Способ контроля прочности изделия, армированного металлическими тросами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК э(511 0 01 ТЕНИЯ ИСАНИ Б струкй доонт онт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Днепропетровский завод шахтноавтоматики и Украинский научно-исследовательский и проектно-конторский институт гидравлическобычи угля(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 584239, С 01 й 27/72, 18,02,76,2. Авторское свидетельство СССРВ 796748, кл, 0 01 К 27/72,11.04.79(54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИИЗДЕЛИЯ, АРМИРОВАННОГО МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ТРОСАМИ, включающий продольноенамагничивание изделия, измерениегоризонтальной составляющей магнитостатического поля дефекта изделия,определение ее максимального значения, определение величины расхождения концов порванных тросов, коррекцию максимального значения горизонтальной составляющей магнитостатичес 026 4 А кого поля дефекта иэделия в учетом концентрации напряжений в зоне дефекта и величины расхождения концов тросов и определение по нему числа порванных тросов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, определяют величину расхождения концов порванных тросов по протяженности горизонтальной составляющей магнитостатического поля дефектов изделия, определяют максимальное значение горизонтальной составляющей магнитостатического поля для эталонного порыва одного троса, а коррекцию максимального значения горизонтальной составляющей магнитостатического поля дефекта дополнительно производят по амплитуд но-частотной характеристике нагрузки в изделии и максимальному значению горизонтальной составляющей для эталонного порыва одного троса, величину расхождения концов э которого определяют иэ соотношенияэ" уГ где у - величина зазора между кролируемым иэделием и кролирующим датчиком.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для неразрушающего контроля прочности изделий, армированных металлическими тросами, применяемых на конвейерном транспорте имногоканатном подъеме грузов угольной и горнорудной промышленности.Известен способ контроля прочности изделия, армированного металлическими тросами, включающий продольное 10намагничивание тросов, измерение горизонтальной и вертикальной составляющих магнитостатического поля дефектов и коррекцию измеренных сигналов в процессе их обработки с 15учетом снижения концентрации напряжений по длине и ширине иэделия,а также с учетом скорости движенияобъекта 1).Однако при таком способе контроля не обеспечивается необходимаяточность вследствие того, что приизмерении максимального значениягоризонтальной составляющей магнитостатического поля дефекта неучитывается влияние расхожденияконцов поврежденных тросов на величину этой составляющей поля,Известен также способ контроляпрочности изделия, армированного металлическими тросами, включающийпродольное намагничивание тросов,измерение горизонтальной и вертикальной составляющих магнитостатического галя дефектов иэделия, определение их максимального значения, коррекцию максимального значения горизонтальной составляющей магнитостатического поля дефекта иэделия сучетом концентрации напряжений взоне дефекта, а также в соответствии 40с величиной расхождения концов троса, которую определяют путем измерения расстояния от центра повреждения до точки расположения максимума вертикальной составляющей полядефекта )2).Однако отсутствиенаучно обоснованных рекомендаций по метрологическому обеспечению при выборе эталонаединичного порыва троса и зависимость максимальных значений горизонтальной и вертикальной составляющих;поля дефекта не только от величиныпорыва, но и от зазора между контролируемым изделием и датчиками приводят к существенной погрешностив определении снижения прочности.Кроме того, величина коэффициента концентрации напряжений, за который принимают отношение внутреннегонапряжения в какой-либо точке.при 60наличии концентратора к напряжениюв той же точке при отсутствии концентратора, существенно зависит какот характера внешней нагрузки, таки от ряда физико-геометрических ха рактеристик иэделия и ослабляющихего концентраторов (форма повреждения, размеры и место расположенияего по длине и ширине иэделия).