RU2281489C2 - Wear sensing method for steel wire rope of hoisting machine - Google Patents
Wear sensing method for steel wire rope of hoisting machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281489C2 RU2281489C2 RU2004130934/28A RU2004130934A RU2281489C2 RU 2281489 C2 RU2281489 C2 RU 2281489C2 RU 2004130934/28 A RU2004130934/28 A RU 2004130934/28A RU 2004130934 A RU2004130934 A RU 2004130934A RU 2281489 C2 RU2281489 C2 RU 2281489C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rope
- magnetic field
- value
- wear
- cross
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области неразрушающего магнитного контроля изделий и предназначено для контроля износа стальных проволочных канатов грузоподъемных кранов, лифтов и других грузоподъемных машин.The invention relates to the field of non-destructive magnetic control of products and is intended to control the wear of steel wire ropes of hoisting cranes, elevators and other hoisting machines.
Уровень техники в области неразрушающего магнитного контроля подобных объектов может быть представлен следующими известными решениями.The prior art in the field of non-destructive magnetic control of such objects can be represented by the following known solutions.
Известен способ измерения износа стальных канатов (см. патент СССР 1575109 A1, МПК G 01 N 27/82), при котором непрерывно продольно намагничивают канат постоянным магнитным полем, измеряют величину Iи индукции магнитного поля вокруг каната, измеряют интенсивность Iб скачков Баркгаузена вокруг каната, составляют из участка намагниченного каната и магнитопровода с катушкой замкнутую магнитную цепь и измеряют сопротивление катушки Iк на высокой частоте, непрерывно намагничивают канат низкочастотным магнитным полем с помощью электромагнита и измеряют индуктивность Iэ катушки электромагнита, предварительно для образцового каната каждую из физических величин Iи; Iб; Iк; Iэ измеряют многократно при одних и тех же изменениях мешающих параметров, по полученным массивам данных рассчитывают дисперсии Gи, Gб, Gк, Gэ каждой из четырех физических величин, по которым получают коэффициенты Ки, Кб, Кк, Кэ, где Ки=
где А - градуировочный коэффициент, который равен величине корня квадратного из подкоренного выражения, вычисленного при значениях приращений сигналов, вызванных изменением сечения каната на единицу измеряемой величины.where A is the calibration coefficient, which is equal to the square root of the radical expression calculated for the values of the signal increments caused by the change in the cross-section of the rope per unit of the measured value.
Недостатками данного способа измерения износа стальных канатов являются большая сложность, трудоемкость и невысокая точность вычисления сечения каната.The disadvantages of this method of measuring wear of steel ropes are the great complexity, complexity and low accuracy of calculating the cross section of the rope.
Наиболее близким к заявляемому способу является «Способ неразрушающего контроля площади поперечного сечения и обнаружения локальных дефектов протяженных ферромагнитных объектов, прежде всего канатов из стальной проволоки» (см. патент России: RU 2204129 С2 по МПК G 01 N 27/82).Closest to the claimed method is the "Method of non-destructive testing of the cross-sectional area and the detection of local defects of long ferromagnetic objects, primarily ropes made of steel wire" (see Russian patent: RU 2204129 C2 according to IPC G 01 N 27/82).
Согласно этому способу участок контролируемого каната продольно намагничивают до состояния, близкого к насыщению, с помощью намагничивающего узла с полюсами, обращенными к контролируемому канату, и измеряют параметры магнитного поля в межполюсном пространстве у поверхности контролируемого каната, причем указанное измерение производят, по крайней мере, в одной паре точек, лежащих на линии, параллельной оси объекта. Сигналы о параметре магнитного поля в этих точках вычитают друг из друга и по полученной первой разности сигналов судят о наличии локальных дефектов, а для получения информации о площади поперечного сечения результаты этих измерений суммируют. При этом измерение параметра магнитного поля производят в точках, симметричных относительно середины межполюсного пространства намагничивающего узла и дополнительно измеряют параметр магнитного поля, по крайней мере, под одним из полюсов намагничивающего узла и определяют вторую разность - между суммой сигналов о параметре магнитного поля в упомянутой паре точек и результатом измерения параметра магнитного поля, по крайней мере, под одним из полюсов намагничивающего узла, умноженным на весовой коэффициент, значение которого постоянно для данного номинального значения площади поперечного сечения контролируемого каната.According to this method, the portion of the controlled rope is longitudinally magnetized to a state near saturation, using a magnetizing unit with poles facing the controlled rope, and magnetic field parameters are measured in the pole space at the surface of the controlled rope, and this measurement is carried out at least in one pair of points lying on a line parallel to the axis of the object. The signals about the magnetic field parameter at these points are subtracted from each other and the local signals are judged by the first signal difference obtained, and the results of these measurements are summed up to obtain information on the cross-sectional area. In this case, the measurement of the magnetic field parameter is carried out at points symmetrical with respect to the middle of the interpolar space of the magnetizing node and the magnetic field parameter is additionally measured at least under one of the poles of the magnetizing node and the second difference is determined between the sum of the signals about the magnetic field parameter in the mentioned pair of points and the result of measuring the magnetic field parameter, at least under one of the poles of the magnetizing unit, multiplied by a weight coefficient, the value of which is constant about for a given nominal value of the cross-sectional area of the controlled rope.
