(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022185569
(43)【公開日】2022-12-14
(54)【発明の名称】リフトビームを負荷試験するためのシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
G01M 99/00 20110101AFI20221207BHJP
F01D 25/00 20060101ALI20221207BHJP
【FI】
G01M99/00 Z
F01D25/00 U
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022078992
(22)【出願日】2022-05-12
(31)【優先権主張番号】202111024582
(32)【優先日】2021-06-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(31)【優先権主張番号】17/401,291
(32)【優先日】2021-08-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】390041542
【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン・ダン
(72)【発明者】
【氏名】ロバート・ウィリアム・ムーア
(72)【発明者】
【氏名】ビスワジット・チャクラバルティ
(72)【発明者】
【氏名】シュリダール・ベル
【テーマコード(参考)】
2G024
【Fターム(参考)】
2G024AD14
2G024BA13
2G024DA01
2G024EA06
(57)【要約】
【課題】リフトビームを負荷試験するためのシステムを提供する。
【解決手段】リフトビーム(22)を負荷試験するためのシステムが提供される。システムは、リフトビーム(22)を支持するように構成された負荷試験フレームワーク(100)と、リフトビーム(22)のリフトコネクタ(44)と結合するように構成された第1のコネクタ(124)と、リフトビーム(22)の負荷コネクタ(52)と結合するように構成された第2のコネクタ(192)とを含む。システムはまた、第1及び第2のコネクタ(192)を互いに離れるように押し動かして、リフトビーム(22)を負荷試験するように構成された少なくとも1つの駆動装置(102)を含む。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リフトビーム(22)を負荷試験するためのシステム(10)であって、
前記リフトビーム(22)を支持するように構成された負荷試験フレームワーク(100)と、
前記リフトビーム(22)のリフトコネクタ(44)と結合するように構成された第1のコネクタ(124)と、
前記リフトビーム(22)の負荷コネクタ(52)と結合するように構成された第2のコネクタ(192)と、
前記リフトコネクタ及び前記負荷コネクタ(44、52)を互いに離れるように押し動かして、前記リフトビーム(22)を負荷試験するように構成された少なくとも1つの駆動装置(102)と
を備える、システム(10)。
【請求項2】
前記少なくとも1つの駆動装置(102)は、ピストン(232)を有する電気駆動装置又は流体駆動装置(220)を備える、請求項1に記載のシステム(10)。
【請求項3】
前記少なくとも1つの駆動装置(102)は、ピボットジョイント(322)に結合されたレバー(314)を有するレバーアセンブリ(310)を備える、請求項1に記載のシステム(10)。
【請求項4】
第1のリンク機構(128)が、前記第1のコネクタ(124)と前記リフトコネクタ(44)との間に延び、前記第1のコネクタ(124)及び前記第1のコネクタ(124)に結合するように構成され、前記第1のコネクタ(124)は複数の接続ジョイント(132)を備え、前記第1のリンク機構(128)は、前記複数の接続ジョイント(132)のうちの1つに選択的に結合されて、前記リフトビーム(22)の長手方向軸(50)に対する前記第1のリンク機構(128)の角度(134)を変化させる、請求項1に記載のシステム(10)。
【請求項5】
前記第1のコネクタ(124)を含む複数の第1のコネクタ(124)を備え、前記複数の第1のコネクタ(124)は、前記リフトビーム(22)の長手方向軸(50)に対して異なる軸方向位置で前記リフトビーム(22)のそれぞれのリフトコネクタ(44)と結合するように構成される、請求項1に記載のシステム(10)。
【請求項6】
前記第2のコネクタ(192)を含む複数の第2のコネクタ(192)を備え、前記複数の第2のコネクタ(192)は、前記リフトビーム(22)の前記長手方向軸(50)に対して異なる軸方向位置で前記リフトビーム(22)のそれぞれの負荷コネクタ(52)と結合するように構成される、請求項1に記載のシステム(10)。
【請求項7】
前記負荷試験フレームワーク(100)は、前記異なる軸方向位置に配置されるように構成された複数の支持体(108)を備える、請求項6に記載のシステム(10)。
【請求項8】
前記少なくとも1つの駆動装置(102)は、複数の駆動装置(102)を備え、前記複数の駆動装置(102)の各駆動装置(102)は、前記複数の第2のコネクタ(192)のうちの1つに対して力を生成して加えるように構成される、請求項7に記載のシステム(10)。
【請求項9】
前記複数の駆動装置(102)は、前記複数の第2のコネクタ(192)への力を独立して変化させるように構成される、請求項8に記載のシステム(10)。
【請求項10】
前記複数の第2のコネクタ(192)の各々は、前記複数の駆動装置(102)のうちの1つに結合される、請求項8に記載のシステム(10)。
【請求項11】
前記複数の支持体(108)の各々は、前記複数の駆動装置(102)のうちの1つによって駆動されて移動し、前記複数の支持体(108)の各々は、前記複数の第2のコネクタ(192)のうちの1つに結合される、請求項8に記載のシステム(10)。
【請求項12】
前記複数の支持体(108)の各々は、前記リフトビーム(22)を受けるように構成されたレセプタクルの周りに延びるフレーム(112)を備える、請求項7に記載のシステム(10)。
【請求項13】
前記フレーム(112)は、第1のフレームセクション(384)及び第2のフレームセクション(382)を備え、前記第1のフレームセクション(384)は、前記レセプタクルへの開口部を露出させるように前記第2のフレームセクション(382)から取り外し可能である、請求項12に記載のシステム(10)。
【請求項14】
前記負荷試験フレームワーク(100)は、反力ビーム(104)を備え、前記複数の支持体(108)は、前記異なる軸方向位置で前記反力ビーム(104)に結合される、請求項7に記載のシステム(10)。
【請求項15】
リフトビーム(22)を負荷試験するための方法であって、
負荷試験フレームワーク(100)を用いてリフトビーム(22)を支持するステップと、
第1のコネクタ(124)を前記リフトビーム(22)のリフトコネクタ(44)と結合するステップと、
第2のコネクタ(192)を前記リフトビーム(22)の負荷コネクタ(52)と結合するステップと、
少なくとも1つの駆動装置(102)を介して前記リフトコネクタ及び前記負荷コネクタ(44、52)を互いに離れるように押し動かして、前記リフトビーム(22)を負荷試験するステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リフトビームを負荷試験するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
本出願は、一般に、リフトビームを負荷試験するためのシステム及び方法に関する。
【0003】
リフトビームは、設置、保守、又は輸送中に重量物を上げ下ろしするために使用することができる。例えば、負荷は、様々な発電プラント構成要素、ガスタービンエンジン、発電機、排熱回収ボイラ(HRSG)、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。使用前に、リフトビームの完全性を保証するためにリフトビームに対して負荷試験を実行する場合がある。リフトビームは、コンクリートブロック、ウォーターバルーン、又は他の大きな塊などの大きな重力物体を使用して試験する場合がある。残念なことに、これらの重力試験は、試験を実行するためにかなりの空間及び大きな重力物体を必要とし、設置コスト及び時間を増加させる。したがって、リフトビームを負荷試験するための改良されたシステム及び方法が必要とされている。
【発明の概要】
【0004】
最初に特許請求する主題の範囲に相応する特定の実施形態を、以下に要約する。これらの実施形態は、特許請求される実施形態の範囲を限定することを意図しておらず、むしろ、これらの実施形態は、本主題の可能な形態の概要を提供することのみを意図している。実際、ここで特許請求される実施形態は、以下に記載する実施形態に類似してもよく、あるいは異なってもよい様々な形態を含むことができる。
【0005】
特定の実施形態では、リフトビームを負荷試験するためのシステムが提供される。システムは、リフトビームを支持するように構成された負荷試験フレームワークと、リフトビームのリフトコネクタと結合するように構成された第1のコネクタと、リフトビームの負荷コネクタと結合するように構成された第2のコネクタとを含む。システムはまた、第1及び第2のコネクタを互いに離れるように押し動かして、リフトビームを負荷試験するように構成された少なくとも1つの駆動装置を含む。
【0006】
特定の実施形態では、リフトビームを負荷試験するためのシステムが提供される。システムは、反力ビームと、反力ビームの長手方向軸に沿った異なる軸方向位置で反力ビームに結合された複数の支持体とを有する負荷試験フレームワークを含む。複数の支持体は、リフトビームを反力ビームの長手方向軸に沿って縦方向に支持するように構成される。負荷試験フレームワークは、反力ビームに結合された複数の第1のコネクタと、複数の第1のリンク機構とをさらに含み、複数の第1のリンク機構の各々は、複数の第1のコネクタのうちの1つとリフトビームの複数のリフトコネクタのうちのそれぞれ1つとの間に延び、それらに結合するように構成される。複数の第1のコネクタの各々は、複数の接続ジョイントを有し、第1のリンク機構は、複数の接続ジョイントのうちの1つに選択的に結合されて、反力ビームの長手方向軸に対する第1のリンク機構の角度を変化させる。負荷試験フレームワークは、複数の第2のコネクタをさらに含み、複数の第2のコネクタの各々は、リフトビームの複数の負荷コネクタのそれぞれ1つと結合するように構成される。複数の第2のコネクタの各々は、複数の支持体のそれぞれに関連付けられている。負荷試験フレームワークは、複数の第1のコネクタを複数の第2のコネクタから離れるように押し動かして、リフトビームを負荷試験するように構成された複数の駆動装置をさらに含む。
【0007】
特定の実施形態では、リフトビームを負荷試験するための方法が提供される。本方法は、負荷試験フレームワークを用いてリフトビームを支持するステップと、第1のコネクタをリフトビームのリフトコネクタと結合するステップと、第2のコネクタをリフトビームの負荷コネクタと結合するステップとを含む。本方法はまた、少なくとも1つの駆動装置を介して、第1及び第2のコネクタを互いから離れるように押し動かして、リフトビームを負荷試験するステップを含む。
【0008】
ここで開示する技術のこれらの、並びに他の特徴、態様、及び利点は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読めば、よりよく理解されよう。添付の図面では、図面の全体にわたって、類似する符号は類似する部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】負荷を上げるように構成されたリフトビームを有するリフトシステムの一実施形態の概略図である。
【
図2】反力ビームと、リフトビームの周りに配置された複数の支持体と、リフトビームに対して負荷試験を実行するように構成された複数の駆動装置とを有する負荷試験フレームワークの一実施形態の概略図である。
【
図3】
図2の負荷試験フレームワークの支持体間の間隔を調整するように構成された調整可能スペーサの一実施形態の概略図である。
【
図4】リフトビームの駆動装置と負荷コネクタとの間の直接接続を示す、
図2の負荷試験フレームワークの一実施形態の概略図である。
【
図5】支持体と負荷コネクタとの間に接続されたリンク機構を有する支持体、及び支持体に結合された駆動装置の一実施形態を示す、
図2の負荷試験フレームワークの一実施形態の概略図である。
【
図6】
図2のリフトビームを負荷試験するための流体駆動力を提供するように構成されたピストンシリンダアセンブリを有する流体駆動システムの一実施形態を示す図である。
