利用斜拉力控制單元提升重物的方法
2023-07-26 15:49:06 3
專利名稱：利用斜拉力控制單元提升重物的方法
技術領域：
本發明總體上涉及利用斜拉力控制單元提升重物的方法，更具體地說，涉及當利用兩個起重機吊鉤提升重物時，利用斜拉力控制單元控制起重機吊鉤的提升載荷從而提升重物的方法，因此可以使得起重機吊鉤的最大提升能力得到有效利用，並且能夠對重物重量和重心的變化立即作出反應。
背景技術：
許多陸用和船用起重機已經在陸上和船上建築工地中被用於提升重物。當利用這種起重機提升重物時，起重機的提升載荷由重物的重量和重心來決定。通常，在設計階段，起重機吊鉤的提升能力可以根據重物的重量和重心來確定。在採用兩臺起重機的情況下，根據起重機的提升載荷，起重機吊鉤被設計成具有不同的提升能力。此外，當採用一臺具有多個起重機吊鉤的起重機時，起重機吊鉤通常具有相同的提升能力。因此，可以根據起重機吊鉤的最大提升能力，選擇所需的起重機。由於在設計階段確定的重物的重量和重心會因為在實際建築工地上的製造過程或設計上的改變而發生變化，因此起重機吊鉤的提升能力必須具有較大的公差，以對提升載荷的變化立即作出反應。起重機的結構僅允許沿垂直方向提升重物。因此，靠近設計階段確定的重物重心的起重機吊鉤所承受的實際提升載荷大於在設計階段確定的設計提升載荷。另一方面，遠離設計階段確定的重物重心的另一起重機吊鉤所承受的實際提升載荷小於在設計階段確定的設計提升載荷。在這種情況下，靠近重物重心的位置必須使用具有較大提升能力的起重機吊鉤。或者，必須減輕重物的重量以提升重物。為了使用具有較大提升能力的起重機吊鉤，必須在工作階段製備具有較大提升能力的新的起重機吊鉤，因此增加了製造起重機的成本和複雜程度。從而，需要採用具有較大提升能力的起重機吊鉤。因此，提出了一種減輕重物重量的方法。
但是，為了減輕重物的重量，必須將重物分成幾部分且必須進行多次提升操作。這種傳統的方法不僅浪費時間且成本高。特別是，在建造船舶時如果當重物不能一次提升起來時，需要重複進行提升操作，因此較為複雜。
發明內容
因此，考慮到現有技術中存在的上述問題提出本發明，本發明的目的是提供一種在不改變起重機能力的情況下提升重物的方法，該方法包括以下步驟利用拉力控制單元和連接繩索沿斜向將靠近設計階段確定的重物重心的重物的預定部分連接到遠離重物重心的起重機吊鉤，同時通過操作拉力控制單元來控制連接繩索的拉力，因此能夠根據需要控制起重機吊鉤的提升載荷，並且使得起重機吊鉤的最大提升能力能夠被有效利用，因此能夠提高起重機吊鉤的操作效率，並對所提升重物的重量和重心的變化立即作出反應。
有益效果這種方法能夠使起重機得到最有效的利用，因此降低了提升重物所需的成本，縮短了利用起重機建造所需的時間。
結合附圖，通過下面的詳細描述將更加清楚地理解本發明的上述和其他目的、特點以及其它優勢，在附圖中圖1是表示利用傳統起重機提升重物的結構示意圖；圖2是表示根據本發明的利用斜拉力控制單元提升重物的結構示意圖；以及圖3是表示在圖2的斜拉力控制單元的作用下起重機吊鉤的操作效率的變化的圖表。
具體實施例方式
參照附圖，其中不同附圖中所用的相同的標記數字代表相同或相似的部件。
如圖1和2所示，利用起重機提升的重物40通過主繩索30連接到第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22。如圖2所示，根據本發明，起重機設置有斜拉力控制單元60。拉力控制單元60沿斜向連接到設計階段確定的靠近重物40重心的重物40的預定部分以及遠離重物重心的第二起重機吊鉤22。操作拉力控制單元60以控制後面將會描述的連接繩索50的拉力，從而提高第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22的操作效率。可以使用液壓起重器(jack)或電機作為拉力控制單元60。具體地說，拉力控制單元60和連接繩索50斜向連接到設計階段確定的靠近重物40重心的重物40的預定部分以及遠離重物重心的第二起重機吊鉤22。當連接繩索50通過拉力控制單元60拉緊時，連接繩索50的長度減小，因此可以控制第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22的提升載荷。
圖1表示利用傳統的沒有拉力控制單元60的起重機提升重物40。假定重物40的重量是W，第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22之間的距離是L，偏心距為e。那麼，通過下面的公式[1]可以得出作用在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22上的提升載荷Ha和Hb。
