起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置与流程

本公开涉及起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置。
背景技术：
：通常，在起重机等中使用的钢丝索在将重物吊起吊下时反复被施加负荷，并且在穿过绳轮时受到弯曲应力而疲劳。因此，以往作业员定期地进行用眼观察前述钢丝索、确认该钢丝索的断丝的有无的作业。或者，估计与作用在前述钢丝索上的张力及使用量对应的充分的安全率来决定其使用极限，事先设定更换时期，由此进行钢丝索的寿命管理。另外，表示与前述钢丝索的寿命管理关联的通常的技术标准的文献例如有专利文献1。专利文献1：日本特开2004－251880号公报。但是，特别地，在配备在集装箱船或散货运输船等货物船上的甲板起重机的情况下，钢丝索的长度达到约250m。进而，在高处没有确保立足处的状况下，如前述那样确认钢丝索的断丝的有无，对于作业员而言是负担非常大的困难的检修作业，花费工作量和时间。此外，在前述甲板起重机的情况下，还存在很多以下这样的情况：根据货物船的航线，积载物各种各样地变化，吊货的重量极端地不同。例如，积载物是铁矿石或谷物等。在这样的情况下，如前述那样决定钢丝索的使用极限并事先设定更换时期是非常困难的。在这样的状况下，如果统一地设定钢丝索的更换时期，则不直接用眼观察确认该钢丝索的健全性，所以有下述问题：尽管发生了钢丝索的断丝仍继续使用，或者尽管是健全状态的钢丝索，但在更换时期仍被无条件地废弃处置。技术实现要素：本公开是鉴于上述以往的问题而做出的发明，目的是提供一种能够定量地掌握钢丝索的各个部位的疲劳度、能够实现检修作业时间的缩短化及更换时期的最优化的起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置。本公开涉及一种起重机的钢丝索疲劳度计测方法，该方法是借助从滚筒卷出并卷绕在绳轮上的钢丝索将吊货吊起吊下的起重机的钢丝索疲劳度计测方法，将前述钢丝索在长度方向上定间隔地划分，由此设定假想的划分部位；测量作用在前述钢丝索上的吊载荷；在钢丝索受到该吊载荷的状态下，对前述各划分部位穿过前述绳轮而弯曲的弯曲次数进行求和运算；基于前述吊载荷和弯曲次数求出前述钢丝索的各个划分部位的疲劳度。在前述起重机的钢丝索疲劳度计测方法中，也可以是，预先设定第一吊载荷区域f1、第二吊载荷区域f2、…第n吊载荷区域fn，判定测量的前述吊载荷符合哪个区域，将前述钢丝索的各个划分部位的疲劳度分别根据下述数式求出：［数式1］其中，t：钢丝索的各个划分部位的疲劳度（%）；　　ni：第i吊载荷区域fi中的实际的弯曲次数；　　n：自然数；　　αi：基于疲劳试验结果的第i吊载荷区域fi中的弯曲次数换算系数；　　nlim：基于疲劳试验结果的疲劳弯曲限度次数。在前述起重机的钢丝索疲劳度计测方法中，也可以是，前述吊载荷根据驱动前述滚筒的油压驱动装置的油压求出。在前述起重机的钢丝索疲劳度计测方法中，也可以是，前述吊载荷根据前述钢丝索的张力求出。在前述起重机的钢丝索疲劳度计测方法中，也可以是，前述弯曲次数根据前述滚筒的转速求出。另一方面，本公开涉及一种起重机的钢丝索疲劳度计测装置，该装置是借助从滚筒卷出并卷绕在绳轮上的钢丝索将吊货吊起吊下的起重机的钢丝索疲劳度计测装置，具备：吊载荷测量器，该吊载荷测量器测量作用在前述钢丝索上的吊载荷；控制器，该控制器通过将前述钢丝索在长度方向上定间隔地划分，设定假想的划分部位，被输入由前述吊载荷测量器测量的吊载荷，在钢丝索受到该吊载荷的状态下，对前述各划分部位穿过前述绳轮而弯曲的弯曲次数进行求和运算，基于前述吊载荷和弯曲次数求出前述钢丝索的各个划分部位的疲劳度。在前述起重机的钢丝索疲劳度计测装置中，也可以是，前述控制器存储预先设定的第一吊载荷区域f1、第二吊载荷区域f2、…第n吊载荷区域fn，判定测量的前述吊载荷符合哪个区域，将前述钢丝索的各个划分部位的疲劳度分别根据下述数式求出：［数式2］其中，t：钢丝索的各个划分部位的疲劳度（%）；　　ni：第i吊载荷区域fi中的实际的弯曲次数；　　n：自然数；　　αi：基于疲劳试验结果的第i吊载荷区域fi中的弯曲次数换算系数；　　nlim：基于疲劳试验结果的疲劳弯曲限度次数。在前述起重机的钢丝索疲劳度计测装置中，也可以是，前述吊载荷测量器是测量驱动前述滚筒的油压驱动装置的油压的压力计，构成为，基于由该压力计测量的油压求出前述吊载荷。在前述起重机的钢丝索疲劳度计测装置中，也可以是，前述吊载荷测量器是测量前述钢丝索的张力的载荷计，构成为，基于由该载荷计测量的张力求出前述吊载荷。在前述起重机的钢丝索疲劳度计测装置中，也可以是，具备检测前述滚筒的转速的滚筒转速检测器。在前述起重机的钢丝索疲劳度计测装置中，也可以是，具备显示器，该显示器显示由前述控制器求出的前述钢丝索的各个划分部位的疲劳度。根据本公开的起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置，能够起到以下这样的良好的效果：能够定量地掌握钢丝索的各个部位的疲劳度，能够实现检修作业时间的缩短化及更换时期的最优化。附图说明图1a是表示有关本发明的一技术方案的起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置的图，是甲板起重机的侧视图。图1b是表示有关本发明的一技术方案的起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置的图，是示意地表示被卷绕在绳轮上的钢丝索的立体图。图2是表示有关本发明的一技术方案的起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置的钢丝索的划分部位的立体图。图3a是有关本发明的一技术方案的起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置的控制块图，是使用压力计作为吊载荷测量器的情况下的图。图3b是有关本发明的一技术方案的起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置的控制块图，是使用载荷计作为吊载荷测量器的情况下的图。具体实施方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1a～图3b是有关本发明的一技术方案的起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置，表示应用在作为起重机配备在货物船sp上的甲板起重机1中的例子。前述甲板起重机1如图1a所示，具备设置在货物船sp的甲板d上的支承台2、旋转自如地配置在该支承台2上的旋转柱3、设在该旋转柱3上的运转室4、和经由支点销5俯仰自如地安装在前述旋转柱3的下部的悬臂6。在前述甲板起重机1的旋转柱3的内部，配置有卷绕用滚筒7。从该卷绕用滚筒7放出的钢丝索8如图1b所示，卷绕到绳轮s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8上，根部固定在前述旋转柱3的上端部或前述悬臂6的前端部上。前述绳轮s1、s5、s7设在前述旋转柱3的上端部，前述绳轮s2、s4、s6、s8设在前述悬臂6的前端部，前述绳轮s3设在安装有将吊货c吊挂的钩9的吊货滑车10上。如果由前述卷绕用滚筒7将钢丝索8卷取，则前述吊货滑车10上升。如果由前述卷绕用滚筒7将钢丝索8放出，则前述吊货滑车10下降。此外，在前述甲板起重机1的旋转柱3的内部配置有俯仰用滚筒11。从该俯仰用滚筒11放出的钢丝索12卷绕到设在前述旋转柱3的上端部的绳轮s9上，根部固定在前述旋转柱3的上端部或前述悬臂6的前端部上。如果由前述俯仰用滚筒11将钢丝索12卷取，则前述悬臂6被向立起的方向驱动。如果由前述俯仰用滚筒11将钢丝索12放出，则前述悬臂6被向倒伏的方向驱动。另外，也可以代替由前述俯仰用滚筒11进行钢丝索12的卷取和放出，而由俯仰用油压缸直接进行悬臂6的俯仰。在本实施例的情况下，如图2所示，通过将前述钢丝索8在长度方向上定间隔（例如1m～2m左右）地划分而设定假想的划分部位b，测量作用在前述钢丝索8上的吊载荷f，在钢丝索8受到该吊载荷f的状态下，对前述各划分部位b穿过前述绳轮s1～s8而弯曲的弯曲次数进行求和运算，基于前述吊载荷f和弯曲次数求出前述钢丝索8的各个划分部位b的疲劳度t。