【
図7】
図2のリフトビームを負荷試験するための力を提供するように構成されたギア駆動システムの一実施形態の概略図である。
【
図8】
図2のリフトビームを負荷試験するための力を提供するように構成された機械的レバレッジ駆動システムの一実施形態の概略図である。
【
図9】リフトビームを
図2の反力ビームに接続しながら、反力ビームとリフトビームとの間のリンク機構の角度の調整を可能にするように構成されたリフト接続アセンブリの実施形態の概略図である。
【
図10】リフトビームを
図2の反力ビームに接続しながら、反力ビームとリフトビームとの間のリンク機構の角度の調整を可能にするように構成されたリフト接続アセンブリの実施形態の概略図である。
【
図11】リフトビームを
図2の反力ビームに接続しながら、反力ビームとリフトビームとの間のリンク機構の角度の調整を可能にするように構成されたリフト接続アセンブリの実施形態の概略図である。
【
図12】リフトビーム及び反力ビームにおける接続の詳細をさらに示す、
図9、
図10、及び
図11のリフト接続アセンブリの一実施形態の概略図である。
【
図13】負荷試験を実施するためのリフトビーム及び反力ビームの容易な挿入及び取り外しを可能にするように構成された複数のフレームセクションを有する支持体を示す、
図2の負荷試験フレームワークの一実施形態の概略図である。
【
図14】リフトビームを負荷試験するために反力ビーム及びリフトビームに対して支持体を移動させるように構成された1つ又は複数の駆動装置を示す、
図2の負荷試験フレームワークの一実施形態の概略図である。
【
図15】
図14の支持体の横方向フレームセクションと接続するために使用されるブラケット又はスリーブの一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本開示のシステムの1つ又は複数の特定の実施形態を以下に説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようと努めているが、実際の実施態様の特徴を、本明細書中にすべて記載しきれていない場合がある。あらゆるそのような実際の実施態様の開発において、あらゆるエンジニアリング又は設計プロジェクトと同様に、実施態様ごとに異なり得るシステム関連及びビジネス関連の制約条件の遵守など、開発者の特定の目標を達成するために、多数の実施態様に特有の決定を行わなければならないことを、理解すべきである。さらに、このような開発努力は、複雑で時間がかかるが、それでもなお本開示の利益を有する当業者にとっては、設計、製作、及び製造の日常的な仕事であることを理解されたい。
【0011】
ここで開示する実施形態の様々な実施形態の要素を導入する場合に、「1つの(a)」、「1つの(an)」、「前記(the)」及び「前記(said)」は1つ又は複数の要素があることを意味するものである。「・・・を備える(comprising)」、「・・・を含む(including)」、及び「・・・を有する(having)」という用語は、包括的であって、列挙された要素以外のさらなる要素が存在してもよいことを意味するように意図される。
【0012】
以下に説明するように、開示される実施形態は、重量物を持ち上げるために使用され得るリフトビーム(又は他のリフト構造)を負荷試験するためのシステム及び方法に関する。リフトビームは、例えば、スプレッダバー、リフトフレーム若しくはフレームワーク、直立ヘッドピース、又は任意の他のリフト構造を含んでもよい。例えば、リフトビームは、H字形の断面を有するIビームであってもよい。リフトビームは、ワンピース構造であってもマルチピース構造であってもよい。リフトビームは、1種又は複数の金属、プラスチック、木材、布、又は複合材料(例えば、繊維強化プラスチック、金属マトリックス複合材など)を含む、単一の材料又は複数の材料から作製されてもよい。リフトビームは、フレームワークを画定するように互いに結合された(例えば、互いに溶接又はボルト締めされる)複数のビーム、アーム、又は剛性部材を含むことができる。リフトビームは、一般に重量物をある場所から別の場所に移動させることを伴うリフト用途のために特に設計されている。例えば、リフトビームは、重量物を垂直、水平、配向間(例えば、水平配向と垂直配向との間)、回転、又はそれらの任意の組み合わせで移動させるために使用することができる。リフトビームは、様々な発電プラント構成要素、ガスタービンエンジン、蒸気タービン、風力タービン、水力タービン、発電機、熱交換器、排熱回収ボイラ(HRSG)、ガス化装置、ガス処理ユニット、圧縮機、車両、産業機械、ケーシング若しくはハウジング、又はそれらの任意の組み合わせなどの重量物を持ち上げるように設計することができる。特定の実施形態では、リフトビームは、固定位置(例えば陸上で)又は移動位置(例えば、船舶、港湾などにおいて)で重量物を移動させるために使用することができる。したがって、負荷試験は、重量物、リフト場所、周囲の機器、及び人員への損傷を回避するのに特に有用となる可能性がある。
【0013】
開示される実施形態は、負荷試験のためにリフトビームに力を生成して加えるように構成された1つ又は複数の駆動装置を用いて負荷試験を実行する。駆動装置は、一般に、入力エネルギー(例えば、電気エネルギー、熱エネルギー、圧力エネルギーなど)を力に変換して出力し、この力が負荷試験のためにリフトビームに加えられる。例えば、駆動装置は、流体駆動装置(例えば、ピストンなどの要素を駆動するために流体圧力を使用する油圧駆動装置及び/又は空気圧駆動装置)、電気駆動装置(例えば、電気モータ)、ギアアセンブリ、レバレッジアセンブリ(例えば、1つ又は複数のレバレッジアーム又はビーム)、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。負荷試験のために、これらの駆動装置は、対応する重力物体(例えば、コンクリートブロック、ウォーターバルーンなど)よりもかなり小さいスペースしか取らず、対応する重力物体よりもはるかに取り扱いが容易であり、様々な配向(例えば、水平、垂直、水平と垂直との間の傾斜など)での試験を可能にする。駆動装置は、複数のリフトコネクタ及び/又は負荷コネクタでリフトビームに直接的及び/又は間接的に結合されてもよい。駆動装置はまた、リフトビームに沿った負荷分布の変動を可能にすることができる。特定の実施形態では、駆動装置は、完全に負荷試験用重力物体なしで使用されてもよく、又は駆動装置は、いくつかの負荷試験用重力物体と組み合わせて(例えば、重力物体を補充して)使用されてもよい。以下の説明は、1つ又は複数の駆動装置を使用する負荷試験の様々な態様を提示する。
【0014】
図1は、負荷12を上げ、横方向に移動させ、下ろすように構成されたリフトシステム10の一実施形態の概略図である。図示の実施形態は、以下でさらに詳細に説明する負荷試験の状況を提供するためのリフトシステム10の単なる例示的な適用例である。図示の実施形態では、リフトシステム10は、プラットフォーム16を有するクレーン14と、プラットフォーム16から延びるブーム18と、リフトビーム22を上げ下ろしするために伸長及び後退するように構成されたケーブル20とを含む。プラットフォーム16は、ハウジング24と、ハウジング24内に配置された1つ又は複数の駆動装置26と、ハウジング24に結合されたホイール28のセットと、ハウジング24に結合された複数のアウトリガ30とを含む。1つ又は複数の駆動装置26は、燃焼機関、電気モータ、又はブーム18、ケーブル20、ホイール28、及び/若しくはアウトリガ30を移動させるように構成された別の適切な駆動装置を含んでもよい。
【0015】
例えば、1つ又は複数の駆動装置26は、ハウジング24とブーム18との間の回転可能な基部32に結合されてもよく、それにより、回転可能な基部32を駆動してブーム18を回転させ、リフトビーム22を横方向に移動させることができる。さらに、1つ又は複数の駆動装置26は、ウインチ34に結合されてもよく、それにより、ウインチ34はリフトビーム22に結合されたケーブル20を伸長及び後退させるように構成することができる。1つ又は複数の駆動装置26はまた、アウトリガ30に結合されてもよく、それにより、駆動装置26は、プラットフォーム16の移動中にアウトリガ30を後退させ、持ち上げ中にアウトリガ30を伸長させてプラットフォーム16に安定性を提供することができる。
【0016】
ケーブル20は、ウインチ34からブーム18に沿ってシーブ又はプーリホイール36まで延びてもよく、それにより、ケーブル20は滑らかに伸長及び後退して、負荷12を支持するリフトビーム22を上げ下ろしすることができる。ケーブル20は延びるか、又はリフトビーム22に結合された複数のケーブル部分を有する分割ケーブルセクション38に分割されてもよい。例えば、分割ケーブルセクション38は、リフトビーム22の頂部46上のリフトコネクタ44に結合されたケーブル部分40及び42を含んでもよい。図示のように、ケーブル部分40及び42は、リフトビーム22の長手方向軸50に対して角度48で、頂部46のリフトコネクタ44に結合される。負荷12は、リフトビーム22の底部54に沿って複数の負荷コネクタ52に結合される。負荷コネクタ52の各々は、中間リンク機構又はケーブル58を介して負荷12上の対応する負荷コネクタ56に結合されてもよい。コネクタ44、52、及び56の各々は、それぞれのケーブル40、42又はリンク機構58と嵌合するように構成された1つ又は複数のレセプタクルを有するフランジ又はブラケットを含んでもよい。
【0017】
リフトビーム22は、ガスタービンエンジン60などの様々な負荷12を持ち上げるように構成されてもよい。図示の実施形態では、ガスタービンエンジン60は、1つ又は複数の圧縮機段を有する圧縮機セクション62と、1つ又は複数の燃焼器66を有する燃焼セクション64と、1つ又は複数のタービン段を有するタービンセクション68とを含む。ガスタービンエンジン60はまた、発電機などの従動負荷70に結合される。圧縮機セクション62は、タービンセクション68によって駆動されるシャフト74に結合された単一段又は多段の圧縮機ブレード72を含んでもよい。燃焼器66は、燃焼のために燃焼器66に燃料及び空気を噴射するように構成された1つ又は複数の燃料ノズル76を含んでもよい。次に、燃焼器66は、高温燃焼ガスをタービンセクション68に導いて、シャフト80に結合された単一段又は複数段のタービンブレード78を駆動する。シャフト74及び80は、一体型シャフトであってもよく、又は中間シャフト82を介して互いに結合されてもよい。さらに、シャフト74、80、及び82は、従動負荷70に結合されてもよい。従動負荷70は、図示のように、タービンセクション68に近接していてもよく、又は圧縮機セクション62に近接していてもよい。
【0018】
動作中、圧縮機セクション62は、吸気を受け取って圧縮して圧縮空気を生成し、圧縮空気を各燃焼器66に送る。圧縮空気は燃料ノズル76からの燃料と混合し、燃焼器66中で燃料空気混合物が燃焼し、それによって高温燃焼ガスが発生する。次いで、燃焼ガスは、タービンセクション68に入り、タービンブレード78の回転を1つ又は複数のタービン段で駆動し、したがってシャフト74、80、及び82の回転、圧縮機セクション62、並びに従動負荷70を駆動する。図示の実施形態はガスタービンエンジン60を示しているが、負荷12は、蒸気タービン、往復ピストンシリンダエンジン、又は他の機械若しくは貨物を含んでもよい。
【0019】
リフトビーム22の初期展開の前に、リフトビーム22が適切に機能し、特定の用途の負荷要件を処理できることを保証するために、リフトビーム22に対してリフト試験を実行してもよい。例えば、リフトビーム22は、負荷コネクタ52において負荷を受ける可能性がある。リフトビーム22の負荷試験は、負荷を加える様々な技術を使用して、実際の負荷12をシミュレートすることができる。
【0020】
リフトビーム22のための1つの可能な負荷試験技術は、コンクリートブロック、鋼板若しくはブロック、ウォーターバルーン、又は負荷12をシミュレートするための他の何らかの大きな物体などの様々な重り又は重力物体(すなわち、重力ベースの負荷試験)を使用する場合がある。残念ながら、大きな重力物体の使用は、試験を実行するためにかなりの空間を必要とする場合がある。重力ベースの負荷試験は、400超、500超、600超、又はそれより大きいメトリックトンの重量を集合的に有する、1つ又は複数の重力物体を使用する場合がある。ウォーターバッグが重力物体に使用される場合、水袋は500立方メートルを超える水を保持する可能性がある。
【0021】