Измеренные с помощью датчиков контроля магнитного поля текущие параметры магнитного поля в межполюсном пространстве у поверхности каната сравнивают с эталонными значениями контрольного образца каната или бездефектной его части в навеске и по результатам сравнения судят о дефектах каната.The current parameters of the magnetic field measured using magnetic field sensors in the interpolar space near the surface of the rope are compared with the reference values of the control sample of the rope or its defect-free part in the sample and the rope defects are judged by the results of the comparison.
Недостатком рассмотренного способа неразрушающего контроля площади поперечного сечения и обнаружения локальных дефектов протяженных ферромагнитных объектов является невысокая точность измерения величины износа сечения металла каната за время эксплуатации, по предельной величине которого производится замена каната. Это связано с неопределенностью начала учета износа сечения металла вновь навешенного каната. Новый навешенный канат в начале эксплуатации в течение 1-3 месяцев подвергается конструктивной вытяжке и соответствующему утонению. Утонение каната происходит вследствие смятия органического сердечника, пластической деформации соседних слоев проволок и прядей. Утонение каната при осуществлении описываемого способа неразрушающего контроля будет показывать (означать) износ площади поперечного сечения каната. Это связано с тем, что при уменьшении поперечного сечения каната имеет место увеличение радиальных зазоров под полюсами намагничивающего устройства, что вызывает уменьшение магнитной индукции в канате и переход материала каната в ненасыщенное состояние. Это ведет к нарушению линейной связи между площадью поперечного сечения каната и магнитной индукцией в зоне ее измерения дополнительными датчиками, что приводит к увеличению погрешности измерения площади поперечного сечения. Чем больше погрешность измерения, тем раньше выводится из эксплуатации канат.The disadvantage of the considered method of non-destructive testing of the cross-sectional area and the detection of local defects of extended ferromagnetic objects is the low accuracy of measuring the wear of the cross section of the metal of the rope during operation, the limit value of which the rope is replaced. This is due to the uncertainty of the start of taking into account the wear of the cross section of the metal of the newly hung rope. At the beginning of operation, a new hinged rope is subjected to a structural hood and corresponding thinning within 1-3 months. The thinning of the rope occurs due to crushing of the organic core, plastic deformation of adjacent layers of wires and strands. The thinning of the rope during the implementation of the described method of non-destructive testing will indicate (mean) wear of the cross-sectional area of the rope. This is due to the fact that with a decrease in the cross section of the rope, there is an increase in radial gaps under the poles of the magnetizing device, which causes a decrease in the magnetic induction in the rope and the transition of the rope material to an unsaturated state. This leads to a violation of the linear relationship between the cross-sectional area of the rope and magnetic induction in the zone of its measurement by additional sensors, which leads to an increase in the error in measuring the cross-sectional area. The larger the measurement error, the earlier the rope is decommissioned.