Ha=Wa=W2+WeL,Hb=Wb=W2-WeL---[1]]]>通常，在設計階段，第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22的提升能力由根據公式[1]計算的提升載荷Ha和Hb決定。
但是，重物40的實際重量和實際重心可能與設計階段確定的重量和重心不同。當重物的重量W和偏心距e改變時，可以通過下面的公式[2]得出作用在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22上的提升載荷。
Ha=Wb,=W,2+W,e,L,Hb=Wb,=W,2-W,e,L---[2]]]>根據公式[2]，當重物的實際重量W』等於設計階段確定的重量，實際偏心距e』大於設計階段確定的偏心距時，作用在第一起重機吊鉤21上的實際提升載荷Ha將變得大於設計階段確定的提升載荷，而作用在第二起重機吊鉤22上的實際提升載荷Hb將變得小於設計階段確定的提升載荷。在這種情況下，靠近重物40重心的部位需要設置提升能力大於設計階段確定的第一起重機吊鉤21的提升能力的起重機吊鉤。另一方面，遠離重物40重心的部位需要設置提升能力小於設計階段確定的第二起重機吊鉤22的提升能力的起重機吊鉤。
圖3表示了第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22的操作效率與拉力控制單元60的操作之間的關係。
當通過拉力控制單元60控制連接繩索50的拉力時，可以通過下面的公式[3]得出作用在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22上的提升載荷Ha和Hb。
Ha=(Wa),-Dsin=W,2+W,e,L-Dsin]]>Hb=(Wb),+Dsin=W,2-W,e,L+Dsin---[3]]]>如圖2所示，重量Wa』和偏心距e』不變，而拉力D變化。因此，能夠通過控制拉力D來控制作用在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22上的提升載荷Ha和Hb。這種操作允許第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22承受設計階段確定的提升載荷，因此允許起重機的最大承載能力被有效利用，並且能夠對重物40重心的變化立即作出反應。
下面參考實施例對第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22的操作效率隨拉力控制單元60的操作而發生的變化進行說明。
實施例假定重物40的重量W為1500噸，第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22之間的距離L為30米，第一起重機吊鉤21和重物重心之間的距離a為12米，第二起重機吊鉤22和重物重心之間的距離b為18米，偏心距e為3米，則在設計階段，可以根據公式[1]計算出作用在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22上的最大提升載荷分別為900噸和600噸。
Ha=Wa=W2+WeL=15002+1500s330=900(ton)]]>Hb=Wb=W2-WeL=15002-1500s330=600(ton)]]>當未使用拉力控制單元60時，第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22實際工作階段的最大提升載荷可以通過公式[2]得出。在這種情況下，重物40的重量W和第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22的最大提升載荷保持在設計值不變。即，重物的重量W為1500噸，第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22的最大提升載荷分別為900噸和600噸。另一方面，假定第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22之間的距離L為30米，第一起重機吊鉤21和重物重心之間的距離a』變為10米，第二起重機吊鉤22和重物重心之間的距離b』變為20米，偏心距e』變為5米，則作用在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22上的實際最大提升載荷可以通過公式[2]計算如下。
Ha=Wb,=W,2+W,e,L=15002+1500s530=1000]]>Hb=Wb,=W,2-W,e,L=15002-1500s530=500]]>在這種情況下，第一起重機吊鉤21的設計最大提升載荷為900噸，而第一起重機吊鉤21的實際最大提升載荷為1000噸。因此，第一起重機吊鉤21不能提升重物40。
同時，當使用本發明的拉力控制單元60時，實際工作階段作用在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22上的實際最大提升載荷可以通過公式[3]得出。在這種情況下，假定重物的重量W為1500噸，第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22的實際最大提升載荷分別為900噸和600噸，第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22之間的距離L為30米，第一起重機吊鉤21和重物重心之間的距離a為10米，第二起重機吊鉤22和重物重心之間的距離b為20米，偏心距e為5米，重物40與拉力控制單元60之間的角度φ為35°，大約174噸的拉力通過拉力控制單元60作用在連接繩索50上。那麼，作用在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22上的實際最大提升載荷可以根據公式[3]計算如下。
Ha=(Wa),-Dsin=W,2+W,e,L-Dsin]]>=15002+1500s530-174.4sin35w=900(ton)]]>Hb=(Wb),+Dsin=W,2-W,e,L+Dsin]]>=15002-1500s530+174.4sin35w=600(ton)]]>
因此，第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22能夠以設計階段確定的最大提升載荷提升重物40。
表1表示了提升載荷、最大提升能力、以及第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22的操作效率隨拉力控制單元60的操作的變化而發生變化。如表1所示，當通過不使用拉力控制單元60的傳統方法提升重物40，且重物40的重心朝第一起重機吊鉤21移動2米距離時，第一起重機吊鉤21必須承受1000噸的提升載荷。但是，因此第一起重機吊鉤21的提升能力為900噸，所以第一起重機吊鉤21不能提升重物40。在這種情況下，作用在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22上的最大提升載荷分別為900噸和500噸，因此作用在起重機上的最大提升載荷為1400噸。但是，當使用根據本發明的拉力控制單元60時，可以控制第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22所承受的提升載荷，因此允許起重機提升1500噸的重物。從而，起重機能夠在第一起重機吊鉤21和第二起重機吊鉤22具有100％操作效率的情況下工作。
表1
工業實用性如上所述，本發明提供了一種利用兩個起重機吊鉤提升重物的方法，該方法利用了斜拉力控制單元，因此使得起重機吊鉤的最大提升能力能夠被有效利用，從而降低了提升重物所需的成本，並且能夠對重物重量的變化立即作出反應，因此使裝船所需的時間最小化。
雖然為了說明的目的公開了本發明的優選實施方式，但是本領域技術人員應當理解的是，在不脫離所附權利要求中公開的本發明的範圍和精神的條件下，可以進行各種修改、增加和替換。
權利要求
1.一種利用兩個或多個起重機吊鉤提升重物的方法，該方法包括以下步驟利用拉力控制單元和連接繩索沿斜向將靠近重物重心的重物的預定部分連接到遠離重物重心的起重機吊鉤，同時通過操作拉力控制單元來控制連接繩索的拉力，因此能夠根據需要來控制起重機吊鉤承受的提升載荷，並且使得起重機吊鉤的最大提升能力能夠被有效利用，因此能夠在不改變起重機提升能力的情況下提高起重機吊鉤的操作效率，並對所提升重物的重量變化立即作出反應。
全文摘要
本發明的目的是提供一種利用兩個起重機吊鉤(21和22)提升重物(40)的方法。該方法包括以下步驟利用拉力控制單元(60)和連接繩索(50)沿斜向將靠近重物重心的重物的預定部分連接到遠離重物重心的起重機吊鉤，同時通過操作拉力控制單元來控制連接繩索的拉力，因此能夠根據需要來控制起重機吊鉤承受的提升載荷，並且使得起重機吊鉤的最大提升能力能夠被有效利用，因此能夠在不改變起重機提升能力的情況下提高起重機吊鉤的操作效率，並對所提升重物的重量變化立即作出反應。
文檔編號B66C13/10GK1835885SQ200480023061
公開日2006年9月20日 申請日期2004年5月14日 優先權日2003年8月21日
發明者梁永泰, 趙甲來, 沈松燮, 樸麗鍾, 權振奭 申請人:現代重工業株式會社