これらの重力ベースの負荷試験は、1つ又は複数の大型クレーンを使用する場合があり、大型クレーンは負荷試験に関連する設置面積(又は地上空間)及び高さ(又は垂直空間)を増加させる。リフトビームから吊り下げられる重力物体を収容するために、設置面積は40メートル×80メートルより大きい場合があり、高さは15メートルを超える場合がある。多くの場所(例えば、国、都市、及び/又はビーム製造場所)では、大型クレーンに関連するコスト、並びにクレーン及び重力物体のためのスペース(例えば、コンクリートブロックの保管及び/又はウォーターバッグのための水の利用可能性)が限られているため、重力ベースの負荷試験は実行できない可能性がある。その結果、重力ベースの負荷試験は、ビーム製造現場から離れた試験現場で実行され、それによってコストが増加し、現場間の輸送による遅延が生じる可能性がある。例えば、リフトビームは、ビーム製造現場で製造される場合があり、リフトビームは、試験現場に輸送されて試験される場合があり、リフトビームは、さらなる製造及び/又は再加工のためにビーム製造現場に再び輸送される場合があり、その後、リフトビームは、別の負荷試験のために試験現場に再び輸送される場合がある。輸送の各段階において、リフトビームに関連するさらなる遅延及びコストの増加が生じる可能性がある。
【0022】
開示された実施形態では、以下でさらに詳細に説明するように、リフトビーム22の負荷試験は、特定の用途での実際の使用に関連する負荷をシミュレートするために、1つ又は複数の駆動装置(例えば、油圧駆動装置、電気駆動装置など)を使用してもよい(例えば、駆動ベースの負荷試験)。駆動ベースの負荷試験は、コンクリートブロック、金属ブロック若しくはプレート、又はウォーターバルーンなどの大型の重りの使用を必要としない。その結果、駆動ベースの負荷試験は、重力ベースの負荷試験と比較して、占有する空間をかなり小さくする(例えば、より小さい設置面積(又は地上空間)及び/又は高さ(垂直空間))ことができる。駆動ベースの負荷試験のためのスペースが小さいことで、スペースの制約がある製造業者が、重力ベースの負荷試験のためにリフトビームを遠隔試験現場に輸送するのではなく、その場で駆動ベースの負荷試験を実行することが可能になる。その場で(例えば、ビーム製造現場において)の駆動ベースの負荷試験は、遠隔試験現場との間の輸送に関連するコスト及び時間遅延を低減するのに役立つ。
【0023】
図2は、リフトビーム22を負荷試験するための力を提供するように構成された複数の駆動装置102を有する負荷試験フレームワーク100の一実施形態の概略図である。図示のように、負荷試験フレームワーク100は、リフトビーム22の長手方向軸50が反力ビーム104の長手方向軸106に沿って(例えば、長手方向軸106と平行に)延びるように、リフトビーム22に沿って縦方向に延びる反力ビーム104を含む。さらに、負荷試験フレームワーク100は、それぞれリフトビーム22及び反力ビーム104の長手方向軸50及び106に沿った複数の異なる軸方向位置で、反力ビーム104及びリフトビーム22に結合された複数の支持体108を含む。負荷試験フレームワーク100は、水平配向、垂直配向、又は任意の他の適切な配向(例えば、水平配向と垂直配向との間の傾斜した配向)に配向されてもよい。例えば、負荷試験フレームワーク100は、反力ビーム104に結合されたビーム支持体又はマウント109を含んでもよく、マウント109は、地面又は基礎に対して所望の配向に負荷試験フレームワーク100を保持するように構成される。
【0024】
支持体108の各々は、反力ビーム104及びリフトビーム22に対して横方向(例えば、垂直)である軸110に沿って延びる。支持体108は、反力ビーム104及びリフトビーム22に沿って異なる軸方向位置に等間隔又は可変に離間されてもよい。支持体108の各々は、リフトビーム22及び反力ビーム104の1、2、3又は4つの側面に沿って、及び/又はその周りに延びてもよい。例えば、支持体108の各々は、リフトビーム22及び反力ビーム104の周りに延びるフレーム112であってもよい。支持体108は、例えば、駆動装置102による力の印加によって負荷試験中にリフトビーム22及び/又は反力ビーム104が屈曲する(例えば、撓む)ときに、軸110に沿ったリフトビーム22及び反力ビーム104の移動(例えば、偏向)に適応するように設計される。例えば、負荷試験中、リフトビーム22及び反力ビーム104は、互いに向かって内向きに、又は互いに離れて外向きに屈曲しても(例えば、撓んでも)よく、各支持体108は、それぞれの支持体108においてビーム22及び104の任意の偏向に適応する。
【0025】
支持体108間の軸方向間隔は、1つ又は複数の調整可能スペーサ114及び/又は固定スペーサ116によって設定されてもよい。図示の実施形態では、調整可能スペーサ114は、リフトビーム22及び反力ビーム104の対向する端部において支持体108に結合され、固定スペーサ116は、リフトビーム22及び反力ビーム104の中間部分に沿って支持体108に結合される。調整可能スペーサ114及び固定スペーサ116は、支持体108のすべてに結合されて示されていないものの、図示の実施形態は、隣接する支持体108の各対の間にこれらのスペーサ114及び116の一方又は両方を含んでもよい。例えば、調整可能スペーサ114が、ビーム22及び104の全長に沿って支持体108の隣接する各対の間に使用されてもよく、固定スペーサ116が、ビーム22及び104の全長に沿って支持体108の隣接する各対の間に使用されてもよく、又は両方のタイプのスペーサ114及び116の組み合わせが、ビーム22及び104の長さに沿って支持体108に使用されてもよい。
【0026】
図示の実施形態では、調整可能スペーサ114は、隣接する支持体108に結合された横方向支持体又はアーム118を含む。横方向アーム118はまた、長手方向軸50に沿った軸方向に隣接する支持体108間の間隔を変化させるように構成された調整可能接続部120を含む。固定スペーサ116は、隣接する支持体108間にX字形パターンで配列された傾斜アームなどの一対の傾斜アーム122を含んでもよい。傾斜アーム122は、溶接を介して支持体108に固定的に結合されてもよく、又は締結具(例えば、ボルトなどのねじ付き締結具)を介して支持体108に取り外し可能に結合されてもよい。負荷試験中、ビーム22及び104は、ある程度の屈曲(例えば、撓み)を受ける可能性があり、各支持体108において異なる量の偏向をもたらす可能性がある。調整可能スペーサ114及び固定スペーサ116は、異なる支持体108間のビーム22及び104のこの屈曲(及び偏向)に適応するように構成される。例えば、調整可能スペーサ114及び固定スペーサ116は、各支持体108をビーム22及び104に垂直かつ他の支持体108に平行な配向に維持するのに役立つことができる。
【0027】
図示の実施形態では、リフトビーム22は、リフトビーム22の頂部46上のリフトコネクタ44、反力ビーム104の底部126上のコネクタ124、及びコネクタ44と124との間に延びるリンク機構128を介して反力ビーム104に結合される。コネクタ44及び124の各々は、ビーム22と104との間の1つ又は複数の角度134でのリンク機構128の接続を容易にするために、単一の接続ジョイント又は複数の接続ジョイントを含んでもよい。例えば、各リフトコネクタ44は、複数の接続ジョイント130を含んでもよく、各コネクタ124は、複数の接続ジョイント132、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。複数の接続ジョイント130及び132の各々は、長手方向軸50及び106に沿って軸方向に互いに離間した2、3、4、5、6、7、8、9、10又はそれより大きい数の接続ジョイントを含んでもよい。したがって、リンク機構128は、長手方向軸50及び106に対するリンク機構128の角度134を変えるために、接続ジョイント130及び132の異なる対に結合されてもよい。リンク機構128の角度134を変える能力は、
図1を参照して上述したように、実際のリフトシステム、例えば、負荷12に結合されたリフトビーム22を持ち上げるために使用されるリフトシステム10のより良いシミュレーションを容易にすることができる。したがって、リンク機構128の調整可能性は、異なるリフトビーム22及び持ち上げシナリオのより多様な試験を容易にすることができる。
【0028】
図示の実施形態では、1つ又は複数の駆動装置102は、負荷12などの負荷に結合されたリフトビーム22の持ち上げをシミュレートする力を加えるように構成されてもよい。したがって、1つ又は複数の駆動装置102は、負荷コネクタ52上の矢印136、及びリンク機構128を介してリフトコネクタ44に結合されたコネクタ124上の矢印138によって示されるように、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52を軸110の方向に互いに離れるように押し動かすために、1つ又は複数の力を加えることができる。したがって、矢印136及び138によって示される力は、大きなコンクリートブロック、金属ブロック又はプレート、ウォーターバルーンなどの重力物体ではなく、駆動装置102を使用して、持ち上げシナリオをシミュレートすることができる。
【0029】
駆動装置102は、リフトビーム22に隣接する遠位端部分142に配置された駆動装置140、反力ビーム104に隣接する遠位端部分146に配置された駆動装置144、並びに/又はビーム22及び104にある、若しくはビーム22と104との間にある支持体108の中間部分150に配置された駆動装置148など、支持体108全体の様々な位置に配列されてもよい。しかしながら、駆動装置102は、支持体108の各々に沿った任意の位置、ビーム22及び104に対する任意の位置、並びに/又は支持体108間の任意の位置に配置されてもよい。
【0030】
特定の実施形態では、1つ又は複数の駆動装置102は、負荷コネクタ52に直接及び/又は間接的に結合されてもよく、それによって、リフトコネクタ44から離れるように負荷コネクタ52を駆動する力を提供する。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の駆動装置102は、コネクタ124及び/又は反力ビーム104に直接的及び/又は間接的に結合されて、コネクタ124及び反力ビーム104をリフトコネクタ44から離れるように駆動してもよい。さらに、駆動装置102は、支持体108をリフトビーム22及び/又は反力ビーム104に対して移動させるように構成されてもよく、それによって、矢印136及び138によって示されるように、リフトコネクタ44を負荷コネクタ52から離れる方向に付勢する力を提供する。駆動装置102を有するこれらのシナリオのいずれも、リフトビーム22の負荷試験をシミュレートするための力を提供するために、単独で又は互いに組み合わせて使用することができる。
【0031】
駆動装置102はまた、1つ又は複数のコントローラ、例えば、プロセッサ154と、メモリ156と、及びメモリ156に格納され、駆動装置102を使用した負荷試験を容易にするためにプロセッサ154によって実行可能な命令158とを有するコントローラ152に通信可能に結合される。例えば、コントローラ152は、様々なタイプのリフトビーム22及び/又は持ち上げシナリオを試験するように構成された1つ又は複数の負荷試験ルーチンを含んでもよい。例えば、コントローラ152は、均一な重量分布を有する負荷など、均一な力が負荷コネクタ52の各々に加えられる持ち上げシミュレーションを実行してもよい。さらに、コントローラ152は、異なる支持体108に結合された駆動装置102の各々に異なる力を加えることなどによって、負荷コネクタ52に沿った力の不均一な分布を有する負荷試験を実行するように構成されてもよい。コントローラ152はまた、駆動装置102を介して定常的に力を加える試験を実行するように構成されてもよく、その結果、リフトビーム22は、負荷12をシミュレートするために一定の力対時間によって負荷試験することができる。あるいは、コントローラ152は、負荷コネクタ52及び/又はリフトコネクタ44に加えられる力を経時的に変化させて、リフト用途の間に加えられる力の変化をシミュレートするように構成されてもよい。これらの力は、
図1に示すようなリフトシステム10の実際の動作をシミュレートすることができる高力及び低力を含むことができる。特定の実施形態では、経時的な力の変化は、特定の環境条件(例えば、風、地震など)及び/又は移動シナリオ(例えば、水面が揺れる条件中の船舶又は港)中の負荷試験をシミュレートすることができる。
【0032】