Практика показывает, что утонение каната составляет величину 1-3% от его номинального диаметра и не учет этого приводит к большим погрешностям в измерении износа поперечного сечения каната. Например, для каната диаметром 42 мм утонение приводит к уменьшению диаметра на 0,42-1,26 мм. Это приводит к увеличению зазоров под полюсами намагничивающего устройства на 0,21-0,63 мм, что на 42-126% больше по сравнению с величиной нормативных зазоров. Увеличение зазоров происходит постепенно от некоторой начальной величины до величины максимальной, определяемой наступлением момента, когда канат считается обтянутым, т.е. когда в процессе эксплуатации отсутствует остаточное упругое удлинение. Такой процесс воспринимается по данному способу как процесс уменьшения сечения металла каната. Возникающая, в связи с этим погрешность точности измерения сечения металла каната, когда в процессе эксплуатации канат не изнашивается, а утоняется, приводит к уменьшению срока эксплуатации каната.Practice shows that the thinning of the rope is 1-3% of its nominal diameter and not taking this into account leads to large errors in measuring the wear of the cross section of the rope. For example, for a rope with a diameter of 42 mm, thinning leads to a decrease in diameter by 0.42-1.26 mm. This leads to an increase in the gaps under the poles of the magnetizing device by 0.21-0.63 mm, which is 42-126% more compared to the standard gaps. The gap increases gradually from a certain initial value to a maximum value determined by the moment when the rope is considered to be tight, i.e. when during operation there is no residual elastic elongation. This process is perceived by this method as the process of reducing the cross-section of the metal of the rope. The error that arises in connection with this is the accuracy of measuring the cross section of the metal of the rope, when the rope does not wear out but is thinned during operation, which leads to a decrease in the rope's operating life.
Задача настоящего изобретения - увеличение срока эксплуатации каната.The objective of the present invention is to increase the life of the rope.
Технический результат, получаемый настоящим изобретением, состоит в повышении точности измерения величины износа сечения металла каната.The technical result obtained by the present invention is to improve the accuracy of measuring the wear of the cross section of the metal of the rope.
Для решения этой технической задачи в предлагаемом способе, как и в известном, измерение износа стальных канатов включает продольное намагничивание участков навески контролируемого каната до состояния, близкого к насыщению, измерение текущих параметров магнитного поля в межполюсном пространстве у поверхности контролируемого каната с помощью датчиков контроля магнитного поля и сопоставление текущих значений сигналов датчиков контроля магнитного поля с эталонными значениями сигналов датчиков контроля магнитного поля, по результатам которого судят об относительной потере сечения каната.To solve this technical problem in the proposed method, as well as in the known one, the measurement of wear of steel ropes includes the longitudinal magnetization of the sections of the suspension of the controlled rope to a state close to saturation, the measurement of the current parameters of the magnetic field in the interpolar space near the surface of the controlled rope using sensors to control the magnetic field and comparing the current values of the signals of the sensors for monitoring the magnetic field with the reference values of the signals of the sensors for monitoring the magnetic field, according to the result which judge the relative loss of rope section.
В отличие от прототипа после навешивания каната дополнительно измеряют величину его линейного удлинения L и сравнивают ее с расчетной величиной упругого удлинения Lp каната, а об относительной потере сечения каната, связанной с его износом, судят с момента наступления соотношения 0,98≤L/Lp≤1,02 с учетом относительной потери сечения на этот момент.In contrast to the prototype, after hanging the rope, its linear elongation L is additionally measured and compared with the calculated value of the elastic elongation Lp of the rope, and the relative loss of the cross-section of the rope associated with its wear is judged from the moment the ratio 0.98≤L / Lp≤ 1.02 taking into account the relative loss of the cross section at this moment.
Измерение величины линейного удлинения L каната после его навешивания необходимо для определения такого момента, когда под действием собственного веса и веса транспортируемого груза прекратится удлинение каната, т.е. канат становится обтянутым и это будет свидетельствовать о стабилизации диаметра каната.Measurement of the linear elongation L of the rope after hanging it is necessary to determine the moment when, under the influence of its own weight and the weight of the transported cargo, the rope elongation ceases, i.e. the rope becomes covered and this will indicate stabilization of the rope diameter.
Инструментальное определение момента такой стабилизации диаметра каната будет способствовать практическому определению начала отсчета потери сечения каната от его износа.Instrumental determination of the moment of such stabilization of the rope diameter will contribute to the practical determination of the reference point of the loss of the cross section of the rope from its wear.
Вычисление (расчетное определение) величины упругого удлинения Lp необходимо для определения теоретического значения максимального удлинения каната, которое будет достигнуто с момента его навески в процессе эксплуатации под действием собственного веса и веса транспортируемого груза. При этом значении канат становится обтянутым и можно считать, что произойдет стабилизация его диаметра.The calculation (calculation definition) of the elastic elongation Lp is necessary to determine the theoretical value of the maximum rope elongation, which will be achieved from the moment of its hanging during operation under the influence of its own weight and the weight of the transported cargo. With this value, the rope becomes covered and it can be considered that its diameter will stabilize.
