Устройство автоматического контроля износа стальных канатов шахтных подъемных машин

 

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля износа и выбраковки участков каната шахтных подъемных машин и может быть использовано для диагностики состояния стальных канатов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения места расположения дефекта по длине каната. В процессе работы устройства измеряют посредством электромагнитного преобразователя 2 потерю сечения каната 1, эксплуатируемого во взрывоопасной среде. Запоминают результат с помощью электрической памяти - оперативно-запоминающего блока 11, а во взрывобезопасной среде - посредством узла 19 обработки информации, подключаемого к информационному узлу 18. Извлекают из памяти записанный результат, который отображается в блоке 13 индикации и регистрации. Анализируют полученные результаты, и при необходимости производят выбраковку участков каната 1 по его длине. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g G 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY С634ДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (? 1 ) 4383242/25-28 (22) 23.02.88 (46) 23.03 ° 90. Бюл. Р 11,. (71) Конотопский электромеханический завод "Красный металлист" (72) M. А. Головатый, А. М. Онищенко, В. П. Косьменко, В. П. Белоножко и В. А. Бобылев (53) 620.179.14(088.8) (56) Измеритель износа стальных канатов ИИСК-5. Руководство по эксплуатации 1498.00.00.000 РЭ. - Сумы: Облполиграфиздат, 1985.

Патент США 1=- 4427940, кл. G 01 N 27/82, 1984. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ИЗНОСА СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ !ШАХТНЫХ

ПОДЪЕМНЫХ МА1Ш!Н

:(57 ) Изобретение относится .к устройствам автоматического контроля износа и выбраковки участков каната шахтных подъемных машин и может быть исИзобретение относится к устройствам автоматического контроля износа; и выбраковки участков каната шахтных подъемных машин и может быть использовано для диагностики состояния стальных канатов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей ! эа счет определения места расположения дефекта по длине каната.

На фиг. 1 показана установка электромагнитного. преобразователя изме-. рения сечения каната и датчика пути; на фиг. 2 — представлена функциональная схема устройства. пользовано для диагностики состояния стальных канатов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения места расположения дефекта по длине каната. В процессе работы устройства измеряют посредством электромагнитного преобразователя 2 потерю сечения каната 1, эксплуатируемого во взрывоопасной среде, Запоминают результат с помощью электрической .памяти — оперативно-запоминающего блока !1, а во взрывобезопасной среде — посредством узла 19 обработки информации, подключаемого к информационному узлу 18. Извлекают из памяти записанный результат, который отображается в блоке 13 индикации и регистрации. Анализируют полученные результаты и при необходимости производят выбраковку участков каната 1 по его длине. 2 ил.

Устройство содержит устанавливаемый на канате 1 электромагнитный пре-. образователь 2 измерения сечения каната 1, генератор 3, выход которого подключен через мостовую схему к катушкам 4 и 5 возбуждения преобразователя 2, соединенный с выходом мостовой схемы усилителв 6, да» чик 7 пути, последовательно соединенные функциональньп» преобразователь 8, входом соединенный с выходом усилителя 6, интегратор 9 со сбросом, аналого-цифровой преобразователь 10, оперативнозапоминающий блок 11, и-пороговый компаратор 12, блок !3 индикации н!

552086 ре> истрации, а также последовательно соединенные генератор 14 тактовых импупьсов, счетчик 15, управляемый: ключ 16 второй вход которого соедиУ

5 нен с выходом и-порогового компаратора 12, а выход — c. управляющим входом ( блока 13 индикации и регистрации, двоично-кольцевой счетчик 17, выход которого соединен с вторым входом lð оперативно-запоминающего блока 11. Выход генератора 14 тактовых импульсов соединен с входом двоично-кольцевого счетчика 17 и третьим входом оперативно-запоминающего блока 11, а выход датчика 7 пути соединен с управляющим входом интегратора 9 со сбросом, аналого-цифровым преобразователем 10 и вторым входом двоичнокольцевого счетчика 17. 20

В устройстве электромагнитный преобразователь 2, генератор 3, усилитель 6, функциональный преобразова1 тель 8, датчик 7 пути, интегратор 9

1 со сбросом, аналого-цифровой преобра- 25 зователь 10, оперативно-запоминающий блок 11 и двоично-кольцевой счетчик

17,объединены в единый информационный узел 18, который может быть установлен во взрывоопасной среде. и-По- 30 роговый компаратор !2, блок 13 индикации и регистрации, генератор 14 тактовых импульсов, счетчик 15 и управляемый ключ 16 образуют узел 19 обработки информации, который устана35 вливается во взрывобезопасной среде.

Устройство работает следующим образом.

ЭлектромагHHTHb!A преобразователь

2 измерения сечения каната 1 произво- 40 дит преобразование сечения контактирующего с преобразователем 2 участка .каната 1 в пропорциональный сечению сигнал на выходе мостовой схемы. При этом в исходном состоянии питаемая ; генератором 3 мостовая схема с преобразователем 2, установленным на неизношенном контрольном участке каната

1, уравновешив ается. При переводе преобразователя 2 на участок контрольно- 0 го каната 1 с известным искусственным дефектом на выходе мостовой схемы появляется сигнал разбаланса, который усиливается усилителем 6 с регулируемым коэффициентом усиления, изменяя величину которого производят калибровку прибора.. При переводе преобразова= теля 2 на контролируемый канат 1 с уменьшенным сечением индуктивность катушек 4 и 5 возбуждения преобразователя 2 уменьшается, мостовая-схема выходит из равновесия и на выходе ее появляется сигнал, зависящий от потери сечения. Этот сигнал усиливается усилителем 6.

Сформированный на выходе усилителя

6 аналоговый сигнал U о сечении каната I зависит от сечения по параболической зависимости U = а + Ь ° s + и

+ с . s . Этот сигнал в функциональном преобразователе 8 претерпевает такое изменение, что на его выходе формируется сигнал U, прямо пропорциональный сечению каната 1 согласно линейному уравнению U, = d + е ° s, и поступает на вход интегратора 9 со сбросом, который усредняет величину износа на шаге свивки каната 1. Сигнал о величине шага свивки поступает от датчика 7 пути, который управляет работой аналого-цифрового преобразователя 10 и двоично-кольцевого счет. чика 17.

Сигнал об износе на шаге свивки из интегратора 9 со сбросом поступает на аналоговый вход аналого-цифрового преобразователя 10 и в виде двоичного кода поступает в оперативно-запоминающий блок 11, в это же время приходит в блок ll от двоично-кольцевого счетчика 17 код адреса. При отсутствии сигнала от генератора 14 тактовых импульсов на входе "Запись — считывание оперативно-запоминающего блока ll происходит запись информации об износе в блок 1!. Этот процесс пропроисходит следующим образом.

Сигнал U, с выхода функционального преобразователя 8 поступает на вход интегратора 9 со,сбросом, где сигнал интегрируется (суммируется! в течение времени, пока перед электромагнитным преобразователем 2 проходит участок каната 1, равный шагу его свивки. Чтобы при любой скорости движения каната 1 перед электромагнитным преобразователем 2 интегратор 9 суммировал сигнал U на интервале шага свивки каната 1. К канату 1 приставлен датчик 7 пути, На выходе датчика

7 пути появляется импульс после того, как перед ним пройдет участок каната

1, длина которого равна шагу свивки (сколько шагов свивки проходит перед датчиком 7, столько импульсов формируется на его выходе).

15520

При поступлении импульса с датчика 7 пути на обнуляющий вход интегратора 9 со сбросом и на управляющий вход аналого-цифрового преобразова5 теля 1 0 происходит следующее. Be 2 личина U = J U,(t)dt, равная npot1 суммированному за время от t t до сигналу U, (t) (за время прохождения перед датчиком 7 пути отрезка каната 1 длиной, равной шагу свивки), поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 10, содержимое интег- 15 ратора 9 со сбросом сбрасывается на

"0", аналого-цифровой преобразователь

10 преобразует U в цифровой код U>, двоично-кольцевой счетчик 17 регистрирует импульс с выхода датчика 7 пути и на своем первом выходе (выхо-. де первого разряда) формирует "l", под действием которого на первый адресный вход оперативно-запоминающего блока ll поступает единичный сигнал

U. Последнее записывает код U в первую ячейку памяти. При дальнейшем прохождении перед электромагнитным преобразователем 2 и перед датчиком

7 пути второго участка каната 1 (так- Зр же по длине, равного шагу свивки каната) описанные операции происходят аналогично: на выходе интегратора 9 со сбросом эа время от t< до t фор э

35 мируатся сигнал Р„= о, (t )dt, notg ступающий на вход преобразователя 10, содержимое интегратора 9 сбрасывается на "0", преобразователь 10 преоб- 4р разует П в цифровой код U, счетчик 17 регистрирует второй ймпульс с датчика 7 и на своем втором выходе (выходе второго. разряда) формирует

1, под действием которого на второй адресный вход блока 11 поступает единичный сигнал. Последнее записывает код U во вторую ячейку памяти.

Таким образом, в последовательных ячейках памяти оперативно-запоминаю- 5р щего блока ll записываются коды Uy, 1 N

U эр U р ° ° ° qU 3 р каждый из которых является однозначной мерой среднего сечения каната 1 на одном шаге его свивки, Записанная в последовательных ячейках памяти оперативно-запоминающего блока 11 информация характеризует распределение степени износа кана.1 та 1 по его,ппине и может быть исполь-

86 6 зована после удаления информационного узла 18 из взрывоопасной среды и перемещения во взрывобеэопасную среду и подсоединения к информационному узлу 18 узла 19 обработки. По окончании измерения и записи информации об износе контролируемого каната 1 информационный узел 18 перемещают во взрывобеэопасную среду, где его подключают к узлу 19 обработки. Сигналом генератора 14 тактовых импульсов пе11 11 реводят блок 11 в режим Считывание

Одновременно через двоично-кольцевой счетчик 17 выдают на блок 11 код адреса, в результате чего с выхода блока 11 на вход Il-ïoðoãoâîãî компаратора 12 поступает последовательно сигнал об износе на шаге свивки.

В и-порогбвом компараторе 12 сигнал об износе анализируется по уров— ням, и в блок 13 индикации и регист— рации по одному каналу поступает информация об уровне износа, а по другому каналу через счетчик 15 и управляемый ключ 16 — информация об адресе (координате) этого износа на реальном канате 1.

Формула изобретения устройство автоматического контро— ля износа стальных канатов шахтных подъемных машин, содержащее устанавливаемый на канате электромагнитный преобразователь измерения сечения каната, генератор, выход которого подключен через мостовую схему к катуш— кам возбуждения преобразователя, и соединенный с выходом мостовой схемы усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения места расположения дефекта по длине каната, оно снабжено датчиком

Ф пути, последовательно соединенными функциональным преобразователем, входом соединенным с выходом усилителя, интегратором со сбросом, аналого-цифровым преобразователем, оперативнозапоминающим блоком, и-пороговым компаратором и блоком индикации и регистрации, последовательно соединенными генератором тактовых импульсов, счетчиком, управляемым-ключом, второй вход которого соединен с выходом ипорогового компаратора, а выход — с управляющим входом блока Индикации и . регистрации, а также двоично-кольце7 !552086 8

Составитель А. Черных

Редактор И. Дербак Техред Л. Сердюкова Корректор С. Иевкун

Заказ 326 Тираж 51 0 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101 г вым счетчиком, выход которого соединен с вторым входом оперативно — запоминающего блока, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом двоично-кольцевого счетчика и третьим входом оперативно- з апоминающего блока, а выход датчика пути соединен с управляющим входом интегратора со сбросом, аналого-цифровым преобразо5 вателем и вторым входом двоично-кольцевого счетчика.