特定の実施形態では、負荷試験フレームワーク100は、水平配向、垂直配向、及び/又は水平配向と垂直配向との間の鋭角傾斜配向のために構成されてもよく、それによって選択された配向におけるリフトビーム22の負荷試験を容易にする。リフトビーム22は、リフトビーム22の重量の約10倍の所望の負荷を持ち上げるように設計されてもよい。例えば、リフトビーム22の重量は約40メトリックトンであってもよく、所望の負荷は約400メトリックトンであってもよい。負荷試験では、所望の負荷に、1.25、1.5、又はそれより高い安全率を乗算してもよい。一例として、安全率が1.25である場合、負荷試験は、約500メトリックトンの負荷をシミュレートするために力を加えてもよい。シミュレート用負荷は、複数の駆動装置108(例えば、フレーム112及び負荷コネクタ52ごとに1つの駆動装置108)に分散されてもよい。例えば、負荷試験フレームワーク100が10個の駆動装置108を含む場合、500メトリックトンの負荷試験は、駆動装置108ごとに50メトリックトンの10個の適用負荷に分割されてもよい。シミュレート用負荷はまた、水平配向の摩擦、垂直配向若しくは鋭角傾斜配向の重量、又は他の要因を補償するように調整されてもよい。
【0033】
水平配向では、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52において駆動装置108によってリフトビーム22に加えられる力は、所望の負荷(例えば、リフトビームが持ち上げることになる負荷の重量)に安全率を加えたものに実質的に等しくてもよい。リフトビーム22の水平配向は、リフトビーム22と負荷試験フレームワーク100との間にいくらかの摩擦を引き起こす可能性がある。しかしながら、負荷試験は、各駆動装置108によって加えられる力を調整することによって摩擦を補償することができる。水平配向では、ビーム22の重量は、負荷試験中に加えられる力に寄与しない可能性がある。垂直配向又は鋭角傾斜配向では、リフトビーム22の重量及び/又は負荷試験フレームワーク100の少なくとも一部の重量もまた、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52に加えられる力に寄与する可能性がある。
【0034】
図3は、
図2の調整可能スペーサ114の一実施形態の概略図であり、隣接する支持体108における接続の詳細をさらに示している。図示のように、横方向アーム118は、調整可能接続部120及び接続部170を介して支持体108に結合される。調整可能接続部120は、横方向アーム118に沿った異なる軸方向位置に複数の接続ジョイント172を含む。接続ジョイント172は、支持体108に対して異なる位置でねじ付き締結具176を受けるように構成された締結具レセプタクル174を含んでもよい。図示のように、締結具レセプタクル174の数は、横方向アーム118を支持体108に固着するために使用されるねじ付き締結具176の数よりも多く、その結果、ねじ付き締結具176は、接続部170からさらに離れた、又は接続部170により近い異なる締結具レセプタクル174で使用され、それによって隣接する支持体108間の軸方向間隔178を変化させることができる。接続部170は、等しい数の締結具レセプタクル180と、横方向アーム118をそれぞれの支持体108に固着するように構成された対応するねじ付き締結具182とを含んでもよい。したがって、調整可能スペーサ114は、
図2の負荷試験フレームワーク100に沿った任意の位置で隣接する支持体108間の可変軸方向間隔178を可能にしながら、隣接する支持体108間に安定性を提供するように構成される。
【0035】
上述したように、負荷試験フレームワーク100は、支持体108全体の様々な位置に配置された複数の駆動装置102を含んでもよく、駆動装置102は、コネクタ44及び/若しくは52に直接的及び/若しくは間接的に、又は支持体108に直接的及び/若しくは間接的に、又はそれらの組み合わせに力を加えるように構成されてもよい。
図4に示すように、駆動装置102、140は負荷コネクタ52に直接結合される。例えば、駆動装置102は、負荷コネクタ52の周りに配置されたU字形コネクタ192を有する中間シャフト又はリンク機構190を介して、リフトビーム22の負荷コネクタ52に結合される。図示のように、U字形コネクタ192は負荷コネクタ52の両側の周りに延び、ねじ付き締結具194(例えば、ボルト)はU字形コネクタ192のレセプタクル196及び負荷コネクタ52のレセプタクル198を通って延び、次いで、雌ねじ付き締結具200(例えば、ナット)はねじ付き締結具194に結合される。支持体108のフレーム112は、底部フレーム部分202と、対向する横方向フレーム部分204とを含む。フレームは上部セクションを示していないが、フレーム112はまた、上部フレーム部分を含んでもよい。底部フレーム部分202はまた、シャフト又はリンク機構190の周りに配置された1つ又は複数のブッシング206を含む。底部フレーム部分202及びブッシング206は、シャフト又はリンク機構190の通過を可能にする開口部203及び205をそれぞれ含む。
【0036】
動作中、駆動装置102は、シャフト又はリンク機構190を矢印208の方向に移動させる力を加えるように構成される。図示の実施形態では、駆動装置102は、フレーム112(例えば、底部フレーム部分202)とシャフト又はリンク機構190のヘッド部191との間に取り付けられる。ヘッド部191は、ピストン、シャフト若しくはリンク機構190に対する拡大構造、プレート、又はバーを含んでもよい。したがって、駆動装置102は、ヘッド部191とフレーム112との間に力207を加えることができ、それによって、矢印208によって示されるようなシャフト又はリンク機構190の移動を引き起こす。例えば、駆動装置102は、シャフト又はリンク機構190を第1の方向に移動させて(例えば、シャフト又はリンク機構190に張力を発生させる)、リフトビーム22の負荷コネクタ52に引張力を加えるように構成されてもよく、これはまた、リフトコネクタ44に引張力を付与する。さらなる例として、駆動装置102は、シャフト又はリンク機構190を反対の第2方向に移動させて(例えば、シャフト又はリンク機構190を圧縮させる)、リフトビーム22の負荷コネクタ52に圧縮力を加えるように構成されてもよく、これはまた、リフトコネクタ44に圧縮力を付与する。以下でさらに説明するように、駆動装置102は、流体駆動装置、電気駆動装置などの様々な種類の駆動装置を含んでもよい。
【0037】
図5は、リフトビーム22に対して支持体108を移動させるように構成された駆動装置102、140の構成を有する支持体108の一実施形態の概略図である。
図5の実施形態は、
図4を参照して上述したように、負荷コネクタ52とシャフト又はリンク機構190との間に同様の接続を有する。しかしながら、
図4とは対照的に、
図5の実施形態は、ベースプレート又はマウント210においてフレーム112の底部フレーム部分202に結合されたシャフト又はリンク機構190を有する。言い換えれば、シャフト又はリンク機構190は、駆動装置102によって直接移動するように駆動されず、むしろ、シャフト又はリンク機構190は、底部フレーム部分202に結合されたベースマウント210を介してフレーム112に対して固定位置にある。ベースマウント210は、溶接ジョイント又は複数のねじ付き締結具を介して底部フレーム部分202に結合されてもよい。
【0038】
図4とは対照的に、
図5の実施形態では、駆動装置102はフレーム112に結合されている。駆動装置102は、フレーム112、リフトビーム22、及び反力ビーム140に対して任意の位置に配置されてもよい。動作中、駆動装置102は、矢印212で示すようにフレーム112を移動させる力を加えるように構成され、それによってフレーム112と負荷コネクタ52との間に力を加える(例えば、駆動装置102から負荷コネクタ52に間接的に力を加える)。例えば、駆動装置102は、フレーム112と、反力ビーム104又は地面に結合された駆動マウントなどの基準構造214との間に取り付けられてもよい。基準構造214(例えば、反力ビーム104)は、フレーム112、リフトビーム22、及び/又は地面に対して固定位置に配置されてもよい。したがって、駆動装置102は、基準構造214とフレーム112との間に力216を加え、それによって、矢印212によって示されるようなフレーム112の移動を引き起こすことができる。例えば、駆動装置102は、フレーム112を第1の方向に移動させて(例えば、シャフト又はリンク機構190に張力を発生させる)、リフトビーム22の負荷コネクタ52に引張力を加えるように構成されてもよく、これもまたリフトコネクタ44に引張力を付与する。さらなる例として、駆動装置102は、フレーム112を反対の第2の方向に移動させて(例えば、シャフト又はリンク機構190を圧縮させる)、リフトビーム22の負荷コネクタ52に圧縮力を加えるように構成されてもよく、これもまたリフトコネクタ44に圧縮力を付与する。
【0039】
図6は、
図2、
図4、及び
図5の実施形態における駆動装置102に使用され得る流体駆動システム220の一実施形態の概略図である。図示のように、流体駆動システム220は、コントローラ152と、ピストンシリンダアセンブリ222と、流体源224と、ポンプ226と、1つ又は複数のバルブ228と、1つ又は複数の制御ライン230とを含む。コントローラ152は、制御ライン230を介してポンプ226及び1つ又は複数のバルブ228に結合される。特定の実施形態では、流体源224は、作動液、ガス(例えば、空気又は窒素)、又は別の適切な液体若しくはガスを含んでもよい。ポンプ226は、往復動ポンプ又は回転ポンプなどの電動機駆動ポンプであってもよい。
【0040】
ピストンシリンダアセンブリ222は、ハウジング又は本体234内に配置されたピストン232を含んでもよい。本体234は、側部又は側壁240によって接続された両端部236及び238を含んでもよい。側壁240は、本体234のシリンダ242又は内側円筒部を画定する。ピストン232は、矢印246で示すように、シリンダ242に沿って端部236と238との間で往復運動する円筒形のピストン本体244を有してもよい。ピストン232は、シャフト又はリンク機構190に結合され、シャフト又はリンク機構190は、
図4及び
図5を参照して上述したように、リフトビーム22の負荷コネクタ52と結合するように構成されたレセプタクル196を有するU字形コネクタ192も有する。ピストン232及びシャフト又はリンク機構190はまた、これらの構成要素が矢印246によって示されるように前後に移動又は往復運動するので、並進構成要素248として説明される場合もある。本体234はまた、端部236にブッシング206を含み、それにより、ブッシング206はシャフト又はリンク機構190の周りを封止し、シャフト又はリンク機構190の往復運動を容易にする。本体234はまた、それぞれ端部236及び238に隣接してピストン232の両側に配置された、対向する流体チャンバ252及び254を画定する。
【0041】
バルブ228は、制御ライン230を介してコントローラ152に結合され、流体ライン又は導管264、266、268及び270を介して本体234に結合された供給バルブ256及び258並びに圧力解放バルブ260及び262を含んでもよい。例えば、供給バルブ256は、流体ライン又は導管264を介してポンプ226及び流体チャンバ252に流体結合され、供給バルブ258は、流体導管266を介してポンプ226及び流体チャンバ254に流体結合される。同様に、圧力解放バルブ260は、流体ライン又は導管268を介して流体チャンバ252に流体結合され、圧力解放バルブ262は、流体ライン又は導管270を介して流体チャンバ254に流体結合される。コントローラ152は、ポンプ226及びバルブ228を制御して、流体圧力が流体チャンバ252及び254内で交互に生じるのを促進し、ピストン232の往復運動を容易にするようにするように構成される。
【0042】
例えば、コントローラ152は、流体導管270を介して流体チャンバ254から流体圧力を解放しながら、流体源224からポンプ226及び流体導管264を介して流体チャンバ252に流体圧力を供給することによって、シャフト又はリンク機構190及びピストン232が、本体234の端部236から離れて端部238に向かう方向に移動することを容易にすることができる。したがって、コントローラ152は、供給バルブ256が開き、供給バルブ258が閉じ、圧力解放バルブ260が閉じ、かつ圧力解放バルブ262が開くようにバルブ228を制御するように構成されてもよい。さらに、コントローラ152は、ポンプ226を制御して、流体(例えば、作動液、空気、又は別の液体若しくはガス)を流体源224から流体導管264及び供給バルブ256を通って流体チャンバ252に圧送するように構成されてもよい。流体圧力が流体チャンバ252内で蓄積すると、流体圧力はピストン232を押し動かして端部236から端部238に向かって移動させ、それによってU字形コネクタ192を介して負荷コネクタ52に結合されたシャフト又はリンク機構190の軸方向移動又は並進を引き起こす。ピストン232及びシャフト又はリンク機構190のこの動きは、
図2の矢印136によって示されるように、負荷コネクタ52に力を付与することができる。
【0043】