Сравнивание величины линейного удлинения L каната с расчетной величиной упругого удлинения Lp каната необходимо для определения состояния стабильности диаметра каната с момента его навески.A comparison of the linear elongation L of the rope with the calculated value of the elastic elongation Lp of the rope is necessary to determine the state of stability of the diameter of the rope from the moment it is weighed.
Суждение о начале износа каната по достижению соотношения 0,98≤L/Lp≤1,02 необходимо для инструментального контроля технического состояния каната с целью увеличения его срока эксплуатации.The judgment on the beginning of rope wear upon reaching the ratio of 0.98≤L / Lp≤1.02 is necessary for instrumental control of the technical condition of the rope in order to increase its life.
Оптимальным будет соотношение L/Lp=1, что свидетельствует о том, что канат можно считать обтянутым, у него в процессе дальнейшей эксплуатации отсутствует остаточное упругое удлинение, а следовательно, и утонение - уменьшение диаметра под нагрузками. При таком соотношении наступает момент начала износа сечения каната.The ratio L / Lp = 1 will be optimal, which indicates that the rope can be considered tightened, it does not have any residual elastic elongation during further operation, and consequently, thinning — a reduction in diameter under loads. With this ratio, the moment of the beginning of the wear of the rope section occurs.
Соотношение L/Lp≥1 свидетельствует о том, что величина линейного удлинения каната стала больше величины теоретически возможного упругого удлинения каната. Такое возможно при аварийном состоянии каната, характеризующемся потерей его прочности из-за порывов проволок, прядей или сердечника. В то же время незначительное превышение единицы может быть вызвано погрешностью измерений. Если принять широко используемую в технике величину погрешности измерения (например: канатов, приборов и средств контроля) в 2%, то максимальное соотношение будет: L/Lp≤1,02.The ratio L / Lp≥1 indicates that the linear elongation of the rope became larger than the theoretically possible elastic elongation of the rope. This is possible in the emergency condition of the rope, characterized by the loss of its strength due to gusts of wire, strands or core. At the same time, a slight excess of one may be caused by measurement error. If we take the measurement error (widely used in engineering) of the measurement error (for example: ropes, devices and means of control) at 2%, then the maximum ratio will be: L / Lp≤1.02.
Соотношение L/Lp≤1 свидетельствует о том, что еще не наступил момент, когда измерения относительной потери сечения металла контролируемого каната следует учитывать. С учетом принятой выше величины погрешности измерений в 2% минимальное соотношение будет:The ratio L / Lp≤1 indicates that the moment has not yet come when measurements of the relative loss of the cross-section of the metal of the controlled rope should be taken into account. Given the value of the measurement error of 2% adopted above, the minimum ratio will be:
L/Lp≥0,98.L / Lp≥0.98.
Итогом определения оптимального соотношения линейного удлинения L и расчетной величины упругого удлинения Lp каната будет соотношение: 0,98≤L/Lp≤1,02.The result of determining the optimal ratio of linear elongation L and the calculated value of the elastic elongation Lp of the rope will be the ratio: 0.98≤L / Lp≤1.02.
Вышеперечисленные существенные отличительные признаки нам были неизвестны из патентной и научно-технической информации и соответствуют критерию «Новизна», т.е. существенные отличительные признаки являются «Новыми».The above significant distinguishing features were unknown to us from the patent and scientific and technical information and meet the criterion of "Novelty", i.e. The salient features are New.
Учитывая, что вышеприведенные существенные отличительные признаки являются неочевидными для среднего специалиста в этой области знаний, то мы считаем, что изобретение соответствует критерию «Изобретательский уровень». Изобретение соответствует критерию «Промышленная применимость», т.к. его реализация не представляет технических трудностей и может быть осуществлена с помощью существующих средств измерения длины, массы и характеристик канатов, приведенных в соответствующих ГОСТах и ТУ на канаты.Given that the above significant distinguishing features are not obvious to the average person skilled in the art, we believe that the invention meets the criterion of "Inventive step". The invention meets the criterion of "Industrial applicability", because its implementation does not present technical difficulties and can be carried out using existing means of measuring the length, weight and characteristics of the ropes given in the relevant GOSTs and TU for ropes.
