岸边集装箱起重机能效检测方法技术

本发明专利技术涉及能效检测技术领域，具体来说是一种岸边集装箱起重机能效检测方法，其特征在于检测步骤如下：步骤一:选定被测岸边集装箱起重机获取相关技术参数；步骤二:准备载荷；步骤三:空载工况下分机构重复测试三次；步骤四:每种典型载荷工况下分机构重复测试三次；步骤五:采集运行数据获取供给能；步骤六:计算加权平均有效能、加权平均供给能、能源利用效率。本发明专利技术同现有技术相比，得到的能源利用效率更能反映实际情况，其优点在于：在有效能的计算中去除了小车消耗的能量，能够准确、科学地反应起重机的电能消耗情况；试验载荷取多个典型载荷，能更准确地测得能源利用效率；明确了每次测试的具体起升高度，使得测试更精准更具可行性。

Method for detecting energy efficiency of quayside container crane

The present invention relates to the technical field of energy efficiency testing, is a kind of quayside container crane efficiency testing method specifically, which is characterized in that the detection steps are as follows: first step: choose the quayside container crane to obtain relevant technical parameters; step two: prepare to load; step three: no load branch test repeated three times; step four: each a typical load conditions points to repeat the test three times; step five: collect the running data acquisition can supply; step six: the calculation of the weighted average effective weighted average can supply efficiency of energy use. Compared with the prior art, the energy efficiency can better reflect the actual situation, the utility model has the advantages of effective removal in the calculation of the energy consumption of the car, can accurately and scientifically response crane power consumption; test load of a number of typical load, can be more accurately measured energy use efficiency; specify each test lifting height, making the test more accurate and more feasible.