コントローラ152はまた、ポンプ226及びバルブ228を制御してチャンバ254内に流体圧力を提供し、流体チャンバ252から圧力を解放して、ピストン232及びシャフト又はリンク機構190が端部238から端部236に向かう方向に移動することを容易にするように構成されてもよい。この運きは、
図2に示すように、リフトビーム22に圧縮力を提供するために使用することができる。したがって、コントローラ152は、供給バルブ256が閉じ、供給バルブ258が開き、圧力解放バルブ260が開き、かつ圧力解放バルブ262が閉じるようにバルブ228を制御するように構成されてもよい。さらに、コントローラ152は、ポンプ226を制御して、流体(例えば、作動液、空気、又は別の液体若しくはガス)を流体源224から流体導管266及び供給バルブ258を通って流体チャンバ254に圧送し、それによって、端部238から離れて端部236に向かうようにピストン232を駆動するように構成されてもよい。したがって、コントローラ152は、矢印246によって示されるように反対方向へのピストン232及びリンク機構190のシャフトの動きを提供するように構成されてもよい。
図6の流体駆動システム220は、
図2に示される駆動装置102のいずれか1つのための駆動装置102(例えば、流体駆動装置)として、又は本出願における他の図のいずれかにおいて使用されてもよい。
【0044】
図7は、
図2、
図4、及び
図5を参照して上述した駆動装置102のうちの1つ又は複数に使用することができるギア駆動システム280の一実施形態の概略図である。図示のように、ギア駆動システム280は、コントローラ152と、駆動装置282と、ギアボックス284と、及びねじ付き作動アセンブリ286とを含む。図示のように、コントローラ152は、駆動装置282に通信可能に結合されており、それにより、コントローラ152は、ねじ付き作動アセンブリ286の移動を容易にするためにギアボックス284内に運動を提供するように駆動装置282を制御することができる。特定の実施形態では、駆動装置282は、電気モータ若しくは駆動装置、
図6の流体駆動システム220などの流体モータ若しくは駆動装置、又は別の適切な駆動装置若しくはモータを含んでもよい。ギアボックス284は、駆動装置282とねじ付き作動アセンブリ286との間のギア比を変更する、例えば、駆動装置282からねじ付き作動アセンブリ286により多くのトルクを提供するようにギア比を変更するように構成されてもよい。ねじ付き作動アセンブリ286は、雄ねじ付きシャフト又は雄ねじ部288と、雌ねじ付きナット又は雌ねじ部290と、内側本体又はスリーブ292と、外側本体又はスリーブ294と、内側スリーブ292と外側スリーブ294との間に配置された軸方向ガイド296とを含む。
【0045】
雄ねじ部288及び雌ねじ部290は、雄ねじ部288の回転が雌ねじ部290を雄ねじ部288に沿って縦方向に移動させるとともに、軸方向ガイド296が雌ねじ部290及び内側本体又はスリーブ292の回転を阻止するように、ねじ付き又は螺旋状界面298に沿って互いに接合する。動作中、駆動装置282は、シャフトを介してギアボックス84内に回転運動を付与することができ、これによりギア比を変更し、雄ねじ部288の回転運動を提供することができ、これにより、雌ねじ付きナット290を雄ねじ部288に沿って移動させることができる。雌ねじ部290は、雌ねじ部290及び内側スリーブ292が外側スリーブ294の内部に沿って軸方向に一緒に移動するように、内側スリーブ292に取り外し可能に又は固定的に結合されてもよい。軸方向ガイド296は、軸方向スロットに配置された雄突起又はキーを含んでもよい。内側本体又はスリーブ292及び外側本体又はスリーブ294は、円筒形の管状部材などの環状又は円筒形の本体又はスリーブであってもよい。内側本体又はスリーブ292はまた、U字形コネクタ192を有するシャフト又はリンク機構190に結合されたヘッド部又はエンドキャップ300を含んでもよい。
【0046】
再び、上述したように、U字形コネクタ192は、リフトビーム22の負荷コネクタ52に取り外し可能に結合するように構成される。したがって、動作中、コントローラ152は、駆動装置282を制御して、時計回り又は反時計回りの回転方向に回転させるように構成されてもよく、これにより、雄ねじ付きシャフト又は雄ねじ部288が時計回り又は反時計回りの回転方向302に回転し、これにより、雌ねじ部290、内側スリーブ292、シャフト又はリンク機構190、及びU字形コネクタ192が軸方向に移動又は並進する。
【0047】
図8は、
図2、
図4、
図5、及び本出願の他の箇所に示すように、駆動装置102のうちの1つ又は複数に使用することができる機械的レバレッジ駆動システム310の一実施形態の概略図である。図示のように、機械的レバレッジ駆動システム310は、コントローラ152と、駆動装置312と、レバー又はアーム314と、アーム314によって駆動装置312と回転ジョイント318との間に延びるシャフト又はリンク機構316と、アーム314へと延びて、回転ジョイント322においてアーム314に結合される固定マウント又はアーム320と、アーム314とシャフト又はリンク機構190との間にある回転ジョイント324とを含む。駆動装置312は、電気駆動装置若しくはモータ、流体駆動システム220などの流体駆動装置若しくはモータ、
図7に示すギア駆動システム280、又は任意の他の適切な駆動装置若しくはモータを含んでもよい。駆動装置312は、矢印326で示すようにシャフト又はリンク機構316の軸方向移動を提供するように構成され、これにより、矢印328で示すように回転ジョイント322の周りでアーム314が回転する。次に、アーム314が回転ジョイント322の周りで回転すると、アーム314は、矢印330で示すように、回転ジョイント324に結合されたシャフト又はリンク機構190の軸方向移動を引き起こす。したがって、
図2、
図4、及び
図5で上述したように、軸方向運動330により、シャフト又はリンク機構190及びU字形コネクタ192は負荷コネクタ52に力を付与する。駆動装置312によって提供される運動方向326に応じて、機械的レバレッジ駆動システム310は、矢印330によって示されるように、負荷コネクタ52に引張力又は圧縮力を提供することができる。図示の実施形態では、シャフト又はリンク機構316及びシャフト又はリンク機構190は並進構成要素332として説明される場合があり、アーム314は回転構成要素334として説明される場合がある。
【0048】
図9、
図10、
図11、及び
図12は、それぞれリフトビーム22及び反力ビーム104のリフトコネクタ44とコネクタ124との間に配置されたリンク機構128を有するリフト接続アセンブリ340の概略図を示す。
図9は、リフトコネクタ44に沿った5つの接続ジョイント130と、コネクタ124に沿った同数の5つの接続ジョイント132とを有するリフト接続アセンブリ340の一実施形態の概略図である。したがって、リンク機構128は、5つの接続ジョイント130のいずれか1つ及び5つの接続ジョイント132のいずれか1つに選択的に結合されて、ビーム22及び104の長手方向軸50及び106に対するリンク機構128の角度134をそれぞれ変更することができる。このようにして、角度134は、
図1に示すように実際の持ち上げ動作をシミュレートするように調整することができる。
【0049】
図10は、リフトコネクタ44上に配置された単一の接続ジョイント130と、コネクタ124上に配置されたより多くの数、5つの接続ジョイント132とを有するリフト接続アセンブリ340の一実施形態の概略図である。したがって、リンク機構128は、リフトコネクタ44上ではただ1つの接続オプションを有するが、リンク機構128はコネクタ124に沿った複数のオプションを有し、ビーム22及び104のそれぞれ長手方向軸50及び106に対する角度134を変更する。
【0050】
図11は、リフトコネクタ44上の複数の接続ジョイント130及びコネクタ124上の複数の接続ジョイント132を有するリフト接続アセンブリ340の一実施形態の概略図である。ただし、接続ジョイント130、132の数は互いに異なる。特に、図示の実施形態では、接続ジョイント132の数は、接続ジョイント130の数よりも多い。いくつかの実施形態では、接続ジョイント130の数が、接続ジョイント132の数よりも多くてもよい。複数の接続ジョイント130及び132は、リフトコネクタ44及びコネクタ124の両方に対するリンク機構128の複数の位置を可能にし、それにより、リンク機構128とビーム22及び104のそれぞれ長手方向軸50及び106との間の調整可能な角度134を可能にする。
【0051】
図12は、
図2、
図9、
図10、及び
図11のリフト接続アセンブリ340の概略側面図である。図示のように、リンク機構128は、リフトコネクタ44とコネクタ124との間に延びる対向するアーム又はバー342及び344を含む。アーム又はバー342及び344は、リフトコネクタ44内の締結具レセプタクル350と位置合わせされた締結具レセプタクル346及び348を含む。同様に、アーム又はバー342及び344は、コネクタ124内の締結具レセプタクル356と位置合わせされた締結具レセプタクル352及び354を含む。アーム又はバー342及び344をリフトコネクタ44及びコネクタ124にある締結具レセプタクルに結合するために、1つ又は複数のねじ付き締結具を使用してもよい。例えば、ねじ付き締結具358は、締結具レセプタクル346、348、及び350を通って延びてもよく、雌ねじ付き締結具360は、アーム又はバー342、344の反対側でねじ付き締結具358に結合される。同様に、ねじ付き締結具358は、締結具レセプタクル352、354、及び356を通って延び、アーム又はバー342、344の反対側で雌ねじ付き締結具360と接続する。単一のねじ付き締結具358及び雌ねじ付き締結具360がコネクタ44及び124の各々に示されているが、リフト接続アセンブリ340の実施形態は、複数(例えば、2、3、4、5、又はそれより多数)のねじ付き締結具358及び雌ねじ付き締結具360をコネクタ44及び124の各々に含んでもよい。
【0052】
図13は、
図2の負荷試験フレームワーク100の一実施形態の概略側面図であり、支持体108のフレーム112の詳細を示す。図示の実施形態では、支持体108のフレーム112は、リフトビーム22及び反力ビーム104の周りに取り外し可能に互いに結合された複数のフレームセクション380を含む。フレームセクション380は、リフトビーム22(及びリフトビーム22を受けるレセプタクル)の周りで支持カバー又はフレームセクション384に取り外し可能に結合された支持ベース又はフレームセクション382を含む。フレームセクション384は、リフトビーム22を設置するためにフレーム112のレセプタクルへの開口部が露出されるように、フレームセクション382から取り外し可能であってもよい。フレームセクション380はまた、反力ビーム104に沿って配置されたビーム支持体又はマウント386を含む。マウント386及びフレームセクション382は、互いに取り外し可能に結合されてもよく、又は一体(すなわち、単一の連続体)として形成されてもよい。フレームセクション384は、締結具レセプタクル390を介してフレームセクション382及びフレームセクション384を通って延び、嵌合締結具(例えば、雌ねじ付き締結具392)を介して固着される複数の締結具(例えば、雄ねじ付き締結具388)を介して、フレームセクション382に取り外し可能に結合されてもよい。図示のように、フレームセクション384は、フレームセクション382の対向する端壁396及び398の各々に隣接して配置されたフランジ又はリップ394を含んでもよい。したがって、雄ねじ付き締結具388は、フランジ又はリップ394内の締結具レセプタクル390及び端壁396、398を通って延び、雌ねじ付き締結具392と結合する。
【0053】
フレーム112はまた、リフトビーム22並びに接続部44及び52をフレーム112内に保持及び案内するのに役立つように構成された複数のスペーサ又はガイド400、402、404、及び406を含んでもよい。例えば、スペーサ又はガイド400及び402は、端壁396においてフレーム112の角部に配置されてもよく、スペーサ又はガイド404及び406は、端壁398においてフレーム112の角部に配置されてもよい。スペーサ又はガイド400、402、404、及び406は、溶接、ねじ付き締結具、又は他の機械的接続部を介してフレーム112に取り外し可能に又は固定的に結合されてもよい。スペーサ又はガイド400、402、404、及び406は、フレーム112の角部に構造的支持を提供する一方で、駆動装置102及び反力ビーム104に関する接続部44及び52の支持及び案内にも役立つことができる。
【0054】
