuring the skew angle of the running wheels in the horizontal plane is made in the form of an optical backstage of a double image, capable of rotating in a horizontal plane around an axis perpendicular to the axis of the wheel. The tool for measuring the skew angle of the running wheels is equipped with an angular micrometric feed device and a linear micrometric feed device, as well as an angular displacement sensor and a linear feed sensor, which are electrically connected to the display unit. A detachable corner prism is installed along the axis of rotation of the optical backstage, the face of which is equipped with a screen with a mark located at the focus of the optical micrometer. The optical component is located on the axis of the laser radiation and is optically coupled to the laser emitter, contains an axicon and two negative lenses, the focus of the nearest of which is aligned with the focus of the axicon.
В описании работы данного устройства описан способ контроля положения ходовых колес подъемно-транспортных средств. Способ основан на направлении лазерного луча параллельно оси рельса, производят отсчет положения луча на экране. При линейных и ходовых отклонениях ходового колеса от номинального положения фиксируют угловое отклонение ходового колеса в горизонтальной плоскости и картину, характеризующую линейное смещение ходового колеса от оси рельса. Угловое смещение второго контролируемого колеса в вертикальной плоскости определяют с помощью накладного уровня.The description of the operation of this device describes a method for monitoring the position of the running wheels of a truck. The method is based on the direction of the laser beam parallel to the axis of the rail, counting the position of the beam on the screen. With linear and running deviations of the running wheel from the nominal position, the angular deviation of the running wheel in the horizontal plane and a picture characterizing the linear displacement of the running wheel from the axis of the rail are recorded. The angular displacement of the second controlled wheel in the vertical plane is determined using the surface level.
Недостатками указанного устройства и способа, описанного в работе данного устройства, являются:The disadvantages of this device and the method described in the operation of this device are:
- сложность конструкции;- design complexity;
- имеется существенная погрешность в измерениях, поскольку луч направляется параллельно рельсу и не учитывается направление движения крана;- there is a significant error in the measurements, since the beam is directed parallel to the rail and the direction of movement of the crane is not taken into account;
- перед проведением измерений требуется настройка устройства на колесе, что также снижает точность измерений;- before taking measurements, you need to configure the device on the wheel, which also reduces the accuracy of the measurements;
- вероятна погрешность измерений в связи с креном колеса в вертикальной плоскости, поскольку луч устройства проводится на уровне оси вращения колеса.- the measurement error is likely due to the roll of the wheel in the vertical plane, since the beam of the device is carried out at the level of the axis of rotation of the wheel.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа для способа и устройства, является устройство для контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства (патент RU 35328 U1, В66С 9/16, опубл. 10.01.2004), и реализуемый с помощью его способ. Устройство содержит измерительный экран, снабженный прямоугольной системой координат. Измерительный экран посредством магнитного кронштейна устанавливают на одном из пары колес, расположенных на одном рельсе, перпендикулярно его торцевой поверхности. Устройство также содержит источник базового луча, установленный с возможностью пересечения его оптической оси с началом упомянутой системы координат. Источник базового луча посредством другого магнитного кронштейна закреплен на втором контролируемом колесе параллельно его торцевой поверхности. Источник базового луча сконструирован на базе серийно выпускаемого нивелира Н-10кл и приставки лазерной ПЛ-1.The closest technical solution, selected as a prototype for the method and device, is a device for monitoring the position of the running wheels of a truck (patent RU 35328 U1, B66C 9/16, publ. 10.01.2004), and implemented using its method. The device comprises a measuring screen equipped with a rectangular coordinate system. The measuring screen by means of a magnetic bracket is mounted on one of a pair of wheels located on one rail, perpendicular to its end surface. The device also contains a source of the base beam, installed with the possibility of intersection of its optical axis with the beginning of the mentioned coordinate system. The source of the base beam through another magnetic bracket is mounted on the second controlled wheel parallel to its end surface. The base beam source is designed on the basis of the commercially available N-10kl level and the PL-1 laser attachment.
В работе данного устройства описан способ контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства. Способ заключается в следующем. Измерительный экран с прямоугольной системой координат посредством магнитного кронштейна устанавливают на одном из пары ходовых колес, расположенных на одном рельсе, перпендикулярно его торцевой поверхности. На втором ходовом колесе посредством другого магнитного кронштейна закрепляют источник базового луча, при этом оптическая ось источника расположена параллельно торцевой поверхности этого контролируемого ходового колеса. Включают источник и направляют базовый луч на измерительный экран. Фиксируют отклонение базового луча на прямоугольной системе координат измерительного экрана по вертикальной и горизонтальной осям. Затем перемещают буксы крепления колеса, на котором закреплен источник базового луча, в вертикальной и в горизонтальной плоскости до совмещения световой точки луча с началом прямоугольной системы координат измерительного экрана. После этого измерительный экран и источник базового луча меняют местами. Повторяют операцию и перемещают буксы крепления уже другого контролируемого колеса, на которое установили источник базового луча, до совмещения световой точки базового луча с началом системы координат измерительного экрана, установленного перпендикулярно торцевой поверхности ходового колеса, на которое он установлен. Данную операцию повторяют 2-3 раза.The operation of this device describes a method for monitoring the position of the running wheels of a truck. The method is as follows. A measuring screen with a rectangular coordinate system by means of a magnetic bracket is mounted on one of a pair of running wheels located on one rail, perpendicular to its end surface. On the second running wheel, a source of the base beam is fixed by means of another magnetic bracket, while the optical axis of the source is parallel to the end surface of this controlled running wheel. Turn on the source and direct the base beam to the measurement screen. The deviation of the base beam is recorded on a rectangular coordinate system of the measuring screen along the vertical and horizontal axes. Then the wheel axle boxes, on which the source of the base beam is fixed, are moved in the vertical and horizontal plane until the light point of the beam is aligned with the beginning of the rectangular coordinate system of the measuring screen. After that, the measuring screen and the source of the base beam are interchanged. The operation is repeated and the axle boxes of the other controlled wheel, on which the source of the base beam are mounted, are moved until the light point of the base beam is aligned with the origin of the coordinate system of the measuring screen mounted perpendicular to the end surface of the running wheel on which it is mounted. This operation is repeated 2-3 times.
Однако данное устройство и способ, описанный в работе данного устройства, имеют следующие недостатки:However, this device and the method described in the operation of this device have the following disadvantages:
1. Источник базового луча посредством магнитного кронштейна закреплен на колесе, параллельно его торцевой поверхности. Крепление магнитным кронштейном требует тщательной очистки от частиц пыли, притягиваемых магнитом, что приводит к погрешности измерений, а следовательно, будет низкая точность измерений.1. The source of the base beam through a magnetic bracket is mounted on the wheel parallel to its end surface. Mounting with a magnetic bracket requires thorough cleaning of dust particles attracted by a magnet, which leads to measurement errors, and therefore there will be low measurement accuracy.
2. Источник базового луча сконструирован на базе нивелира Н10кл. Это означает, что параллельность луча торцевой поверхности колеса регулируется устройствами регулировки (винтами), являющимися составляющими конструкции нивелира, т.е. вручную, что усложняет настройку параллельности и обусловливает ошибки измерений.2. The source of the base beam is designed on the basis of the N10kl level. This means that the parallelism of the beam of the end surface of the wheel is regulated by adjustment devices (screws), which are components of the level design, i.e. manually, which complicates the adjustment of parallelism and causes measurement errors.
3. Применение данного устройства возможно только на кранах с открытой поверхностью колеса. Устройство невозможно закрепить на колесе, наружная (видимая) поверхность которого почти полностью закрыта, а доступна лишь небольшая часть колеса, расположенная непосредственно над рельсом (практически все конструкции импортного производства).3. The use of this device is possible only on cranes with an open surface of the wheel. The device cannot be mounted on a wheel, the outer (visible) surface of which is almost completely closed, and only a small part of the wheel located directly above the rail is available (almost all imported structures).
4. Вероятна погрешность измерений в связи с отклонением положения колес по пролету, поскольку с помощью данного устройства производится измерение отклонения луча относительно одного из колес, расположенных на одном рельсе, следовательно, учитывается только отклонение измеряемого колеса относительно общей оси, соединяющей центры двух колес. Но в реальности колеса установлены на разном расстоянии по пролету и общие оси, соединяющие центры колес на разных рельсах, не параллельны между собой (погрешность расстояния возникает при изготовлении, а тем более в процессе эксплуатации).4. The measurement error is likely due to the deviation of the position of the wheels along the span, since this device measures the deviation of the beam relative to one of the wheels located on one rail, therefore, only the deviation of the measured wheel relative to the common axis connecting the centers of the two wheels is taken into account. But in reality, the wheels are installed at different distances along the span and the common axes connecting the wheel centers on different rails are not parallel to each other (the distance error occurs during manufacture, and even more so during operation).
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства и устройства для осуществления этого способа, обеспечивающих повышение точности измерения отклонений колес в горизонтальной плоскости.The technical task of the invention is to provide a method for monitoring the position of the running wheels of a truck and a device for implementing this method, providing improved accuracy in measuring wheel deflections in the horizontal plane.
Поставленная техническая задача достигается тем, что определяют базовые точки измерений на участке кранового пути, измерение отклонения колеса в горизонтальной плоскости производят на уровне высоты головки рельса путем установки лазерного уровня базовой кромкой основания на торцевую поверхность обода колеса на уровне высоты головки рельса в горизонтальной плоскости, направляют лазерный луч, после чего определяют отклонение каждого колеса в горизонтальной плоскости путем измерения расстояния от базовой точки до луча, при этом при достаточной для точности измерений, величине базы, по меньшей мере, пять метров, для определения отклонения колеса от номинального положения производят измерение расстояния от базовой точки смежного колеса до луча и расстояния между колесами по пролету, затем рассчитывают величину фактического отклонения каждого из колес от проектной по формулеThe stated technical problem is achieved by determining the base measurement points on the crane track section, measuring the wheel deflection in the horizontal plane at the level of the rail head by setting the laser level with the base edge of the base on the end surface of the wheel rim at the level of the rail head in the horizontal plane, a laser beam, after which the deviation of each wheel in the horizontal plane is determined by measuring the distance from the base point to the beam, while sufficient for measurement accuracy, the base value of at least five meters, to determine the deviation of the wheel from the nominal position, the distance from the base point of the adjacent wheel to the beam and the distance between the wheels along the span are measured, then the actual deviation of each of the wheels from the design one is calculated the formula
где Ki - схождение колеса от главной оси X;where K i is the wheel toe from the main axis X;
Ci - схождение колес от оси X1;C i - the convergence of the wheels from the axis X 1 ;
Δx=0,5ΔL - отклонение оси X1 от оси Х (рекомендуемое значение), при этом схождение каждого колеса из пары, расположенной на одном рельсе, рассчитывают по формулеΔ x = 0.5Δ L is the deviation of the axis X 1 from the axis X (recommended value), while the convergence of each wheel from a pair located on one rail is calculated by the formula
где ai - измеренное значение схождения;where a i is the measured value of the convergence;
Н - калибр лазерного уровня (паспортное значение);H - laser level gauge (nameplate value);
В - база крана;B - crane base;
а схождение каждого колеса из пары, расположенной на другом рельсе, рассчитывают по формулеand the convergence of each wheel from a pair located on another rail is calculated by the formula
где ΔL - поправка на отклонение пролета, рассчитываемая по формулеwhere Δ L is the correction for the deflection of the span, calculated by the formula
где L1 - величина пролета между одной парой колес, расположенных на одной оси;where L 1 - the span between one pair of wheels located on the same axis;
L2 - величина пролета между второй парой колес, расположенных на одной оси,L 2 - the span between the second pair of wheels located on the same axis,
а при недостаточной для точности измерений величине базы крана (менее пяти метров) для определения отклонения колеса от номинального положения по лучу производят измерение положения колес относительно базовых точек участка кранового пути требуемой длины, от десяти до двадцати метров, отмеченных по пролету, затем рассчитывают величину фактического отклонения каждого из колес от проектной по формулеand if the crane base is insufficient for measurement accuracy (less than five meters) to determine the deviation of the wheel from the nominal beam position, the wheel position is measured relative to the base points of the crane path section of the required length, from ten to twenty meters marked by span, then the actual value is calculated deviations of each of the wheels from the design according to the formula
где Ki - схождение колеса от главной оси X;where K i is the wheel toe from the main axis X;
Ci - схождение колеса от оси Z;C i - wheel toe from the Z axis;
Δz - отклонение оси Z от оси X,Δ z is the deviation of the Z axis from the X axis,
при этом схождение колеса от оси Z рассчитывают по формулеwhile the wheel toe-in is calculated according to the formula
где ai и bi - измеренные значения схождений;where a i and b i are the measured values of the convergence;
Д - база измерений схождения колес (Д=10…20 м),D - base for measuring the convergence of the wheels (D = 10 ... 20 m),
отклонение оси Z от оси Х определяют по формулеthe deviation of the Z axis from the X axis is determined by the formula
где ΔL - поправка на отклонение пролета;where Δ L is the correction for the deviation of the span;
l1 - расстояние от торца одного из колес, расположенных на ближайшем к оси Z рельсе;l 1 is the distance from the end of one of the wheels located on the rail closest to the Z axis;
l2 - расстояние от торца другого из колес, расположенных на ближайшем к оси Z рельсе;l 2 is the distance from the end face of the other of the wheels located on the rail closest to the Z axis;
В - база крана (паспортное значение), при этом поправку на отклонение пролета рассчитывают по формулеB - crane base (passport value), while the correction for span deviation is calculated by the formula
где δL - отклонение пролета;where δ L is the span deviation;
где Н - калибр лазерного уровня (паспортное значение);where H is the caliber of the laser level (nameplate value);
Е - расстояние от вертикальной оси колеса до ближайшей базовой точки в горизонтальной плоскости,E is the distance from the vertical axis of the wheel to the nearest base point in the horizontal plane,
где А - расстояние от колеса до базовой точки.where A is the distance from the wheel to the base point.
При этомWherein
базу крана определяют с учетом геометрии и конструкции крана;the crane base is determined taking into account the geometry and design of the crane;
- лазерный луч вынесен от торца обода колеса за габариты крана на фиксированное расстояние (калибр).- the laser beam is removed from the end of the wheel rim beyond the dimensions of the crane at a fixed distance (caliber).
Для решения поставленной задачи в лазерном уровне для контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства, содержащем основание, лазерный модуль, включающем лазерный источник и ампулу горизонтального уровня, согласно изобретению, основание выполнено из немагнитного металла из жесткой тонкой пластины с высокой степенью обработки базовой кромки, а закрепленный на основании лазерный модуль содержит лафет, установленный с возможностью поворота относительно основания, при этом на лафете установлен кронштейн, обеспечивающий предварительную регулировку лазерного луча, и винт точной регулировки, установленный между основанием и кронштейном на расстоянии, обеспечивающем возможность поворота лафета, и имеющий две резьбовые поверхности с минимальной разностью шагов.To solve the problem at the laser level to control the position of the running wheels of a truck containing a base, a laser module including a laser source and a horizontal level ampoule, according to the invention, the base is made of non-magnetic metal from a rigid thin plate with a high degree of processing of the base edge, and the laser module fixed on the base contains a carriage mounted rotatably relative to the base, and a bracket is provided on the carriage, providing preliminary adjustment of the laser beam, and a fine adjustment screw mounted between the base and the bracket at a distance that allows the carriage to rotate, and having two threaded surfaces with a minimum step difference.
Параллельность луча относительно базовой кромки регулируют на специальном стенде с периодичностью ~6 месяцев.The parallelism of the beam relative to the base edge is regulated on a special stand with a frequency of ~ 6 months.
Существенными отличительными признаками лазерного уровня для контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства являются:The salient features of the laser level for monitoring the position of the truck’s running wheels are:
- выполнение основания лазерного уровня в виде достаточно жесткой тонкой пластины с узкой и высокой степенью обработки базовой кромки, благодаря которой появляется возможность установки лазерного уровня на торцевую поверхность колеса на уровне высоты головки рельса в горизонтальной плоскости, тем самым исключается погрешность от наклона колеса в вертикальной плоскости и обеспечивается свободный доступ к поверхности колеса для измерений;- execution of the base of the laser level in the form of a sufficiently rigid thin plate with a narrow and high degree of processing of the base edge, due to which it becomes possible to install the laser level on the end surface of the wheel at the level of the height of the rail head in the horizontal plane, thereby eliminating the error from the tilt of the wheel in the vertical plane and provides free access to the surface of the wheel for measurements;
- изготовление основания лазерного уровня из немагнитного металла исключает намагничивание частиц пыли и не требует частой очистки, повышает точность измерений;- the manufacture of the base of the laser level from a non-magnetic metal eliminates the magnetization of dust particles and does not require frequent cleaning, increases the accuracy of measurements;
- лазерный модуль, закрепленный на основании уровня, содержит лафет, выполненный с возможностью юстировки параллельности лазерного луча к базовой кромке основания, кронштейн с пазами для крепления винтами к лафету для предварительной регулировки направления лазерного луча и винт точной регулировки, установленный между основанием и кронштейном на расстоянии, с обеспечением возможность поворота лафета, и имеющий две резьбовые поверхности с минимальной разностью шагов, что увеличивает точность измерения отклонений ходовых колес.- the laser module, mounted on the base of the level, contains a carriage made with the possibility of aligning the parallelism of the laser beam to the base edge of the base, a bracket with grooves for fastening with screws to the carriage for preliminary adjustment of the laser beam direction and a fine adjustment screw mounted between the base and the bracket at a distance , with the possibility of turning the carriage, and having two threaded surfaces with a minimum difference in steps, which increases the accuracy of measuring deviations of the running wheels.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена схема измерений положений крановых колес в горизонтальной плоскости; на фиг.2 - то же, при достаточной для точности измерений величине базы крана (В>5 м); на фиг.3 - то же, при недостаточной для точности измерений величине базы крана (В<5 м); на фиг.4 - лазерный уровень для контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства (вид спереди); на фиг.5 - вид А фиг.4; на фиг.6 - лазерный модуль заявляемого устройства.Figure 1 presents a diagram of measuring the position of the crane wheels in the horizontal plane; figure 2 - the same, with sufficient for the accuracy of the measurement value of the base of the crane (B> 5 m); figure 3 - the same, when insufficient for the accuracy of the measurement of the base of the crane (B <5 m); figure 4 - laser level for monitoring the position of the running wheels of the truck (front view); figure 5 is a view a of figure 4; figure 6 - laser module of the claimed device.
Реализацию предлагаемого способа осуществляют с помощью лазерного уровня, конструкция которого поясняется фиг.4-6.The implementation of the proposed method is carried out using a laser level, the design of which is illustrated in Fig.4-6.
