Измерение силы натяжения тросов: нестандартное решение

Во многих отраслях промышленности точное взвешивание — это критически важный элемент производственного процесса. Особенно это актуально на объектах с непрерывным циклом и высокой нагрузкой на транспортные системы — в горнодобывающей и многих других отраслях.

В этом кейсе мы расскажем, как помогли постоянному клиенту реализовать систему взвешивания в нетипичных условиях, когда подъемный короб постоянно находится в подвешенном состоянии, а установка классических решений невозможна из-за особенностей конструкции.

Постоянный клиент и новый вызов

Перед заказчиком — компанией-интегратором автоматизированных систем управления технологическими процессами — стояла нестандартная задача. Требовалось организовать систему взвешивания груза, который перемещается в подвешенном скипе — специальном коробе на канатной системе передвижения.

Конструкция не предусматривала возможности установить датчики под скип или на его опоры, потому что он все время находится в подвешенном состоянии и не опирается на платформу или раму. Классические методы взвешивания здесь не работали. Основной несущий узел конструкции — балка с блоком — располагался на высоте порядка 50 метров и доступ к нему был ограничен.

Дополнительную сложность создавала сама траектория передачи нагрузки. Трос, идущий от скипа, не тянет строго вниз — он отклонен от вертикали примерно на 20°. Это значит, что даже если разместить датчик в этой линии, получаемое усилие будет направлено по диагонали. При таком угле обычные тензодатчики искажают показания, т.к. их чувствительные элементы рассчитаны на вертикальное воздействие.

При этом от измерений требовалась высокая достоверность: даже небольшие погрешности могли бы повлиять на параметры производственного процесса — например, привести к перегрузке при подъеме или к нарушению дозировки материалов на следующем этапе.

Таким образом, инженерам «КЕЛИ ПромКомплект» необходимо было разработать уникальное решение для точного взвешивания скипа в канатной системе без вмешательства в силовые элементы конструкции и с учетом нестандартного угла действия силы.

Решение: измерение натяжения каната вместо установки на опоры

На первом этапе технические специалисты «КЕЛИ ПромКомплект» провели детальный анализ задачи: изучили фотографии, чертежи, особенности монтажа и характера нагрузки.

Теоретически возможны были несколько сценариев:

• заменить штатную ось блока на тензоось для измерения изгиба балки под нагрузкой;

• установить датчик под опорный подшипник для фиксации вертикального давления;

• интегрировать весовую систему на подвесе, ориентируясь не на конструкцию, а на сам трос.

Два первых варианта потребовали бы глубокого вмешательства в конструкцию, временной остановки оборудования и дополнительных согласований. Поэтому выбрали третий путь — измерение силы натяжения каната напрямую.

Мы предложили разместить специализированный датчик в точке между блоками, где трос, изгибаясь под действием веса, стремится выпрямиться.

Такое инженерное решение:

• не требовало демонтажа или глобального вмешательства в конструкцию;

• позволило измерять нагрузку максимально близко к ее фактическому приложению;

• дало возможность интеграции сигнала в разрабатываемую заказчиком систему управления.

Для реализации проекта мы разработали модель ZLJDB 1t — тензодатчик, который крепится непосредственно на канат. Он измеряет нагрузку не по вертикали, а вдоль линии натянутого троса.

Кроме того, датчик адаптирован к условиям эксплуатации: защищен от влаги и коррозии, компактен и удобен в креплении на ограниченном пространстве, выдает сигнал в формате «милливольт на вольт» — как и требовалось клиенту для подключения к собственному оборудованию.

Что клиент получил в итоге

Такое техническое решение стало результатом комплексного подхода специалистов «КЕЛИ ПромКомплект». Мы проанализировали все ограничения площадки, учли специфику нагрузки и обеспечили максимально точную передачу данных — без переделок и простоев.

Заказчик получил:

• специализированный тензодатчик ZLJDB 1t, адаптированный под измерение натяжения троса;

• техническое решение, способное работать при отклонении вектора нагрузки от вертикали без существенных потерь в точности;

• готовую к интеграции систему, выдающую сигнал, совместимый с их собственным оборудованием;

• сохранение всех конструктивных элементов системы и «безболезненный» монтаж и допускающий в ограниченном пространстве.

Решение позволило клиенту закрыть текущую задачу — оптимизировать затраты на обслуживание и повысить точность контроля за транспортировкой груза. А еще получить технологическую основу, которую можно масштабировать на аналогичные объекты в будущем.

Шеф-монтаж разработанного оборудования запланирован на ближайшие месяцы. В дальнейшем возможна поставка аналогичных датчиков для других участков, включая шахты и объекты с канатным транспортом.

Если и вы сталкиваетесь с задачами, где стандартные решения не работают — обращайтесь. Мы поможем подобрать оборудование для весо- и силоизмерительных систем или разработаем их с нуля. Работаем по всей России, консультируем на каждом этапе — от старта проектирования до финальной калибровки. Звоните или оставляйте заявку на сайте. Менеджер свяжется для уточнения подробностей и приступит к решению вашего вопроса.