例えば、負荷コネクタ52は、U字形コネクタ192を介してシャフト又はリンク機構190に結合され、シャフト又はリンク機構190は、駆動装置102に結合される。駆動装置102は、駆動マウント408内に配置された第1及び第2の内部駆動部407及び409を含んでもよく、駆動マウント408は端壁396に固定的に及び/又は取り外し可能に結合されてもよい。例えば、駆動マウント408は、溶接ジョイントを介して固定的に、又は複数のねじ付き締結具410を介して取り外し可能に端壁396に結合されてもよい。駆動マウント408は、第1の内部駆動部407と第2の内部駆動部409との間に配置されたシャフト又はリンク機構190のヘッド部191を有するハウジング又は本体(例えば、環状ハウジング)を含んでもよい。駆動装置102は、
図6の流体駆動システム220などの流体駆動装置、
図7に示すギア駆動システム280、
図8に示す機械的レバレッジ駆動システム310、電気駆動装置、又は別の適切な駆動装置を含んでもよい。したがって、第1及び第2の内部駆動部407、409は、同一又は異なる駆動部の一部を含んでもよい。
【0055】
例えば、第1及び第2の内部駆動部407及び409は、シャフト又はリンク機構190のヘッド部191の両側に配置された第1及び第2の流体駆動装置(例えば、流体チャンバ)、第1及び第2の電気駆動装置、第1及び第2のギア駆動装置、又は第1及び第2のレバレッジ駆動装置を含んでもよい。流体駆動装置の実施形態では、ヘッド部191はピストンであってもよく、流体駆動装置は
図6の実施形態と同様の構成を有してもよい。さらに、駆動装置102は、第1及び第2の内部駆動部407及び409に結合された1つ又は複数の外部駆動部411を含んでもよい。外部駆動部411は、内部駆動部407及び409の動作をサポートするように構成された、電気モータ、ポンプ、バルブ、レギュレータ、電子機器、センサ、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。駆動装置102はまた、複数の制御ライン412を介して、コントローラ152と通信可能に結合され、複数の制御ライン412は1つ又は複数の外部駆動部411並びに第1及び第2の内部駆動部407及び409に結合されてもよい。制御ライン412は、駆動部407、409、及び411の動作を容易にするために、データ通信ライン、電気ライン、及び/又は流体ラインを含んでもよい。
【0056】
リフトコネクタ44は、上述したようにリフトコネクタ44とコネクタ124との間に延びるリンク機構128を有するリフト接続アセンブリ340を介して、反力ビーム104に結合される。フレーム112はまた、1つ又は複数の締結具(例えば、ねじ付き締結具416)を介してフレーム112の端壁398に結合され、反力ビーム104の一部にわたって延びる1つ又は複数のビームリテーナ又はクランプ414を含んでもよい。例えば、クランプ414は、反力ビーム104の縁部上に延びる隆起クランプ部418を含んでもよい。特定の実施形態では、クランプ414は、矢印446の方向への反力ビーム104の移動のいくらかのクリアランス又は自由度を提供することができる。例えば、負荷試験中、反力ビーム104は、駆動装置102による負荷の印加及び/又はリフトビーム22及び反力ビーム104の屈曲(例えば、撓み)(例えば、ビーム22及び104を互いに向かって又は互いに離れるように撓めること)に起因して、矢印446の方向にわずかに(例えば、10~40mm)移動する可能性がある。
【0057】
フレーム112の内側では、リフトビーム22は、スペーサ420及び調整可能スペーサ422などの1つ又は複数のスペーサを介して支持されてもよい。スペーサ420は、溶接、ねじ付き締結具、又は他の締結具を介してフレームセクション382に取り外し可能に又は固定的に結合されてもよい。負荷試験中、リフトビーム22は、駆動装置102による負荷の印加及び/又はリフトビーム22及び反力ビーム104の屈曲(例えば、撓み)(例えば、ビーム22及び104を互いに向かって又は互いに離れるように撓めること)に起因して、矢印446の方向にわずかに(例えば、10~40mm)移動する可能性がある。したがって、スペーサ420及び調整可能スペーサ422は、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52に沿った(例えば、矢印446に平行な)リフトビーム22の移動を可能にしながら、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52と交差する(例えば、矢印446と交差する)横方向のリフトビーム22の移動を阻止するように構成される。例えば、スペーサ420及び調整可能スペーサ422は、リフトビーム22に沿って摩擦低減材料及び/又はローラを含んでもよく、リフトビーム22とスペーサ420及び調整可能スペーサ422との間に中間ギャップ又は間隔が配置されてもよい。スペーサ420はまた、フレームセクション382に沿って摩擦低減材料及び/又はローラを含んでもよい。これらの間隔、摩擦低減材料、及びローラは、スペーサ420及び422並びにフレームセクション382に沿ったリフトビーム22のスライド移動を容易にするのに役立つ。摩擦低減材料は、スペーサ420、422の芯材よりも低摩擦の材料からなるコーティングを含んでもよく、又はスペーサ420、422の全体が低摩擦材料からなっていてもよい。低摩擦材料は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ニッケル、窒化ニッケルホウ素、ニッケルPTFE、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、硬質クロム、又はそれらの任意の組み合わせなどのプラスチック、金属、及び/又はセラミック材料を含んでもよい。ローラは、ローラボール、シリンダ、ホイール、又はベアリングを含んでもよい。スペーサ420はまた、リフトビーム22の一部を受けるように構成された凹部424を含んでもよい。凹部424は、リフトビーム22が矢印446の方向に自在に移動することを可能にするように特大サイズであってもよい。
【0058】
調整可能スペーサ422は、クランププレート428及び430がフレームセクション384の対向する外側及び内側に配置され、締結具(例えば、雄ねじ付き締結具432)がプレート428及び430並びにフレームセクション384を貫通して延びて嵌合締結具(例えば、雌ねじ付き締結具434)を介して固着されているクランプアセンブリ426を介して、フレームセクション384に取り外し可能に結合されてもよい。クランプアセンブリ426はまた、アーム438及び440が1つ又は複数の締結具(例えば、嵌合する雄ねじ付き締結具及び雌ねじ付き締結具などのねじ付き締結具442)を介して互いに取り外し可能に結合されている調整可能スペーサアームアセンブリ436に結合されてもよい。例えば、スペーサアーム438は、クランプアセンブリ426のプレート430に取り外し可能に又は固定的に結合されてもよく、スペーサアーム440は、リフトビーム22の表面に沿って配置されたスペーサプレート又はマウント444に取り外し可能に又は固定的に結合される。スペーサアームアセンブリ436の高さ又は長さは、スペーサアーム438及び440を互いに対して伸長又は後退させ、次いでねじ付き締結具442を締め付けることによってスペーサアーム438及び440の相対位置を固定することによって調整することができる。例えば、ねじ付き締結具442(例えば、雄ねじ付き締結具)は、スペーサアーム438及び440の細長いスロットを通って延びてもよく、それにより、スペーサアーム438がフレームセクション384とリフトビーム22との間で伸長及び後退するときに、ねじ付き締結具442は細長いスロットに沿ってスライドすることができる。このようにして、スペーサ420及び調整可能スペーサ422は、リフトビーム22の位置をフレーム112内で固着することができる。
【0059】
動作中、コントローラ152は、リフトコネクタ44がリンク機構128によって保持され、反力ビーム104が端壁398に対して配置されている間に、駆動装置102を制御して、シャフト又はリンク機構190を介して負荷コネクタ52に力を加えるように構成される。したがって、コントローラ152は、駆動装置102を制御して、矢印446で示すようなリフトビーム22に引張力及び/又は圧縮力を提供することによって負荷試験を実行するように構成される。例えば、駆動装置102は、第1の内部駆動部407を動作させて、矢印413で示すように、フレーム112の端壁396とシャフト又はリンク機構190のヘッド部191との間に力を加え、それによってシャフト又はリンク機構190をリフトビーム22から離れるように駆動して、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52に引張力を加えることができる。あるいは、駆動装置102は、第2の内部駆動部409を動作させて、矢印415で示すように、フレーム112に結合された駆動マウント408とシャフト又はリンク機構190のヘッド部191との間に力を加え、それによってシャフト又はリンク機構190をリフトビーム22に向かうように駆動して、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52に圧縮力を加えることができる。
【0060】
図示の実施形態では、負荷試験フレームワーク100は、垂直配向ではなく水平配向でのリフトビーム22の負荷試験を容易にするために、水平配向用に構成されてもよい。特定の実施形態では、
図13の負荷試験フレームワーク100はまた、垂直配向又は水平配向と垂直配向との間の他の鋭角傾斜配向に配向されてもよく、それによって垂直配向又は鋭角傾斜配向におけるリフトビーム22の負荷試験を容易にする。
【0061】
図14は、負荷試験フレームワーク100の一実施形態の概略図であり、支持体108のフレーム112の可動フレーム構成450を示す。図示の実施形態では、可動フレーム構成450は、リフトビーム22及び/又は反力ビーム104に対してフレーム112を移動させるように構成された1つ又は複数の駆動装置102を含む。支持体108の可動フレーム構成450は、負荷試験中のリフトビーム22及び/又は反力ビーム104の移動に適応するのに役立つことができる。例えば、駆動装置102が負荷試験のための力を加えると、リフトビーム22及び/又は反力ビーム104は、互いに向かって又は互いに離れるように屈曲し(例えば、撓み)、支持体108のうちの1つ又は複数においてビーム22及び104のいくらかの偏向を引き起こす可能性がある。支持体108の可動フレーム構成450は、加えられた力の方向に移動することができ、ビーム22及び104の偏向に適応するのに役立つ。
【0062】
図示のように、フレーム112は、ビーム22及び104の両側に配置された横方向フレームセクション452及び454と、ビーム22及び104の両端に配置され、横方向フレームセクション452及び454に結合された端部フレームセクション456及び458と、端部フレームセクション456と458との間に配置され(例えば、ビーム22と104との間)、横方向フレームセクション452及び454に結合された中間フレームセクション460とを含む。図示の実施形態では、横方向フレームセクション452及び454は互いに平行であり、フレームセクション456、458、及び460は互いに平行であり、横方向フレームセクション452及び454と交差(例えば、垂直)している。フレームセクション452、454、456、458、及び460は、溶接ジョイント、ねじ付き締結具、又は他の締結具を介して互いに取り外し可能に又は固定的に結合されてもよい。しかしながら、特定の実施形態では、フレームセクション452、454、456、458、及び460は、単一の一体型フレーム構造として形成されてもよい。
【0063】
フレーム112は、横方向フレームセクション452の周りに配置された複数のブラケット又はスリーブ462を介して反力ビーム104に結合されてもよい。ブラケット又はスリーブ462は、溶接ジョイント又はねじ付き締結具466を介して反力ビーム104に固定的に又は取り外し可能に結合され得る取り付けアーム又はプレート464を介して、反力ビーム104の上部及び下部に結合されてもよい。特定の実施形態では、ブラケット又はスリーブ462は、横方向フレームセクション452及び454がブラケット又はスリーブ462の内部に沿ってスライドすることができるように、横方向フレームセクション452及び454の周りに移動可能に配置される。しかしながら、いくつかの実施形態では、ブラケット又はスリーブ462は、横方向フレームセクション452及び454の周りに取り外し可能にクランプされるか、又は固定的に結合されてもよく、それにより、反力ビーム104に対する横方向フレームセクション452及び454の移動を阻止する。
【0064】