Изобретение поясняется представленной на чертеже схемой реализации способа.The invention is illustrated in the drawing diagram of the implementation of the method.
Предлагаемый способ измерения износа стальных проволочных канатов грузоподъемных машин осуществляется следующим образом. Участок навески контролируемого каната 1 (см. чертеж) намагничивают до состояния, близкого к насыщению, для чего создают магнитный поток с помощью намагничивающего узла 2 с полюсами, охватывающими контролируемый канат. С помощью датчиков 3 контроля магнитного поля в межполюсном пространстве намагничивающего узла 2 у поверхности контролируемого каната 1 измеряют текущие параметры магнитного поля, сигналы которых поступают в блок обработки сигналов 4 (процессор). В блоке обработки сигналов 4 текущие значения сигналов датчиков 3 контроля магнитного поля сопоставляются с эталонными значениями, которые получают следующим образом. Намагничивающий узел 2 с датчиками 3 устанавливают на контрольном образце каната, являющегося отрезком контролируемого каната, с номинальным значением сечения металла каната, что соответствует нулевому значению потери сечения. С помощью регулятора в блоке обработки сигналов 4 устанавливают на регистрирующем узле и фиксируют в памяти нулевое значение потери сечения металла каната. Затем намагничивающий узел 2 с датчиками 3 устанавливают на контрольном образце каната с известным, искусственно созданным значением потери сечения и с помощью регулятора в блоке обработки сигналов 4 устанавливают это значение на его регистрирующем узле и фиксируют в его памяти. В качестве значения потери сечения можно использовать 100%-ную потерю сечения, что соответствует отсутствию каната в намагничивающем узле 2 с датчиками 3 контроля магнитного поля. Создание в памяти блока обработки сигналов 4 эталонных значений сигналов датчиков 3 контроля поля, т.е. формирование алгоритма или функциональной зависимости сигналов датчиков контроля магнитного поля от величины потери сечения металла каната по двум точкам, позволяет получить достаточную точность измерения, т.к. зависимость сигналов при использовании датчиков Холла от потери сечения близка к линейной. При нелинейной зависимости для повышения точности измерения необходимо использовать большее количество известных значений потери сечения.The proposed method of measuring the wear of steel wire ropes of hoisting machines is as follows. The sample section of the controlled rope 1 (see the drawing) is magnetized to a state close to saturation, which creates a magnetic flux using a magnetizing node 2 with poles covering the controlled rope. Using sensors 3 to control the magnetic field in the interpolar space of the magnetizing unit 2 at the surface of the controlled cable 1 measure the current parameters of the magnetic field, the signals of which are fed to the signal processing unit 4 (processor). In the signal processing unit 4, the current values of the signals of the sensors 3 for monitoring the magnetic field are compared with the reference values, which are obtained as follows. The magnetizing assembly 2 with sensors 3 is mounted on a control sample of a rope, which is a segment of a controlled rope, with a nominal value of the cross-section of the metal of the rope, which corresponds to a zero value of the loss of the cross-section. Using the controller in the signal processing unit 4, it is installed on the recording unit and the zero value of the loss of the metal cross section of the rope is recorded in the memory. Then the magnetizing unit 2 with sensors 3 is installed on a control sample of a rope with a known, artificially created value of the cross-sectional loss, and using the controller in the signal processing unit 4, this value is set on its recording unit and recorded in its memory. As the value of the cross-sectional loss, you can use 100% cross-sectional loss, which corresponds to the absence of a rope in the magnetizing node 2 with sensors 3 for monitoring the magnetic field. Creating in the memory of the signal processing unit 4 reference values of the signals of the sensors 3 field control, i.e. the formation of an algorithm or a functional dependence of the signals of the sensors for monitoring the magnetic field on the value of the loss of the cross section of the metal of the rope at two points allows us to obtain sufficient measurement accuracy, the dependence of the signals when using Hall sensors on the loss of the cross section is close to linear. With a nonlinear dependence, to increase the accuracy of the measurement, it is necessary to use a larger number of known values of the cross section loss.