Контроль положения ходовых колес 1 и 2, расположенных на одном рельсе, 3 и 4, расположенных на противоположном рельсе, осуществляют с помощью специально разработанного лазерного уровня.The position of the running
Лазерный уровень предназначен для измерения отклонений колес механизмов передвижения кранов (грузовых тележек) в горизонтальной плоскости с использованием метода параллельного луча.The laser level is designed to measure the deviations of the wheels of the mechanisms of movement of cranes (freight carts) in the horizontal plane using the parallel beam method.
Лазерный уровень для контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства содержит основание 5 и закрепленные на нем лазерный модуль 6 и ампула горизонтального уровня 8. Ампула горизонтального уровня 8 предназначена для горизонтирования уровня перед началом каждого измерения для исключения погрешности от наклона. Основание 5 лазерного уровня выполнено в виде достаточно жесткой тонкой пластины из немагнитного металла с узкой и высокой степенью обработки базовой (рабочей) кромкой 9. Размеры основания выбраны с возможностью обеспечения свободного доступа и установки уровня рабочей кромкой 9 к торцу обода кранового колеса на уровне головки рельса в горизонтальной плоскости. Лазерный модуль 6 содержит лафет 10, прикрепленный к основанию 5 крепежным соединением 11, при этом лафет установлен с возможностью качания относительно основания 5 для регулировки параллельности лазерного луча, источник лазерного луча 12, установленный между основанием 5 и лафетом 10, кронштейн 13, имеющий пазы для крепления винтами 14 к лафету 10 для предварительной регулировки направления лазерного луча, винт точной регулировки 15, который установлен между основанием 5 и кронштейном 13 на расстоянии (порядка 100 мм) от оси поворота лафета 10 для обеспечения возможности поворота последнего; корпус 16, прикрепленный к основанию 5 винтами 17. Луч лазерного источника 12 вынесен от рабочей кромки основания 5 на фиксированное расстояние (около 220 мм), достаточное для обхода расположенных вблизи ходового колеса металлоконструкций крана. Винт точной регулировки 15 имеет две резьбовые поверхности, шаг которых (0,7 мм и 0,8 мм) отличается на небольшую величину (0,1 мм) для того, чтобы при одном обороте винта 15 лафет 10 поворачивался на основании 5 на малый угол (0,1/100=0,001), обеспечивая тем самым достаточную (0,00005) точность регулировки параллельности лазерного луча относительно базовой кромки 9 основания 5 лазерного уровня.The laser level for monitoring the position of the truck’s running wheels contains a
Пример осуществления способа контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства.An example implementation of a method for monitoring the position of the running wheels of a truck.
До начала использования лазерного уровня производят его юстировку на специальном стенде. Ослабив крепление кронштейна 13 и лафета 10 винтами 14, поворачивают лафет 10 и расположенный на нем лазерный источник 12, производя тем самым предварительную регулировку параллельности направления лазерного луча. Кронштейн 13 закрепляют винтами 14 на лафете 10. Винтом точной регулировки 15 постепенно поворачивают лафет 10 на малый угол до тех пор, пока не обеспечится достаточно точная параллельность лазерного луча относительно базовой кромки 9 основания 5 лазерного уровня.Before using the laser level, it is adjusted on a special stand. After loosening the fastening of the
До начала измерений определяют величину В базы крана, либо используют данные из технического паспорта на кран. Если величина базы крана будет ≥5 м, то базовыми точками являются точки, расположенные на колесах.Prior to the measurement, the value of the crane base is determined, or data from the technical data sheet for the crane is used. If the crane base size is ≥5 m, the base points are the points located on the wheels.
Если величина В<5 м, то базовые токи отмечают на участке кранового пути требуемой длины, порядка 10-20 м, с учетом геометрии и конструкции крана.If the value B <5 m, then the base currents are marked on the section of the crane path of the required length, about 10-20 m, taking into account the geometry and design of the crane.
Перед началом измерения отклонений колес лазерный уровень устанавливают базовой кромкой 9 основания 5 на торцевую поверхность обода колеса на уровне высоты головки рельса в горизонтальной плоскости. Горизонтальное положение уровня устанавливают с помощью ампулы горизонтального уровня 8. Включают лазерный источник 12 с помощью выключателя 7 и направляют лазерный луч параллельно торцевой поверхности обода колеса с погрешностью не более 0,05 мм/м, при этом лазерный луч вынесен от торца обода колеса на фиксированное расстояние, достаточное для обхода расположенных вблизи ходового колеса металлоконструкций крана.Before measuring wheel deflections, the laser level is set with the
При достаточной для точности измерений величине базы крана (В≥5 м) измерение отклонения луча от номинального положения производят относительно смежного колеса (фиг.2). То есть при установке лазерного уровня к торцевой поверхности первого колеса производят измерения отклонения луча относительно второго (смежного) колеса. Размер Н (фиг.2) - это калибр лазерного уровня (паспортное значение). Величина a1 - результат измерения схождения колеса (определяется с помощью измерения универсальной линейкой). Схождение всех четырех колес проверяется относительно главной оси X. Y - ось направления схождения колес. X1 и Х2 - оси, проходящие через середины каждого из двух колес, стоящих на одном рельсе. B1 - ширина обода колеса (паспортное значение). Производят измерение расстояния от базовой точки смежного колеса до луча и расстояний между колесами 1 и 3, 2 и 4 по пролету (соответственно L1 и L2). После проведения замеров лазерный уровень переустанавливают с колеса 1 на колесо 2 и измерение отклонения по лучу производят относительно колеса 1 (фиг.2). Затем аналогичные измерения выполняют с парой колес 3 и 4, находящихся на противоположном рельсе. Для того чтобы определить фактическое отклонение колес от проектных с помощью значений, полученных в результате измерений, определяют схождение колеса от главной оси Х по формуле (1). Схождение первых двух расположенных на одном рельсе смежных колес, от оси X1 рассчитывают по формуле (2). Схождение второй пары смежных колес, расположенных на противоположном рельсе, от оси X1 рассчитывают по формуле (3), учитывая при этом поправку на отклонение пролета и используя формулу (4).When sufficient for the accuracy of the measurement of the base of the crane (V≥5 m), the deviation of the beam from the nominal position is measured relative to the adjacent wheel (figure 2). That is, when installing the laser level to the end surface of the first wheel, the beam deflection is measured relative to the second (adjacent) wheel. Size H (figure 2) is the caliber of the laser level (nameplate value). The value of a 1 is the result of measuring the convergence of the wheel (determined by measuring with a universal ruler). The convergence of all four wheels is checked relative to the main axis X. Y is the axis of the direction of convergence of the wheels. X 1 and X 2 - axis passing through the middle of each of two wheels standing on the same rail. B1 - wheel rim width (nameplate value). Measure the distance from the base point of the adjacent wheel to the beam and the distances between
Наибольшая погрешность измерений перекоса колес при базе крана, равной или более 5 м (В≥5 м) составит 0,00015, которую можно оценить по формулеThe largest measurement error of the skew of the wheels at the base of the crane equal to or more than 5 m (V≥5 m) will be 0.00015, which can be estimated by the formula
Δ=ΔL+Δai/В,Δ = Δ L + Δa i / V,
где ΔL=0,00005 - погрешность лазерного уровня;where Δ L = 0.00005 is the error of the laser level;
Δai=0,5 мм - погрешность измерений линейкой металлической со шкалой делений 1 мм,Δ ai = 0.5 mm - measurement error with a metal ruler with a scale of 1 mm,
то есть Δ=0,00005+0,5/5000=0,00015.i.e. Δ = 0.00005 + 0.5 / 5000 = 0.00015.
При недостаточной для точности измерений величине базы крана (В<5 м) (фиг.3) измерение отклонения луча от номинального положения производят относительно базовых точек участка кранового пути требуемой длины (В=10÷20 м), отмеченных по пролету на равном расстоянии. На фиг.3 базовые точки отмечены буквами O1, O2, A1 и А2. Z1 и Z2 - оси, от которых производятся измерения; Х - главная ось; Y - ось направления схождения колес; L1 - расстояние между базовыми точками O1 и О2, расстояние между базовыми точками A1 и А2 устанавливается также равным L1; Д - база измерений схождения колес (Д=10…20 м); l1 - расстояние от торца колеса 1 до оси Z; l2 - расстояние от торца колеса 2 до оси Z; l3 - расстояние от торца колеса 3 до оси Z1; l4 - расстояние от торца колеса 4 до оси Z1; H - калибр лазерного уровня (паспортное значение); В - база крана; ai и bi - результаты измерений схождений. Для того чтобы определить величину фактического отклонения каждого из колес от проектной производят вычисления по формуле (5). При этом схождение колеса от оси Z рассчитывают по формуле (6). А отклонение оси Z от оси Х определяют по формуле (7), учитывая при этом поправку на отклонение пролета и используя формулу (8). Расстояние от торцов колес 1 и 2 до оси Z вычисляют по формулам (9) и (10), а расстояние от торцов колес 3 и 4 до оси Z1 - по формулам (11)и(12) соответственно.If the crane base is insufficient for the measurement accuracy (B <5 m) (Fig. 3), the beam deviation from the nominal position is measured relative to the base points of the crane path section of the required length (B = 10 ÷ 20 m), marked along the span at an equal distance. In figure 3, the base points are marked with the letters O 1 , O 2 , A 1 and A 2 . Z1 and Z2 are the axes from which measurements are made; X is the main axis; Y - the axis of the direction of convergence of the wheels; L 1 - the distance between the base points O 1 and O 2 , the distance between the base points A 1 and A 2 is also set equal to L 1 ; D - base for measuring the convergence of the wheels (D = 10 ... 20 m); l 1 - the distance from the end of the
Наибольшая погрешность измерений перекоса колес при базе крана менее 5 м (В<5 м) составит 0,0002, которую можно оценить по формулеThe largest measurement error of the skew of the wheels at the base of the crane less than 5 m (B <5 m) will be 0.0002, which can be estimated by the formula
Δ=2×ΔL+(Δai+Δbi)Д,Δ = 2 × Δ L + (Δ ai + Δ bi ) D,
где ΔL=0,00005 - погрешность лазерного уровня;where Δ L = 0.00005 is the error of the laser level;
Δai=0,5 мм - погрешность измерений линейкой металлической со шкалой делений 1 мм;Δ ai = 0.5 mm - measurement error with a metal ruler with a scale of 1 mm;
Δbi - погрешность измерений линейкой металлической со шкалой делений 1 мм со смежного колеса,Δ bi - measurement error with a metal ruler with a scale of 1 mm from an adjacent wheel,
то есть Δ=0,00005+0,00005+(0,5+0,5)/10000=0,0002.i.e., Δ = 0.00005 + 0.00005 + (0.5 + 0.5) / 10000 = 0.0002.
Таким образом, заявленный способ контроля положения ходовых колес подъемно-транспортного средства и лазерный уровень позволяют с высокой степенью точности определить отклонение колес в горизонтальной плоскости, что значительно продляет срок их эксплуатации.Thus, the claimed method for monitoring the position of the running wheels of the truck and the laser level allow a high degree of accuracy to determine the deviation of the wheels in the horizontal plane, which significantly extends their life.
Предлагаемые технические решения соответствуют критерию «новизна», так как из уровня техники неизвестны технические решения с предложенной совокупностью признаков.The proposed technical solutions meet the criterion of "novelty", since the technical solutions with the proposed set of features are unknown from the prior art.
Предлагаемые технические решения соответствуют критерию «промышленная применимость», так как изготовлен опытный образец лазерного уровня, который прошел опытную проверку с заявленным техническим результатом.The proposed technical solutions meet the criterion of "industrial applicability", since a prototype laser level has been manufactured, which has passed an experimental test with the stated technical result.
Claims (3)
где Ki - схождение колеса от главной оси X;
Ci - схождение колес от оси X1;
Δх=0,5ΔL - отклонение оси X1 от оси X,
при этом схождение каждого колеса из пары, расположенной на одном рельсе, рассчитывают по формуле
где ai - измеренное значение схождения;
Н - калибр лазерного уровня, а именно значение калибра, указанное в паспорте;
B - база крана;
а схождение каждого колеса из пары, расположенной на другом рельсе, рассчитывают по формуле
где ΔL - поправка на отклонение пролета, рассчитываемая по формуле
где L1 - величина пролета между одной парой колес, расположенных на одной оси;
L2 - величина пролета между второй парой колес, расположенных на одной оси;
а при недостаточной для точности измерений величине базы крана, а именно менее пяти метров, для определения отклонения колеса от номинального положения по лучу производят измерение положения колес относительно базовых точек участка кранового пути требуемой длины, от десяти до двадцати метров, отмеченных по пролету, затем рассчитывают величину фактического отклонения каждого из колес от проектной по формуле
где Ki - схождение колеса от главной оси X;
Ci - схождение колеса от оси Z;
Δz - отклонение оси Z от оси X,
при этом схождение колеса от оси Z рассчитывают по формуле
где ai и bi - измеренные значения схождения;
Д - база измерений схождения колес (Д=10…20 м),
отклонение оси Z от оси Х определяют по формуле
где ΔL - поправка на отклонение пролета;
l1 - расстояние от торца одного из колес, расположенных на ближайшем к оси Z рельсе;
l2 - расстояние от торца другого из колес, расположенных на ближайшем к оси Z рельсе;
В - база крана, а именно значение базы крана, указанное в паспорте,
при этом поправку на отклонение пролета рассчитывают по формуле
где δL - отклонение пролета;
где Н - калибр лазерного уровня, а именно значение калибра, указанное в паспорте;
Е - расстояние от вертикальной оси колеса до ближайшей базовой точки в горизонтальной плоскости,
где А - расстояние от колеса до базовой точки;
where K i is the wheel toe from the main axis X;
C i - the convergence of the wheels from the axis X 1 ;
Δ x = 0.5Δ L is the deviation of the axis X 1 from the axis X,
while the convergence of each wheel from a pair located on the same rail is calculated by the formula
where a i is the measured value of the convergence;
N is the caliber of the laser level, namely the value of the caliber indicated in the passport;
B - crane base;
and the convergence of each wheel from a pair located on another rail is calculated by the formula
where Δ L is the correction for the deflection of the span, calculated by the formula
where L 1 - the span between one pair of wheels located on the same axis;
L 2 - the span between the second pair of wheels located on the same axis;
and if the crane base is insufficient for measurement accuracy, namely, less than five meters, to determine the deviation of the wheel from the nominal beam position, the wheels are measured relative to the base points of the crane path section of the required length, from ten to twenty meters marked by span, then the value of the actual deviation of each of the wheels from the design according to the formula
where K i is the wheel toe from the main axis X;
C i - wheel toe from the Z axis;
Δ z is the deviation of the Z axis from the X axis,
while the wheel toe-in is calculated according to the formula
where a i and b i are the measured convergence values;
D - base for measuring the convergence of the wheels (D = 10 ... 20 m),
the deviation of the Z axis from the X axis is determined by the formula
where Δ L is the correction for the deviation of the span;
l 1 is the distance from the end of one of the wheels located on the rail closest to the Z axis;
l 2 is the distance from the end face of the other of the wheels located on the rail closest to the Z axis;
B - crane base, namely the value of the crane base indicated in the passport,
while the correction for the deviation of the span is calculated by the formula
where δ L is the span deviation;
where H is the caliber of the laser level, namely the caliber value indicated in the passport;
E is the distance from the vertical axis of the wheel to the nearest base point in the horizontal plane,
where A is the distance from the wheel to the base point;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009136791/11A RU2412105C1 (en) | 2009-10-05 | 2009-10-05 | Method of controlling handling facility running wheels position |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009136791/11A RU2412105C1 (en) | 2009-10-05 | 2009-10-05 | Method of controlling handling facility running wheels position |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2412105C1 true RU2412105C1 (en) | 2011-02-20 |
Family
ID=46310025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009136791/11A RU2412105C1 (en) | 2009-10-05 | 2009-10-05 | Method of controlling handling facility running wheels position |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2412105C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104692245A (en) * | 2015-01-15 | 2015-06-10 | 中铁工程机械研究设计院有限公司 | Automatic correction system and method for traveling of gantry crane |
-
2009
- 2009-10-05 RU RU2009136791/11A patent/RU2412105C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104692245A (en) * | 2015-01-15 | 2015-06-10 | 中铁工程机械研究设计院有限公司 | Automatic correction system and method for traveling of gantry crane |
| CN104692245B (en) * | 2015-01-15 | 2017-03-01 | 中铁工程机械研究设计院有限公司 | A kind of door machine traveling system for automatically correcting and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10234274B2 (en) | Method for thickness measurement on measurement objects and device for applying the method | |
| CN109357631B (en) | Measuring system center calibration method based on laser displacement sensor | |
| JP5386081B2 (en) | Scale and read head device | |
| EP3492862B1 (en) | Device and method for evaluating three-dimensional surface roughness | |
| CN203079561U (en) | Crane gauge deviation value automatic monitoring device | |
| CN102463462B (en) | Method for increasing mounting precision of linear guide rail | |
| JP4857369B2 (en) | Turnout inspection device | |
| CN105277129B (en) | A kind of contactless gauge measuring system of laser range sensor dynamic | |
| CN109269422B (en) | Experimental method and device for calibrating measurement errors of point laser displacement sensor | |
| WO2019177161A1 (en) | Sheet thickness measurement device | |
| CN102749068B (en) | Installation precision detection method for planar array antenna surface | |
| CN106989670B (en) | A kind of non-contact type high-precision large-scale workpiece tracking measurement method of robot collaboration | |
| CN102506736B (en) | Contactless online detection method for round billet deflection | |
| CN107655416B (en) | Shaft diameter detection device and detection method | |
| CN113421310A (en) | Method for realizing cross-field high-precision measurement based on motion position error compensation technology of grating ruler positioning | |
| JP2009068957A (en) | Straightness measuring apparatus, thickness fluctuation measuring apparatus, and orthogonality measuring apparatus | |
| CN113324476A (en) | Crane guide rail detection system and detection method thereof | |
| JPS63292005A (en) | Detecting apparatus of amount of movement corrected from running error | |
| CN104034220B (en) | Long length strain line measurement instrument automated calibration system and method | |
| RU2412105C1 (en) | Method of controlling handling facility running wheels position | |
| CN215114395U (en) | Crane guide rail detection system | |
| CN106225718A (en) | Contour detecting gauge head, detector and detection method | |
| CN108180865A (en) | A kind of test device of heavy-calibre planar minute surface shape | |
| CN210268678U (en) | Bar code type leveling staff detecting system | |
| CN219077211U (en) | Single-point constraint measuring instrument for railway track coordinates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190418 Effective date: 20190418 |