例えば、ブラケット又はスリーブ462内の横方向フレームセクション452及び454の移動を可能にする実施形態では、1つ又は複数の駆動装置102は、ビーム22及び104に対してフレーム112を移動させるように構成されてもよい。例えば、駆動装置102は、端部フレームセクション456に結合された駆動装置468を含んでもよく、それにより、駆動装置468のシャフト470は伸長及び後退して、ビーム22及び104に対してフレーム112を移動させるように構成される。したがって、駆動装置468は、駆動マウント472及び締結具(例えば、ねじ付き締結具474)を介して基礎又は他の支持構造に結合されてもよい。例えば、駆動装置468は、矢印476によって示されるようにフレーム112を移動させるように構成されてもよく、これは、矢印478及び480によって示されるように負荷コネクタ52及びリフトコネクタ44に力を提供する。
【0065】
追加的に又は代替的に、駆動装置102は、中間フレームセクション460及び反力ビーム104の一部に結合された駆動装置482を含んでもよく、それにより、駆動装置482は、シャフト484を伸長及び後退させて、矢印486で示すように反力ビーム104及びリフトビーム22に対してフレーム112を移動させることができる。駆動装置482は、中間フレームセクション460及び反力ビーム104において、固定ジョイント(例えば、溶接ジョイント)又は取り外し可能な接続部(例えば、ねじ付きジョイント、ねじ付き締結具、ブラケット、クランプなど)を用いて取り付けられてもよい。この移動の結果として、フレーム112は、矢印478及び480によって示されるように、リフトビーム22上で力を伝達することができる。
【0066】
追加的に又は代替的に、駆動装置102は、横方向フレームセクション452及び454の一方又は両方に結合された駆動装置488を含んでもよい。特定の実施形態では、駆動装置488は、横方向フレームセクション452及び454と同軸であってもよく、及び/又は直接インラインであってもよい。
【0067】
駆動装置488は、矢印496によって示されるように、隣接する駆動マウント492と494(例えば、取り付けブラケット)との間で伸長及び後退するように構成されたシャフト490を含んでもよい。駆動装置488は、横方向フレームセクション452及び454の隣接するセクション498と500との間に配置される。図示の実施形態では、駆動マウント492は、横方向フレームセクション452及び454のセクション498に結合され、駆動マウント494は、反力ビーム104に結合される。駆動マウント492及び494は、固定ジョイント(例えば、溶接)又は取り外し可能なジョイント(例えば、取り外し可能な締結具、ねじ付きボルト、ねじ付きナット、クランプなど)を用いてセクション498及び反力ビーム104に結合されてもよい。図示のように、駆動マウント494は、駆動装置488とマウントアーム又はプレート464との間に剛性アーム又は延長部を含んでもよい。動作中、駆動装置488を伸長させて、反力ビーム104から離れてリフトビーム22に向かう第1の方向にフレーム112を押し動かし、それにより、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52に力を伝達してリフトビーム22を緊張状態に置くことができる。さらに、駆動装置488を後退させて、リフトビーム22から反力ビーム104に向かう第2の方向(第1の方向とは反対方向)にフレーム112を押し動かし、それにより、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52に力を伝達してリフトビーム22を圧縮状態に置くことができる。
【0068】
いくつかの実施形態では、駆動装置488は、横方向フレームセクション452及び454の隣接するセクション498と500との間でシャフト490を伸長及び後退させてもよく、それにより、隣接するセクション498及び500は、矢印496によって示されるように互いに対して拡張及び収縮することができる。例えば、横方向フレームセクション452及び454の各々は、互いに伸縮可能であり得る隣接するセクション498及び500とインライン又は同軸の駆動装置488を有してもよい。さらに、駆動装置488は、駆動マウント492及び494を介して、横方向フレームセクション452及び454の隣接するセクション498及び500に結合されてもよく、駆動マウント492及び494は、固定ジョイント(例えば、溶接)又は取り外し可能なジョイント(例えば、取り外し可能な締結具、ねじ付きボルト、ねじ付きナット、クランプなど)を介して、隣接するセクション498及び500に取り外し可能に又は固定的に結合されてもよい。駆動装置488が横方向フレームセクション452及び454のセクション498及び500の間でシャフト490を伸長すると、駆動装置488により、矢印478及び480で示すように、負荷コネクタ52及びリフトコネクタ44に力が加わる。
【0069】
駆動装置102はまた、端部フレームセクション458に配置された1つ又は複数の駆動装置502を含んでもよい。駆動装置502は、駆動マウント504を介して反力ビーム104の一部に固定的に又は取り外し可能に結合されてもよく、駆動マウント504は、端部フレームセクション458の周りに又は端部フレームセクション458を部分的に通って延び、反力ビーム104に結合されてもよい。例えば、駆動マウント504は、1つ又は複数の締結具(例えば、ねじ付き締結具506)を介して反力ビーム104に取り外し可能に結合されてもよい。追加的に又は代替的に、駆動マウント504は、別の基礎又は支持構造に結合された1つ又は複数の締結具(例えば、ねじ付き締結具510)を有する追加の駆動マウント部508を含んでもよい。駆動装置502は、端部フレームセクション458まで延びるシャフト512を含み、その結果、駆動装置502は、ビーム22及び104に対してフレーム112を移動させるためにシャフト512を伸長又は後退させるように構成されてもよい。例えば、駆動装置502は、シャフト512に結合されたヘッド部511の両側に配置された第1及び第2の駆動部501及び503を含んでもよい。
【0070】
動作中、駆動装置502の第1の駆動部501は、矢印514によって示されるように、ヘッド部511とフレーム112との間に力を加え、それにより、矢印515によって示されるように、フレーム112の端部フレームセクション458と反力ビーム104とを互いに向かって駆動し、そして、矢印478及び480によって示されるようにリフトコネクタ44及び負荷コネクタ52に引張力を加えるように構成されてもよい。あるいは、駆動装置502の第2の駆動部503は、矢印517によって示されるように、ヘッド部511とフレーム112に結合された駆動マウント504との間に力を加え、それにより、フレーム112の端部フレームセクション458と反力ビーム104とを互いに離れるように駆動し(すなわち、矢印515の反対向き)、そして、リフトコネクタ44及び負荷コネクタ52に圧縮力を加える(すなわち、矢印478及び480の反対向き)ように構成されてもよい。
【0071】
駆動装置102はまた、
図4及び
図13に示す配列と同様の駆動構成を含んでもよい。例えば、駆動装置102は、駆動マウント408及びねじ付き締結具410を介して端部フレームセクション456に結合された駆動装置516を含んでもよい。駆動装置516は、シャフト又はリンク機構190に結合され、シャフト又はリンク機構190はU字形コネクタ192を介して負荷コネクタ52に結合する。したがって、駆動装置516は、矢印518で示すように、負荷コネクタ52に直接力を加えることができる。駆動装置516がシャフト又はリンク機構190を後退させる場合、駆動装置516は、負荷コネクタ52に力478を加え、リフトコネクタ44に力480を加えることができる。この特定の実施形態では、フレーム112は、ビーム22及び104に対して固定位置に配置されてもよい。したがって、ブラケット又はスリーブ462は、横方向フレームセクション452及び454の周りにクランプ又は固着され、それによってビーム22及び104に対するフレーム112の移動を阻止することができる。しかしながら、特定の実施形態では、
図14の実施形態のように、図示の駆動装置102を互いに組み合わせて使用してもよい。
【0072】
図14の図示の実施形態では、負荷試験フレームワーク100は垂直配向に配向されてもよい。例えば、負荷試験フレームワーク100は、
図2に示すビーム支持体又はマウント109を介して垂直配向に支持されてもよい。垂直配向では、支持体108(例えば、フレーム112の可動フレーム構成450)は、リフトビーム22の負荷試験を容易にするために、駆動装置102によって加えられる力と組み合わせていくらかの重量(例えば、重力)に寄与することができる。したがって、コントローラ152は、リフトビーム22を負荷試験するために力の組み合わせ(例えば、支持体108の重量及び駆動装置102からの力)を使用するように設計されてもよい。しかしながら、
図14の実施形態はまた、負荷試験フレームワーク100を所望の配向に保持するための適切なマウントを用いて、水平方向又は任意の他の適切な配向(例えば、水平配向と垂直配向との間の傾斜した配向)に配列されてもよい。
【0073】
図15は、
図14のブラケット又はスリーブ462の一実施形態の概略図である。図示のように、ブラケット又はスリーブ462は、横方向フレームセクション452又は454の周りに配置された対向するブラケットセクション530及び532を含んでもよい。ブラケットセクション530及び532は、締結具レセプタクル536を通って配置されて嵌合締結具(例えば、雌ねじ付き締結具538)によって固着された締結具(例えば、雄ねじ付き締結具534)を介して互いに取り外し可能に結合されてもよい。ブラケットセクション530及び532の各々は、横方向フレームセクション452又は454の一部を囲んでもよい。ブラケットセクション530及び532は、ブラケット又はスリーブ462の内面540内で横方向フレームセクション452又は454の移動を可能にするようなサイズであってもよい。例えば、
図14の可動フレーム構成450では、ブラケットセクション530及び532は、横方向フレームセクション452及び454がブラケット又はスリーブ462を通ってスライドするためのいくらかのクリアランスを残してもよい。
【0074】
しかしながら、ブラケット又はスリーブ462は、上述したように、横方向フレームセクション452又は454をブラケット又はスリーブ462内に位置に関して固着するために、横方向フレームセクション452又は454を締め付ける(又は圧縮的に取り囲む)ように構成されてもよい。図示の実施形態では、横方向フレームセクション452及び454は、環状又は円筒状構造(例えば、中空円筒管542)を有し、ブラケット又はスリーブ462は、同様の環状又は円筒状構造を有する。しかしながら、ブラケット又はスリーブ462並びに横方向フレームセクション452及び454の幾何学的形状は、正方形形状、長方形形状、楕円形状などの他の形状を有してもよい。
【0075】
開示された実施形態の技術的効果は、リフトビームに負荷を加えるために重力物体(例えば、コンクリートブロック、ウォーターバルーンなど)のみに頼るのではなく、1つ又は複数の駆動装置(例えば、流体駆動装置、電気駆動装置、ギア駆動装置、レバレッジ駆動装置など)を使用してリフトビーム(又は他のリフト構造)を負荷試験するためのシステム及び方法を含む。重力ではなく駆動装置を使用することにより、水平配向、垂直配向、又は水平配向と垂直配向との間の傾斜配向などの様々な配向での負荷試験が可能になる。駆動装置の使用は、消費する空間が重力物体よりもかなり少なくなる。駆動装置の使用はまた、経時的な力の変動、異なる位置における力の変動、及び特定の環境条件又は動作条件に起因する力の変動を含む、リフトビーム上の負荷の制御されたシミュレーションを可能にする。
【0076】
上記で詳細に説明した主題は、以下に記載する1つ又は複数の条項によって規定することができる。
【0077】
リフトビームを負荷試験するためのシステムは、リフトビームを支持するように構成された負荷試験フレームワークを含む。システムは、リフトビームのリフトコネクタと結合するように構成された第1のコネクタと、リフトビームの負荷コネクタと結合するように構成された第2のコネクタとを含む。システムはまた、リフトコネクタ及び負荷コネクタを互いに押し動かして、リフトビームの負荷試験を行うように構成された少なくとも1つの駆動装置を含む。
【0078】
少なくとも1つの駆動装置は、ピストンを有する流体駆動装置を備える、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0079】
少なくとも1つの駆動装置は電気駆動装置を備える、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0080】