По результатам сопоставления величин текущих и эталонных значений сигналов датчиков 3 контроля магнитного поля блок обработки сигналов 4 на регистрирующем узле отображает относительную величину потери сечения металла каната. Регистрацию и накопительный учет относительной потери сечения металла каната, связанной с его износом в данный момент, осуществляют при наступлении соотношения измеренной величины линейного удлинения каната L и ее с расчетной величиной упругого удлинения Lp каната:Based on the results of comparing the values of the current and reference values of the signals of the sensors 3 for monitoring the magnetic field, the signal processing unit 4 on the recording unit displays the relative value of the loss of the cross-section of the metal of the rope. Registration and cumulative accounting of the relative loss of the cross-section of the rope metal associated with its wear at the moment, is carried out when the ratio of the measured value of the linear extension of the rope L and it with the calculated value of the elastic extension Lp of the rope:
0,98≤L/Lp≤1,02.0.98≤L / Lp≤1.02.
При навеске необтянутых канатов упругое удлинение канатов под действием собственного веса и груза вычисляют по формуле (см. стр.53 «Инструкции по эксплуатации стальных канатов в шахтных стволах» (РД 03-439-02. Серия 03. Выпуск 13/ Колл. авт. - М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2002)):When hitching uncovered ropes, the elastic elongation of the ropes under the influence of their own weight and load is calculated by the formula (see p. 53 "Instructions for the use of steel ropes in mine shafts" (RD 03-439-02. Series 03. Issue 13 / Coll. - M.: State Unitary Enterprise "Scientific and Technical Center for Safety in Industry of the Gosgortekhnadzor of Russia, 2002)):
Lp=L(0,05Мк+0,02q L)/e d Qc, (мм),Lp = L (0.05Mk + 0.02q L) / e d Qc, (mm),
где: L - полная длина отвеса каната, м;where: L is the total length of the plumb line, m;
Мк - масса концевого груза, кг;Mk is the mass of the end load, kg;
q - линейная масса каната, кг/м;q is the linear mass of the rope, kg / m;
d - диаметр каната, мм;d is the diameter of the rope, mm;
Qc - расчетный параметр, Qc=F/d (стр.20, там же);Qc is the calculated parameter, Qc = F / d (p. 20, ibid.);
F - суммарная площадь сечения всех проволок каната, мм2;F is the total cross-sectional area of all wire ropes, mm 2 ;
е - коэффициент, учитывающий уменьшение продольной жесткости каната по сравнению со сплошным стальным стержнем, площадь которого равна суммарной площади всех проволок каната:e - coefficient taking into account the decrease in the longitudinal stiffness of the rope compared to a solid steel rod, the area of which is equal to the total area of all wires of the rope:
е=0,51 для необтянутых круглопрядных канатов с органическим сердечником;e = 0.51 for unstretched round-strand ropes with an organic core;
е=0,544 для необтянутых трехграннопрядных канатов и круглопрядных канатов с металлическим сердечником;e = 0.544 for unstretched tri-strand ropes and round-strand ropes with a metal core;
е=0,5865 для необтянутых закрытых подъемных канатов.e = 0.5865 for uncovered closed hoisting ropes.
Подставляя значение Qc, преобразовываем формулу к виду:Substituting the value of Qc, we transform the formula to the form:
Lp=L(0,05Мк+0,02q L)/e F, (мм).Lp = L (0.05Mk + 0.02q L) / e F, (mm).
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
В вертикальном шахтном подъеме навешивали канат по ГОСТ 2688-80 диаметром d=42 мм, полная длина отвеса каната L=680 метров, масса концевого груза каната Мк=10000 кг. Контроль потери сечения металла каната выполняли прибором «Интрон Плюс».In a vertical mine hoist, a rope was hung in accordance with GOST 2688-80 with a diameter of d = 42 mm, the total length of the plumb line L = 680 meters, the mass of the end load of the rope Mk = 10,000 kg. The loss of the cross-section of the metal of the rope was monitored by the Intron Plus instrument.
После навески каната в периоды технического осмотра производили замеры его длины, которая постоянно увеличивалась и через 76 суток составила 681158 мм, т.е. относительное удлинение:After hanging the rope during the periods of technical inspection, measurements were made of its length, which was constantly increasing and after 76 days amounted to 681158 mm, i.e. relative extension:
L=681158-680000=1158 (мм)L = 681158-680000 = 1158 (mm)
Рассчитывали упругое удлинение каната под действием собственного веса и концевого груза по формуле:The elastic elongation of the rope was calculated under the action of its own weight and end load according to the formula:
Lp=Lк(0,05Мк+0,02q Lк)/e F, (мм).Lp = L k (0.05 Mk + 0.02q L k ) / e F, (mm).