【技术实现步骤摘要】
岸边集装箱起重机能效检测方法[
]本专利技术涉及能效检测
，具体来说是一种岸边集装箱起重机能效检测方法。[
技术介绍
]现有的检测方法如下：每个机构每种工况至少重复测试三次，从起重机的计算机管理系统显示器上读取运行数据，通过数字式电能测量仪测量供给能，取三次正常测量值的算术平均值。具体测试步骤如下：A)以额定速度起升载荷，载荷质量取额定起重量的60％，载荷起升高度应不小于额定起升高度的50％，且不得低于表2.1中所列高度。放下载荷到起吊的位置；B)起升载荷至A)中所述高度，小车以额定速度带载运行，小车运行的距离不小于额定距离的50％，且不得低于表2.2中所列距离；C)起升机构以额定速度仅带吊具升降，起升高度与A)中高度相同；D)小车以额定速度带吊具运行，小车运行的距离与B)中距离相同。表1测试时载荷起升高度取值表表2测试时小车运行距离取值表现有的有效能计算方法如下：岸边集装箱起重机的有效能计算公式为：式中：Qy—一个做作业周期的有效能，单位为焦耳；G—集装箱载荷质量，单位为吨；G0—吊具质量，单位为吨；G'—小车质量，单位为吨；h—集装箱提升高度，单位为米；h'—不吊集装箱时，吊具起升的高度，单位为米；v1—吊集装箱时，起升集装箱的速度，单位为米每秒；v′1—不吊集装箱时，起升吊具的速度，单位为米每秒；v2—吊集装箱时，小车运行的速度，单位为米每秒；v'2—不吊集装箱时，小车运行的速度，单位为米每秒；S1—吊集装箱时，小车运行的距离，单位为米；S′1—不吊集装箱时，小车运行的距离，单位为米；μ—钢轮与钢轨之间的摩擦系数，取0.015；现有的供给能检测方法如下：供给能宜采用数字式电能测量表(仪)测量。Qg＝3.6×106D式中：Qg为一个作业周期内供给能，单位为焦耳；D为数字式电能表测量值，单位为千瓦时。现有的能源利用效率的计算方法如下：岸边集装箱起重机能源利用效率计算公式为：η＝Qy/Qg×100％Qy起重机在一个作业周期内的有效能。Qg起重机在一个作业周期内的供给能。该标准所确定的检测方法的核心思想是“分机构测试，按作业周期计算”。有效能的定义是设备按工艺要求完成物体位移时理论上必须消耗的能量，或者说设备在作业中达到工艺要求所必须利用的能量。如起升机构提升载荷时克服重力作的功、如小车机构在水平位移时克服摩擦力作的功及载荷由静止变为运动所作的功。对岸边集装箱起重机而言，公式中表示设备提升载荷(包括吊具)增加的势能和动能，表示空载时设备提升吊具增加的势能和动能。表示设备重载时，小车运行时载荷(包括吊具和小车)克服摩擦力做的功和增加的动能。表示设备空载时，小车运行时吊具和小车克服摩擦力做的功和增加的动能。势能和动能均是标量，其单位是焦耳(J)。大车运行机构、前臂架俯仰机构在起重机作业周期中是非工作机构，故不计入有效能。电能质量分析仪PW3198连接完毕后进行现场的有效能测试，并从该岸边集装箱起重机的计算机管理系统显示器上读取相关参数和运行数据(见表3)。表3相关参数和运行数据将上述数值代入公式，可得该岸边集装箱起重机各机构各工况的有效能和一个工作周期的有效能(见表4可见，一个工作周期的有效能Qy约等于1.17×107J。表4各机构各工况的有效能和一个测试周期的有效能单位：J对电能质量分析仪PW3198所得数据进行整理，得到三次循环测试中各机构各工况的有功能耗情况(见表5)。表5各机构各工况的有功能耗单位kW·h可见，岸边集装箱起重机空载下降工况消耗的电能平均值为0.31kW·h，而有载下降工况消耗的电能平均值为0.05kW·h，说明变频调速岸边集装箱起重机有载下降工况能耗较小。将各机构各工况有功能耗的平均值带入公式，计算可得总的供给能：据公式，计算可得能源利用效率：该方法虽然在一定程度上能够反映岸边集装箱起重机的能源利用效率情况，但是也存在一些缺陷：(1)能源利用效率的检测方法和计算公式应当能够准确、科学的反应起重机的电能消耗情况，能够为起重机的选择提供一定参考。起重机有效能的计算公式是基于牛顿定律的推理应用，机械运动消耗的有效能计算公式要符合其物理过程和运动规律。能源利用效率是有效能与供给能的比值。实际上，有效能主要与下列参数有关：起重量G、工属具重量G0、起升高度H、起升速度v、水平移动距离S、水平移动速度v'有关。供给能主要与下列参数有关：起重量G、工属具重量G0、小车重量G'、起升高度H、起升速度v、水平移动距离S、小车水平移动速度v'、小车钢轮和钢轨之间的摩擦系数μ有关。由于精确描述有效能的公式较为复杂，基本可用下列关系式表示：将此关系式和标准所列关系式进行比较不难发现，将小车所消耗的能量计算在有效能中是不合理的。按标准中的公式进行计算，小车质量越大，有效能越大，能源利用效率越高，这和现实是不符的。现阶段国内国际的趋势都是对起重机进行轻量化研究，以利于节能减排。在强度、刚度等性能参数满足使用要求的前提下，希望小车的重量越轻越好。因此，有效能的计算中应当将小车因素排除在外。(2)岸边集装箱起重机所吊运的载荷重量变化很大，而标准中进行试验时所用载荷质量是取额定起重量的60％，显然这和实际中起重机的工作情况不同。例如，载荷状态级别为Q1的起重机，经常吊运较轻载荷；载荷状态级别为Q4的起重机，经常吊运额定载荷。因此试验载荷简单取为额定起重量的60％是不科学的，据此得到的能源利用效率也不能反映实际情况。如果用户依据标准测得的能源利用效率选择起重机，由于实际使用时吊运载荷并不是以额定起重量的60％为主，这就导致实际的能源利用效率偏差较大，依据标准测得的能源利用效率反而会误导用户。(3)标准中规定“起升高度应不小于额定起升高度的50％，且不得低于表2.1中所列高度”，根据这一原则起升高度是一个范围，而不是具体数值。这就造成即使是同一台岸边集装箱起重机，如果每次测量时的起升高度不同，最终测得的能源利用效率值也不同。我们确定能源利用效率检测方法和计算方法的目的就是希望通过“能源利用效率”这一参数为用户选用起重机提供参考和依据。如果同一台岸边集装箱起重机每次测得的能源利用效率的数值都是不同的，那么能源利用效率就不能反映岸边集装箱起重机的能耗情况，用户也无法依据能源利用效率进行选型。同样，标准中规定“小车运行的距离不小于额定距离的50％，，且不得低于表5.2中所列距离”也存在类似的问题。此外，我国专利申请号：CN201510993724.5公开了一种电动葫芦能效测试方法及系统，根据规定载荷的起升高度，计算出电动葫芦在预设工作周期内的有效能，其有效能的计算过于理想化，不能够与起重机的实际运行相符合。因此，应当对现有的有效能检测方法进行优化。[
技术实现思路
]本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种岸边集装箱起重机能效检测方法，能够准确、科学的反应起重机的电能消耗情况，得到的能源利用效率也能反映实际情况并且能确定具体的起升高度，能够为起重机的选择提供更优参考。为了实现上述目的，设计一种岸边集装箱起重机能效检测方法，其特征在于检测步骤如下：步骤一:选定被测岸边集装箱起重机获取相关技术参数；步骤二:准备载荷；步骤三:空载工况下分机构重复测试三次；步骤四:每种典型载荷工况下分机构重复测试三次；步骤五:采集运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岸边集装箱起重机能效检测方法，其特征在于检测步骤包括：步骤一:选定被测岸边集装箱起重机获取技术参数；步骤二:准备载荷；步骤三:空载工况下分机构重复测试三次；步骤四:每种典型载荷工况下分机构重复测试三次；步骤五:采集运行数据获取供给能；步骤六:计算加权平均有效能、加权平均供给能和能源利用效率；每个机构每种典型载荷每种工况下至少重复测试三次，从岸边集装箱起重机的计算机管理系统显示器上读取运行数据，通过数字式电能测量仪器测量供给能，取三次正常测量值的算术平均值，具体测试步骤如下：a.起升机构以额定速度仅带吊具空载升降，起升高度应等于额定起升高度的60％；b.小车以额定速度仅带吊具空载运行，小车运行的距离应等于额定距离的60％；c.以额定速度起升载荷，载荷质量取典型起升载荷G

【技术特征摘要】
1.一种岸边集装箱起重机能效检测方法，其特征在于检测步骤包括：步骤一:选定被测岸边集装箱起重机获取技术参数；步骤二:准备载荷；步骤三:空载工况下分机构重复测试三次；步骤四:每种典型载荷工况下分机构重复测试三次；步骤五:采集运行数据获取供给能；步骤六:计算加权平均有效能、加权平均供给能和能源利用效率；每个机构每种典型载荷每种工况下至少重复测试三次，从岸边集装箱起重机的计算机管理系统显示器上读取运行数据，通过数字式电能测量仪器测量供给能，取三次正常测量值的算术平均值，具体测试步骤如下：a.起升机构以额定速度仅带吊具空载升降，起升高度应等于额定起升高度的60％；b.小车以额定速度仅带吊具空载运行，小车运行的距离应等于额定距离的60％；c.以额定速度起升载荷，载荷质量取典型起升载荷G1，起升高度与a中高度相同；d.起升载荷G1至a中所述高度，小车以额定速度带载运行，小车运行的距离与b中距离相同；e.载荷质量依次取典型起升载荷G2、G3、…和Gmax代替G1，重复步骤c和d。2.如权利要求1所述的一种岸边集装箱起重机能效检测方法，其特征在于所述的步骤六中加权平均有效能的计算方法如下：载荷质量为Gi时，岸边集装箱起重机一个工作循环有效能QYi的计算公式为：式中：QYi为一个做作业周期的有效能，单位为焦耳；Gi为集装箱载荷质量，单位为吨...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯双昌，
申请(专利权)人：上海市特种设备监督检验技术研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31