另外，当计测前述弯曲次数时，如图1b及图2所示，也可以具备检测前述卷绕用滚筒7的转速的滚筒转速检测器7b。其中，在该例中，前述滚筒转速检测器7b直接连结在前述卷绕用滚筒7上，但只要能够检测前述卷绕用滚筒7的转速就可以，并不限定于此。并且，作用在前述钢丝索8上的吊载荷f如图3a及图3b所示那样由吊载荷测量器13测量并向控制器14输入。在该控制器14中，前述各划分部位b的当前位置根据基于卷绕用滚筒7的转速的钢丝索8的卷出量和悬臂6的俯仰角度求出。由此，在前述控制器14中，在钢丝索8受到前述吊载荷f的状态下，对前述各划分部位b穿过前述绳轮s1～s8而弯曲的弯曲次数进行求和运算，基于前述吊载荷f和弯曲次数求出前述钢丝索8的各个划分部位b的疲劳度t，将该疲劳度t显示在显示器15上。更具体地讲，使预先设定的第一吊载荷区域f1、第二吊载荷区域f2、…第n吊载荷区域fn存储在前述控制器14中。该控制器14判定测量的前述吊载荷f符合哪个区域，将前述钢丝索8的各个划分部位b的疲劳度t分别根据下述的数式求出：［数式3］其中，t：钢丝索的各个划分部位的疲劳度（%）；　　ni：第i吊载荷区域fi中的实际的弯曲次数；　　n：自然数；　　αi：基于疲劳试验结果的第i吊载荷区域fi中的弯曲次数换算系数；　　nlim：基于疲劳试验结果的疲劳弯曲限度次数。在设定前述弯曲次数换算系数αi的方法中，首先，作为第一试验，对钢丝索施加作为某个基准的吊载荷区域fi内的吊载荷，预先进行疲劳试验，将根据该疲劳试验的结果得到的疲劳弯曲限度设为前述疲劳弯曲限度次数nlim，将此时的弯曲次数换算系数定为基准弯曲次数换算系数。这里，前述疲劳弯曲限度次数nlim也可以为在钢丝索的断丝数达到由基准/规格（例如jis规格）确定的数值的时间点下的弯曲次数。作为第二试验，例如，如果对钢丝索施加比前述第一试验大的吊载荷区域fi内的吊载荷，进行预先疲劳试验，则疲劳弯曲限度变得比前述第一试验的结果低，所以该情况下的弯曲次数换算系数αi设定为比前述基准弯曲次数换算系数大的值。换言之这意味着，作用在钢丝索上的负荷比前述基准吊载荷大的情况下的弯曲次数将给疲劳度带来的影响设定得较大。另一方面，作为第三试验，例如，如果对钢丝索施加比前述第一试验小的吊载荷区域fi内的吊载荷，预先进行疲劳试验，则疲劳弯曲限度变得比前述第一试验的结果高，所以该情况下的弯曲次数换算系数αi设定为比前述基准弯曲次数换算系数小的值。换言之这意味着，作用在钢丝索上的负荷比前述基准吊载荷小的情况下的弯曲次数将给疲劳度带来的影响设定得较小。这样，改变吊载荷区域fi的设定，进行多次钢丝索的疲劳试验，由此能够设定相对于各个吊载荷区域fi的弯曲次数换算系数αi。在下述的表中，表示设n=6而设定了第一吊载荷区域f1～第六吊载荷区域f6的情况下的例子。［表1］吊载荷区域弯曲次数弯曲次数换算系数换算弯曲次数f1n1α1n1×α1f2n2α2n2×α2f3n3α3n3×α3f4n4α4n4×α4f5n5α5n5×α5f6n6α6n6×α6在设想的吊载荷f例如是0～30吨的范围的情况下，将该范围的载荷以适当的幅度分割并向前述第一吊载荷区域f1～第六吊载荷区域f6分配，基于实际进行的疲劳试验结果设定与各个区域对应的弯曲次数换算系数α1～α6。另一方面，驱动前述卷绕用滚筒7的卷绕用油压驱动装置7a（参照图1a）的油压在吊载荷f越大时越高，在吊载荷f越小时越低。因此，前述吊载荷测量器13如图3a所示，设为测量前述卷绕用油压驱动装置7a的油压的压力计13a，能够基于由该压力计13a测量的油压求出前述吊载荷f。此外，由于前述钢丝索8的张力与前述吊载荷f成比例，所以前述吊载荷测量器13如图3b所示，设为测量前述钢丝索8的张力的负载传感器等载荷计13b，也可以基于由该载荷计13b测量的张力求出前述吊载荷f。另外，由于卷绕在前述绳轮s1～s8中的绳轮s5～s8上的钢丝索8的划分部位b的疲劳度t不怎么变大，所以也可以对穿过前述绳轮s1～s4的钢丝索8的划分部位b的弯曲次数重点地进行求和运算来求出疲劳度t。接着，说明上述实施例的作用。在甲板起重机1的运转时，作用在钢丝索8上的吊载荷f由吊载荷测量器13测量并向控制器14输入。