少なくとも1つの駆動装置は、シャフト、ギア、螺旋経路、回転構成要素、並進構成要素、又はそれらの組み合わせのうちの1つ又は複数を介して運動を伝達するように構成される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0081】
少なくとも1つの駆動装置は、ピボットジョイントに結合されたレバーを有するレバーアセンブリを備える、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0082】
第1のリンク機構が、第1のコネクタとリフトコネクタとの間に延び、第1のコネクタ及びリフトコネクタに結合するように構成される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0083】
第1のリンク機構は、リフトビームの長手方向軸に対して鋭角に配向されるように構成される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0084】
第1のコネクタは複数の接続ジョイントを備え、第1のリンク機構は複数の接続ジョイントのうちの1つに選択的に結合されて、リフトビームの長手方向軸に対する第1のリンク機構の角度を変化させる、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0085】
第1のコネクタを含む複数の第1のコネクタを備え、複数の第1のコネクタは、リフトビームの長手方向軸に対して異なる軸方向位置でリフトビームのそれぞれのリフトコネクタと結合するように構成される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0086】
第2のコネクタを含む複数の第2のコネクタを備え、複数の第2のコネクタは、リフトビームの長手方向軸に対して異なる軸方向位置でリフトビームのそれぞれの負荷コネクタと結合するように構成される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0087】
負荷試験フレームワークは、異なる軸方向位置に配置されるように構成された複数の支持体を備える、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0088】
少なくとも1つの駆動装置は複数の駆動装置を備え、複数の駆動装置の各駆動装置は、複数の第2のコネクタのうちの1つに対して力を生成して加えるように構成される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0089】
複数の駆動装置は、複数の第2のコネクタへの力を独立して変化させるように構成される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0090】
複数の第2のコネクタの各々は、複数の駆動装置のうちの1つに結合される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0091】
複数の支持体の各々は、複数の駆動装置のうちの1つによって駆動されて移動し、複数の支持体の各々は、複数の第2のコネクタのうちの1つに結合される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0092】
複数の支持体の各々は、リフトビームを受けるように構成されたレセプタクルの周りに延びるフレームを備える、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0093】
フレームは第1のフレームセクション及び第2のフレームセクションを備え、第1のフレームセクションは、レセプタクル内に開口部を露出させるように第2のフレームセクションから取り外し可能である、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0094】
負荷試験フレームワークは反力ビームを含み、複数の支持体は異なる軸方向位置で反力ビームに結合される、前記条項のいずれかに記載のシステム。
【0095】
リフトビームを負荷試験するためのシステムは、負荷試験フレームワークを含む。負荷試験フレームワークは、反力ビームと、反力ビームの長手方向軸に沿った異なる軸方向位置で反力ビームに結合された複数の支持体とを含み、複数の支持体は、反力ビームの長手方向軸に沿ってリフトビームを縦方向に支持するように構成される。負荷試験フレームワークは、反力ビームに結合された複数の第1のコネクタと、複数の第1のリンク機構とを含む。複数の第1のリンク機構の各々は、複数の第1のコネクタのうちの1つとリフトビームの複数のリフトコネクタのうちのそれぞれ1つとの間に延び、それらに結合するように構成され、複数の第1のコネクタの各々は、複数の接続ジョイントを含み、第1のリンク機構は、複数の接続ジョイントのうちの1つに選択的に結合されて、反力ビームの長手方向軸に対する第1のリンク機構の角度を変化させる。負荷試験フレームワークは、複数の第2のコネクタを含み、複数の第2のコネクタの各々は、リフトビームの複数の負荷コネクタのそれぞれ1つと結合するように構成され、複数の第2のコネクタの各々は、複数の支持体のそれぞれ1つと関連付けられる。負荷試験フレームワークは、リフトビームを負荷試験するためにリフトコネクタ及び負荷コネクタを互いに離れるように押し動かすように構成された複数の駆動装置を含む。
【0096】
リフトビームを負荷試験するための方法は、負荷試験フレームワークを用いてリフトビームを支持するステップと、第1のコネクタをリフトビームのリフトコネクタと結合するステップと、第2のコネクタをリフトビームの負荷コネクタと結合するステップとを含む。本方法はまた、少なくとも1つの駆動装置を介して、リフトコネクタ及び負荷コネクタを互いから離れるように押し動かして、リフトビームを負荷試験するステップを含む。
【0097】
本明細書は、本実施形態を説明するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者もここで開示された実施形態を実施することができるように実施例を用いており、任意の装置又はシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。ここで開示された実施形態の特許され得る範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の文言との実質的な差異を有さない等価な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図している。
【符号の説明】
【0098】
10 リフトシステム
12 負荷
14 クレーン
16 プラットフォーム
18 ブーム
20 ケーブル
22 リフトビーム
24 ハウジング
26 駆動装置
28 ホイール
30 アウトリガ
32 回転可能な基部
34 ウインチ
36 プーリホイール
38 分割ケーブルセクション
40 ケーブル部分、ケーブル
42 ケーブル
44 リフトコネクタ、接続部
46 頂部
48 角度
50 長手方向軸
52 負荷コネクタ
54 底部
56 負荷コネクタ
58 中間リンク機構又はケーブル
60 ガスタービンエンジン
62 圧縮機セクション
64 燃焼セクション
66 燃焼器
68 タービンセクション
70 従動負荷
72 圧縮機ブレード
74 シャフト
76 燃料ノズル
78 タービンブレード
80 シャフト
82 中間シャフト
84 ギアボックス
100 負荷試験フレームワーク
102 駆動装置
104 反力ビーム
106 長手方向軸
108 支持体、駆動装置
109 マウント
110 軸
112 フレーム
114 調整可能スペーサ
116 固定スペーサ
118 横方向アーム
120 調整可能接続部
122 傾斜アーム
124 コネクタ
126 底部
128 リンク機構
130 接続ジョイント
132 接続ジョイント
134 角度
136 矢印
138 矢印
140 駆動装置、反力ビーム
142 遠位端部分
144 駆動装置
146 遠位端部分
148 駆動装置
150 中間部分
152 コントローラ
154 プロセッサ
156 メモリ
158 命令
170 接続部
172 接続ジョイント
174 締結具レセプタクル
176 ねじ付き締結具
178 可変軸方向間隔
180 締結具レセプタクル
182 ねじ付き締結具
190 シャフト又はリンク機構
191 ヘッド部
192 U字形コネクタ
194 ねじ付き締結具
196 レセプタクル
198 レセプタクル
200 雌ねじ付き締結具
202 底部フレーム部分
203 開口部
204 横方向フレーム部分
205 開口部
206 ブッシング
207 力
208 矢印
210 ベースマウント
212 矢印
214 基準構造
216 力
220 流体駆動システム
222 ピストンシリンダアセンブリ
224 流体源
226 ポンプ
228 バルブ
230 制御ライン
232 ピストン
234 ハウジング又は本体
236 端部
238 端部
240 側壁
242 シリンダ
244 ピストン本体
246 矢印
248 並進構成要素
252 流体チャンバ
254 流体チャンバ
256 供給バルブ
258 供給バルブ
260 圧力解放バルブ
262 圧力解放バルブ
264 流体ライン又は導管
266 流体ライン又は導管
268 流体ライン又は導管
270 流体ライン又は導管
280 ギア駆動システム
282 駆動装置
284 ギアボックス
286 ねじ付き作動アセンブリ
288 雄ねじ付きシャフト又は雄ねじ部
290 雌ねじ付きナット又は雌ねじ部
292 内側本体、又はスリーブ
294 外側本体又はスリーブ
296 軸方向ガイド
298 ねじ付き又は螺旋状界面
300 ヘッド部又はエンドキャップ
302 時計回り又は反時計回りの回転方向
310 機械的レバレッジ駆動システム
312 駆動装置
314 レバー又はアーム
316 シャフト又はリンク機構
318 回転ジョイント
320 固定マウント又はアーム
322 回転ジョイント
324 回転ジョイント
326 運動方向、矢印
328 矢印
330 矢印、軸方向運動
332 並進構成要素
334 回転構成要素
340 リフト接続アセンブリ
342 アーム又はバー
344 アーム又はバー
346 締結具レセプタクル
348 締結具レセプタクル
350 締結具レセプタクル
352 締結具レセプタクル
354 締結具レセプタクル
356 締結具レセプタクル
358 ねじ付き締結具
360 雌ねじ付き締結具
380 フレームセクション
382 フレームセクション
384 フレームセクション
386 マウント
388 雄ねじ付き締結具
390 締結具レセプタクル
392 雌ねじ付き締結具
394 フランジ又はリップ
396 端壁
398 端壁
400 スペーサ又はガイド
402 スペーサ又はガイド
404 スペーサ又はガイド
406 スペーサ又はガイド
407 第1の内部駆動部
408 駆動マウント
409 第2の内部駆動部
410 ねじ付き締結具
411 外部駆動部
412 制御ライン
413 矢印
414 ビームリテーナ又はクランプ
415 矢印
416 ねじ付き締結具
418 隆起クランプ部
420 スペーサ
422 調整可能スペーサ
424 凹部
426 クランプアセンブリ
428 クランププレート
430 プレート
432 雄ねじ付き締結具
434 雌ねじ付き締結具
436 調整可能スペーサアームアセンブリ
438 スペーサアーム
440 スペーサアーム
442 ねじ付き締結具
444 スペーサプレート又はマウント
446 矢印
450 可動フレーム構成
452 横方向フレームセクション
454 フレームセクション
456 端部フレームセクション
458 端部フレームセクション
460 中間フレームセクション
462 ブラケット又はスリーブ
464 取り付けアーム又はプレート
466 ねじ付き締結具
468 駆動装置
470 シャフト
472 駆動マウント
474 ねじ付き締結具
476 矢印
478 矢印、力
480 矢印、力
482 駆動装置
484 シャフト
486 矢印
488 駆動装置
490 シャフト
492 駆動マウント
494 駆動マウント
496 矢印
498 セクション
500 セクション
501 第1の駆動部
502 駆動装置
503 第2の駆動部
504 駆動マウント
506 ねじ付き締結具
508 駆動マウント部
510 ねじ付き締結具
511 ヘッド部
512 シャフト
514 矢印
515 矢印
516 駆動装置
517 矢印
518 矢印
530 ブラケットセクション
532 ブラケットセクション
534 雄ねじ付き締結具
536 締結具レセプタクル
538 雌ねじ付き締結具
540 内面
542 中空円筒管
【外国語明細書】