Указанные факторы не учитываются при обработке сигналов известным способом, что также приводитк снижению точности контроля,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу контроляпрочности изделия, армированногометаллическими тросами, включающемупродольное намагничивание изделия,измерение горизонтальной составляющей магнитостатического поля дефекта иэделия, определение ее максимального значения определение величины расхождения концов порванныхтросов, коррекцию максимальногозначения горизонтальной составляющей магнитостатического поля дефекта изделия с учетом концентрациинапряжений в зоне дефекта и величинырасхождения концов тросов и определение по нему числа порванных тросовопределяют величину расхождения концов тросов по протяженности горизонтальной составляющей магнитостатического поля дефектов иэделия,определяют максимальное значениегоризонтальной составляющей магиитостатического поля для эталонногопорыва одного троса, а коррекциюмаксимального значения горизонтальной составляющей магнитостатического поля дефекта дополнительно производят по амплитудно-частотной характеристике нагрузки в изделии имаксимальному значению горизонтальной составляющей для эталонного порыва одного троса, величину расхождения концов э которого определяютиэ соотношенияз = уг,где у - величина зазора между контролируемым иэделием и контролирующим датчикам,На фиг. 1 приведены значения нормированной горизонтальной составляющей поля Н для различных величинзазора с дипольным распределениеммагнитных зарядов на концах оборван- .ного троса,а также эавйсимость координат точек Х,вкоторых горизонтальнаясоставляющая принимает нулевое значение в зависимости ат расхожденияконцов оборванного троса, на фиг.2блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа,Устройство содержит контролируемое изделие 1 (реэинотросовая лента или канат), расположенное в зонечувствительности магнитоферрозондового многоэлементного датчика 2представляющего собой набор двухстержневых феррозондов, питаемыхгенератором 3 возбуждения, нэбира 102604210 тельный усилитель 4, детектор 5,блок 6 регистрации минимального значения поля, блок 7 регистрации максимального значения поля, блок 8 изме.рения протяженности дефекта, блок 9коррекции сигнала и определения числа поврежденных тросов в сечениииэделия 1, блок 10 коррекции уставки коэффициента концентрации, блок Ификсации места повреждения по ширине изделия 1,блок 12 коррекции ианализа сочетаний места поврежденийдатчик 13 усилий в изделии 1,блок 14анализа усилий в изделии 1 и блок 15измерения снижения прочности иэделия.1. 15Способ осуществляют следующимобразом.Контролируемое иэделие 1 намагничивают в продольном направлении иизмеряют горизонтальную (продольную)составляющую магнитостатическогополя рассеяния в местах повреждениятроса датчиком 2, сигнал с которого .усиливается избирательным усилителем 4 второй гармоники, детектируется детектором 5 и одновременно подается на блок б регистрации минимального значения поля и блок 7 регистрации максимального значения поля,по команде с которого в момент фиксации в блоке 8 происходит измерение фпротяженности поля дефекта, ипо этой величине для заданного зазора у производят коррекцию сигнала Нуп,ох по отношению к значению (Нуо) о в блоке 9, где оп- З 5ределяется число поврежденных тросов в сечении ленты.Корректировку измеренного максимального значения горизонтальнойсоставляющей поля дефекта Но ведут в сторону достижения значения Но) о , равного максимумугоризонтальйой составляющей дляэталонного порыва троса с расхождением концов зу 12. 45Сигнал, несущий информацию о чис-,ле поврежденных тросов в сеченииленты, с блока 9 подается в блок 10,где производится коррекция уставкикоэффициента концентрации в зависи-,мости от формы и геометрии дефекта и,места расположения повреждения поширине изделия 1,Сигналы с датчика 2, несущие информацию о расположении дефекта поширине иэделия 1,.после обработки вблоках 11 и 12 также поступают вблок 10.Одновременно в блок 10 поступаетсигнал с датчика 13, величина испектр которого анализируются автоматически в блоке 14, и в зависимостиот характера нагрузки в блок 10 подается команда на коррекцию коэффициента концентрацииОткорректированныйв зависимости от влияния на коэффициент концентрации указанных факторов сигнал поступает в блок 15, гдепроизводится измерение сниженияпрочности иэделия 1.Таким образом, применеие одногодатчика горизонтальной составляющейполя для определения величины максимума этой составляющей и протяженности дефекта, а также определение по ним величины расхождения концов наряду с учетом характера нагрузки изделия и протяженности дефекта позволяет повысить точность контроля прочности изделий.Предлагаеий способ контроля может быть использован для модерниэации серийно выпускаемых дефектоскопов контроля резинотросовых лент конвейеров и плоских реэинотросовых уравновешивающих канатов подъемных установок.Реализация способа в указанных устройствах позволяет повысить точность контроля, т.е. обеспечивает решение задачи дефектометрии армирующих тросов лент и канатов в автоматическом режиме, дает возможность в производственных условиях проиэводить тарировку дефектоскопов и проверку их работоспособности, а также обеспечивает значительное упрощение их конструкции.1026042 Составитель С.Шумилишская Техред И,Тепер Корректор С.ШекмаР Редактор А.Курах Подписное Филиал ППП фПатент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 4550/36 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5