在前述吊载荷测量器13如图3a所示那样是测量前述卷绕用油压驱动装置7a的油压的压力计13a的情况下，基于由该压力计13a测量的油压求出前述吊载荷f。此外，在前述吊载荷测量器13如图3b所示那样是测量前述钢丝索8的张力的负载传感器等载荷计13b的情况下，基于由该载荷计13b测量的张力求出前述吊载荷f。在钢丝索8受到前述吊载荷f的状态下，通过将前述钢丝索8在长度方向上定间隔地划分而设定的假想的各划分部位b的当前位置在前述控制器14中根据基于卷绕用滚筒7的转速的钢丝索8的卷出量和悬臂6的俯仰角度求出。由此，对前述各划分部位b穿过前述绳轮s1～s8而弯曲的弯曲次数进行求和运算。这里，如前述表所示，在设n=6而设定了第一吊载荷区域f1～第六吊载荷区域f6的情况下，在前述控制器14中，判定测量的前述吊载荷f符合第一吊载荷区域f1～第六吊载荷区域f6中的哪个区域，每当前述各划分部位b穿过前述绳轮s1～s8的某个而弯曲时，就对对应的弯曲次数n1～n6中的某个加上“1”。并且，前述钢丝索8的各个划分部位b的疲劳度t定期地根据前述数式，作为t=（n1×α1+n2×α2+n3×α3+…+n6×α6）/nlim×100求出。如果为t=100%，则意味着前述钢丝索8的划分部位b的疲劳度t达到了极限，所以只要在该疲劳度t例如为70%～80%左右的时间点下进行对应的划分部位b的检修即可。结果，作业员只要仅重点地用眼观察确认前述疲劳度t变大的钢丝索8的划分部位b即可。因此，在如甲板起重机1那样钢丝索8的长度也达到约250m、并且不得不进行在高处没有确保立足处的状况下的检修作业的情况下，用来确认钢丝索8的断丝的有无的检修作业中的作业员的负担被大幅地减轻，检修作业也在短时间内即可完成。此外，在前述甲板起重机1的情况下，还有很多以下这样的情况：根据货物船sp的航线，积载物各种各样地变化，吊货c的重量极端地不同。例如，积载物是铁矿石或谷物等。在这样的情况下，不是如以往那样统一地决定钢丝索8的使用极限并事先设定更换时期，而能够重点地用眼观察确认前述疲劳度t变大的钢丝索8的划分部位b。因此，能够避免以下情况：尽管发生了钢丝索8的断丝仍继续使用，或将健全状态的钢丝索8废弃处置。这样，能够定量地掌握钢丝索8的各个部位的疲劳度t，能够实现检修作业时间的缩短化及更换时期的最优化。前述控制器14存储预先设定的第一吊载荷区域f1、第二吊载荷区域f2、…第n吊载荷区域fn，判定测量的前述吊载荷f符合哪个区域，分别根据前述数式求出前述钢丝索8的各个划分部位b的疲劳度t。因此，能够更明确地进行疲劳度t的计算。前述吊载荷测量器13是测量驱动前述卷绕用滚筒7的卷绕用油压驱动装置7a的油压的压力计13a，构成为，基于由该压力计13a测量的油压求出前述吊载荷f。因此，能够不设置特别的仪器，而使用装备在卷绕用油压驱动装置7a中的压力计13a精度良好地求出吊载荷f。前述吊载荷测量器13是测量前述钢丝索8的张力的载荷计13b，构成为，基于由该载荷计13b测量的张力求出前述吊载荷f。因此，能够根据直接反映吊载荷f的影响的钢丝索8的张力精度良好地求出吊载荷f。具备对由前述控制器14求出的前述钢丝索8的各个划分部位b的疲劳度t进行显示的显示器15。因此，作业员总是能够参照显示在显示器15上的疲劳度t掌握前述钢丝索8的状态。在前述实施例中，示出了求出从卷绕用滚筒7放出的钢丝索8的疲劳度t的例子，但当然也能够求出从俯仰用滚筒11放出的钢丝索12的疲劳度。另外，本公开的起重机的钢丝索疲劳度计测方法及装置并不仅限定于上述实施例，并不限于甲板起重机，只要是使用钢丝索的起重机，对于怎样的起重机都能够应用等，除此以外，当然，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种各样的变更。附图标记说明1甲板起重机（起重机）；6悬臂；7卷绕用滚筒（滚筒）；7a卷绕用油压驱动装置（油压驱动装置）；7b滚筒转速检测器；8钢丝索；9钩；10吊货滑车；11俯仰用滚筒（滚筒）；12钢丝索；13吊载荷测量器；13a压力计；13b载荷计；14控制器；15显示器；b划分部位；c吊货；f吊载荷；s1绳轮；s2绳轮；s3绳轮；s4绳轮；s5绳轮；s6绳轮；s7绳轮；s8绳轮。当前第1页12