Для определения F воспользовались формулой:To determine F, we used the formula:
F=3,14vd2/4, (см. стр.19 «Инструкции по эксплуатации стальных канатов в шахтных стволах» (РД 03-439-02)).F = 3,14vd 2/4, (see. P.19 "Operating Instructions of steel ropes in the shaft" (RD 03-439-02)).
v=0,485 (табл.3 для ГОСТ 2688-80 «Инструкции по эксплуатации стальных канатов в шахтных стволах» (РД 03-439-02)).v = 0.485 (Table 3 for GOST 2688-80 “Instructions for the operation of steel ropes in mine shafts” (RD 03-439-02)).
F=3,14×0,485×42×42/4=671,6 (мм2)F = 3.14 × 0.485 × 42 × 42/4 = 671.6 (mm 2 )
Для определения q воспользовались формулой:To determine q, we used the formula:
q=γ*F/106, (см. стр.20 «Инструкции по эксплуатации стальных канатов в шахтных стволах» (РД 03-439-02)).q = γ * F / 10 6 , (see p. 20 "Instructions for the operation of steel ropes in shaft shafts" (RD 03-439-02)).
γ*=9766 (табл.3 для ГОСТ 2688-80 «Инструкции по эксплуатации стальных канатов в шахтных стволах» (РД 03-439-02)).γ * = 9766 (Table 3 for GOST 2688-80 “Instructions for the operation of steel ropes in mine shafts” (RD 03-439-02)).
q=9766×671,6/106=6,559 (кг/м2)q = 9766 × 671.6 / 10 6 = 6.559 (kg / m 2 )
Тогда:Then:
Lp=Lк(0,05Mк+0,02q Lк)/eF=680(0,05×10000+0,02×6,559×680)/0,51× 671,6=1169,75 мм.Lp = L k (0.05 Mk + 0.02q L k ) / eF = 680 (0.05 × 10000 + 0.02 × 6.559 × 680) / 0.51 × 671.6 = 1169.75 mm.
Вычисляли соотношениеThe ratio was calculated
L/Lp=1158/1169,75=0,989.L / Lp = 1158 / 1169.75 = 0.989.
Следовательно, в процессе эксплуатации каната соотношение L/Lp=0,989 достигалось через 76 суток с момента навески каната. За это время прибором «Интрон Плюс» проводились инструментальные замеры сечения каната и фиксировалось постепенное увеличение относительной потери сечения металла каната до 5%, что фактически было связано с постепенным обжатием каната.Therefore, in the process of operating the rope, the ratio L / Lp = 0.989 was reached after 76 days from the moment the rope was mounted. During this time, the Intron Plus instrument carried out instrumental measurements of the rope cross section and recorded a gradual increase in the relative loss of the rope metal cross section to 5%, which was actually associated with the gradual compression of the rope.
Согласно пункту 3.5.11 «Инструкции по эксплуатации стальных канатов в шахтных стволах» (РД 03-439-02) «Канаты должны быть сняты и заменены (при инструментальном контроле) новыми при относительной потере площади сечения стали, достигающей» для различных видов канатов от 10 до 24%. Поэтому величина в 5% по отношению к регламентируемым 10-24% составляла значительную величину, учет которой позволил объективно, по техническому состоянию каната, увеличить срок его эксплуатации на 76 суток.According to paragraph 3.5.11 “Instructions for the operation of steel ropes in mine shafts” (RD 03-439-02) “Ropes must be removed and replaced (with instrumental control) with new ones with a relative loss of steel cross-sectional area reaching” for different types of ropes from 10 to 24%. Therefore, the value of 5% in relation to the regulated 10-24% was a significant amount, the accounting of which allowed to objectively, according to the technical condition of the rope, increase its life by 76 days.
Таким образом, благодаря предложенному способу измерения износа стальных проволочных канатов грузоподъемных машин достигнуто повышение точности измерения величины износа сечения металла каната.Thus, thanks to the proposed method for measuring the wear of steel wire ropes of hoisting machines, an increase in the accuracy of measuring the wear of the cross section of the metal of the rope is achieved.
Определение начала отсчета величины износа сечения каната позволяет наиболее полно выработать канату в режиме безаварийной эксплуатации нормативный срок службы, определяемый по нормативному проценту относительного износа сечения металла каната, и, тем самым, продлить срок его эксплуатации.Determining the reference point for the wear of the rope section allows the most complete development of the rope in the trouble-free operation mode, the standard service life, determined by the standard percentage of the relative wear of the metal section of the rope, and thereby extend its life.
Изобретение может быть использовано во всех областях, связанных инструментальным контролем технического состояния канатов грузоподъемных машин и где применяют для этой цели соответствующие специализированные устройства (например: «Интрон Плюс», «ИИСК-4», «ИИСК-5» и др.).The invention can be used in all areas related to instrumental control of the technical condition of the ropes of hoisting machines and where appropriate specialized devices are used for this purpose (for example: Intron Plus, IISK-4, IISK-5, etc.).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130934/28A RU2281489C2 (en) | 2004-10-22 | 2004-10-22 | Wear sensing method for steel wire rope of hoisting machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130934/28A RU2281489C2 (en) | 2004-10-22 | 2004-10-22 | Wear sensing method for steel wire rope of hoisting machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004130934A RU2004130934A (en) | 2006-04-10 |
| RU2281489C2 true RU2281489C2 (en) | 2006-08-10 |
Family
ID=36458484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004130934/28A RU2281489C2 (en) | 2004-10-22 | 2004-10-22 | Wear sensing method for steel wire rope of hoisting machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2281489C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2578732C2 (en) * | 2014-01-09 | 2016-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" | Method monitoring technical condition of lifting rope |
| RU2781540C2 (en) * | 2020-10-20 | 2022-10-13 | Общество с ограниченной ответственностью «ИНТРОН ПЛЮС» | Method for prediction of residual resource of steel rope |
-
2004
- 2004-10-22 RU RU2004130934/28A patent/RU2281489C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2578732C2 (en) * | 2014-01-09 | 2016-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" | Method monitoring technical condition of lifting rope |
| RU2781540C2 (en) * | 2020-10-20 | 2022-10-13 | Общество с ограниченной ответственностью «ИНТРОН ПЛЮС» | Method for prediction of residual resource of steel rope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004130934A (en) | 2006-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3748351A1 (en) | Wire rope inspection device, wire rope inspection system, and wire rope inspection method | |
| CN112888939B (en) | Magnetic substance management system and magnetic substance management method | |
| Sukhorukov et al. | Electromagnetic inspection and diagnostics of steel ropes: technology, effectiveness and problems | |
| US20130024135A1 (en) | Method And Apparatus For Ferromagnetic Cable Inspection | |
| JP7187855B2 (en) | Magnetic material inspection system, magnetic material inspection apparatus, and magnetic material inspection method | |
| JP7172135B2 (en) | Magnetic inspection device | |
| DK3069131T3 (en) | DEVICE AND DEVICE FOR MONITORING A CONDITION OF A ELEVATED IRON OBJECTIVE WITH A LENGTH SHEET | |
| CN111855794A (en) | Steel wire rope flaw detection system and flaw detection method thereof | |
| CN103048066A (en) | Monitoring method for prestress state of side slope anchor cable | |
| KR102167973B1 (en) | Magnetic shipboard damage evaluation method and damage evaluation device | |
| RU2281489C2 (en) | Wear sensing method for steel wire rope of hoisting machine | |
| EP3981723A1 (en) | Wire rope examination system and wire rope examination method | |
| US6133731A (en) | Method and apparatus for the on-line measurement of the strength of metal cables | |
| JP6352321B2 (en) | Non-contact stress measuring method and measuring apparatus by composite resonance method | |
| CN108203041A (en) | Anomaly detector and method for detecting abnormality | |
| JP2021169354A (en) | Elevator wire rope inspection device, elevator wire rope inspection system, and elevator wire rope inspection method | |
| RU2724993C1 (en) | Method of monitoring force action on ferromagnetic rod element | |
| JPH08337393A (en) | Method and device for judging lifetime of running wire rope | |
| SU949486A1 (en) | Method of checking residual stresses in non-magnetic metal articles | |
| RU198377U1 (en) | An electromagnetic sensor for measuring internal stresses in a rod ferromagnetic element of a building structure | |
| JP3173365B2 (en) | Stress measurement method using magnetostriction effect | |
| Dohm | