Устройство для дефектоскопии стальных канатов

 

Изобретение относится к устройствам контроля износа стальных канатов шахтных подъемных машин методом неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение точности контроля стальных канатов, за счет снижения влияния флуктуаций натяжения каната в процессе измерений. В процессе работы электромагниты и устанавливаются на контролируемый канат 5. Любое уменьшение сечения каната 5 приводит к соответствующему увеличению сигнала на входе усилителя 7 и уменьшению сигнала на входах измерителя 9 индуктивности. На выходе усилителя 7 - сигнал, обратно пропорциональный сечению каната 5, а на выходе измерителя 9 индуктивности - сигнал, прямо пропорциональный сечению каната 5. В блоке 10 деления определяется отношение сигналов с усилителя 7 и измерителя 9. С выхода блока 10 деления сигнал поступает в блок 8 индикации и регистрации, индицируется и регистрируется непосредственно в процентах износа сечения каната. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 15977 34 (51) G 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ g ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4464779/25-28 (22) 22.07.88 (46) 07.10.90. Бюл. М 37 (71) Конотопский электромеханический завод "Красный металлист" (72) M. А. Головатый, A. M. Онищенко, В. П. Косьменко, Н. А. Маринченко и Е. М. Кудрявцев (53) 620.179.14(088.8) ,(56) Авторское свидетельство СССР

М 1002945, кл. G 01 N 27/82, 1972.

Измеритель износа стальных канатов

ИИСК-5 РЭ 1498.00.00.000 РЭ. Сумы, Облполиграфиэдат, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ

СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ (57) Изобретение относится к устройствам контроля износа стальных канатов шахтных подъемных машин методом нераэрушающего контроля. Целью изобретения является повышение точности контроля

2 стальных канатов за счет снижения влияния флуктуаций натяжения каната в процессе измерений, В процессе работы электромагниты устанавливаются на контролируемый канат 5. Любое уменьшение сечения каната 5 приводит к соответствующему увеличению сигнала на входе усилителя 7 и уменьшению сигнала на входах измерителя 9 индуктивности.

На выходе усилителя 7 будет сигнал, обратно пропорциональный сечению каната 5, а на выходе измерителя 9 индуктивности — сигнал, прямо пропорциональный сечению каната 5. В блоке 10 деления определяется отношение сигналов с усилителя 7 и измерителя;9.

С выхода блока 10 деления сигнал поступает в блок 8 индикации и регистрации, индицируется и регистрируется непосредственно в процентах износа сечения каната. 6 ил.

1597714

Изобретение относится к горной автоматике, а именно к устройствам контроля износа стальных канатов шахтных подъемных машин, и может быть ис-пользовано при контроле состояния канатов шахтных подъемных машин, оценке их пригодности для дальнейшей эксплуатации, прогнозировании срока службы канатов, повышении безопасности эксплуатации подъемной установки путем своевременной выбраковки дефектных канатов.

Целью изобретения является повышение точности контроля стальных кана- 15 тов за счет снижения влияния флуктуации натяжения каната в процессе измерений.

На фиг. 1 показано расположение электромагнитов на канате, вид на ка- 20 нат сборку; на фиг. 2 — то же, вид с торца каната; на фиг. 3 - функциональная схема устройства; на фиг. 4 - график экспериментальной зависимости прироста комплексного сопротивления a Z от натяжения P каната; на фиг. 5— график экспериментальной зависимости прироста индуктивности gL от натяжения P каната на фиг. 6 — график заI дь зо висимости отношения —. от натяжения Р.

8Z

Устройство содержит пару накладных электромагнитов 1 и 2 с расположенными на них катушками 3 и 4 индуктивно35 сти, предназначенными для установки на контролируемом канате 5, индикатор б возбуждения, выходы которого через мостовую схему (не показана) подключены к катушкам 3 и 4 электромагнитов 40

1 и 2 соединенный с выходом мостовой схемы усилитель 7, блок 8 индикации и регистрации, измеритель 9 индуктивности, блок 10 деления, при этом катушки 3 и 4 электромагнитов 1 и 2 под— ключены к входу измерителя 9 индуктивности, выход которого соединен с выкодом усилителя 7, а выход блока 10 деления соединен с блоком 8 индикации и регистрации. В данном устройстве на электромагнитах 1 и 2 на магнито50 проводах закреплены немагнитные башмаки 11 - 14, которые соединены с помощью. боковых магнитопроводящих накладок 15 - 18, а электромагниты 1 и

2 подпружинены к контролируемому уча- 55 стку каната 5 пружинами 19, а катушки

3 и 4 соединены последовательно встре чно и вместе с резистором 20 включены в плечо измерительного моста. Электромагниты 1 и 2 имеют С-образную форму сердечника (магнитопровода).

Устройство работает следующим оС-! разом.

Электромагниты 1 и 2 измерения каната 5 производят преобразование сечения контактирующего с электромагнитами 1 и 2 участка каната 5 в пропор—

O циональный усредненному сечению S сигнал Е на выходе моста и изменяет индуктивность L катушек 3 и 4 с магнитопроводами участком каната 5. Про— исходит это в следующей последовательности. С генератора б возбуждения переменное напряжение с частотой 20 Гц поступает в мостовую схему. Проходя по катушкам 3 и 4, переменное напряжение создает переменный магнитный поток в двух замкнутых цепях: С-образный сердечник 1 — участок каната

5 и С-образный сердечник 2 - участок каната 5. Катушки 3 и 4 включены встречно и последовательно и поэтому участок каната 5 намагничивается от электромагнитов 1 и 2 в одном и том же направлении, так как через участок каната 5 замыкаются одновременно маг— нитные потоки от обоих С-образных сер— дечников электромагнитов 1 и 2. В исходном состоянии для установки "0" электромагниты 1 и 2 устанавливают на неизношенный участок каната 5, который имеет для данной шахтной подъемной машины максимальное сечение (неизношенный канат). Переменными резисторами 20 и 21 уравновешивают мостовую схему так, чтобы на ее выходе сигнал бып равен нулю.

После этого электромагниты 1 и 2 устанавливают на тот канат 5, сечение которого нужно контролировать. Если сечение каната 5 уменьшается от максимального значения, то увеличиваются магнитные сопротивления по цепям: Собразный сердечник электромагнита 1 участок каната 5 и С-образный сердечник электромагнита 2 — участок каната

5. Суммарное магнитное сопротивление по обоим магнитным цепям увеличивается пропорционально уменьшению сечения каната 5 от максимального значения.

Поэтому уменьшение сечения каната 5 приводит к одновременному увеличению сигнала U на ь ходе мостовой схемы и

1 уменьшению индуктнвности L катушек 3 и 4. Сигнал U увеличивается обратно

1597714 пропорционально уменьшению сечения каната, а индуктивность L уменьшается с уменьшением сечения S каната. Сигнал U на выходе мостовой схемы определяется ее комплексным сопротивлени5 ем Лб

Любое уменьшение сечения каната 5 от максимального значения приводит к соответствующему увеличению сигнала

U на входах усилителя 7 и к уменьшению сигнала U (пропорционального ин1 дуктивностям катушек 3 и 4) на входах измерителя 9 индуктивности. На выходе усилителя 7 формируется сигнал, об— ратно пропорциональный сечению каната 5, а на выходе измерителя 9 индуктивности — сигнал, прямо пропорциональный сечению каната 5. В блоке 10 деления определяется отношение сигна- 20 лов с выходов блоков 7 и 9. На выходе блока 10 деления формируется сигнал, пропорциональный отношению ?.

Z которое является однозначной мерой 25

Ь сечения каната 5 —, - Е (S) .

Е 3

Сущность снижения влияния флуктуаций натяжения каната поясняется экспериментальными зависимостями (фиг. 4- 30

6), откуда следует, что увеличение натяжения каната P приводит к одновременному увеличению L u Z. Как следует иэ фиг. 4 увеличение натяжения каната 5 диаметром 42 мм от 0 до 25 т приводит к увеличению комплексного сопротивления на 2,5 . Иэ фиг. 5 видно, что увеличение натяжения каната от 0 до 25 т приводит к увеличению суммарной индуктивности преобразователя на 40

2,9 .

Для получения приведенной на фиг. 6 зависимости поступают следующим образом. Номинальные (нулевые на фиг. 4 и 5) значения комплексного со- 45 противления Е и и индуктивности Е „ соответствуют нулевым приростам, т.е.

Z = 1 и Ь = 1 а их отношение также н и равно 1, т.е. отношение их приростов равно нулю; при натяжении в 15 т dZ = f,65, т.e. Z = 1,0165, а 111

f,8Õ, т.е. 1 1,818, отношение приростов равно 1,018:1,0165 = 1,0015, т.е. составляет 0,15 отн. и т.д.

Из полученной таким образом на фиг. 6 зависимости видно, что определение сечения каната 5 по величине

dL отношения — снижает погрешность

ДЕ

Э вызванную изменениями напряжения каната 5 от нуля до 25 т, от 2,9Х по величине L и от 2,5 по величине Z до

0,39 .

Таким образом, предложенное устройство снижает погрешность от флуктуаций натяжения каната в 6,4 раза по сравнению с прототипом и в 7,4 раза по сравнению с определением S no величине L.

Сигнал с выхода блока 10 деления поступает в блок 8 индикации и регистрации, индицируется и регистрируеч ся непосредственно в процентах износа сечения каната.

Формула изобретения

Устройство для дефектоскопии стальных канатов, содержащее пару накладных электромагнитов с размещенными на них катушками, предназначенными для установки на контролируемом канате, генератор возбуждения, выходы которого через мостовую схему подключены к катушкам электромагнитов, соединенный с выходом мостовой схемы усилитель и блок -индикации и регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено измерителем индуктивности и блоком деления, катушки электромагнитов подключены к входу измерителя индуктивности, выход которого соединен с выходом усилителя, а выход блока деления соединен с блоком индикации и регистрации.

1597714

Фиг. 1

Фиг. 2

1597714

1597714

10 фри. б монн

Составитель А. Черных

Редактор А. Шандор Техред Л.Олийнык Корректор N. Кучерявая

Заказ 3048 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101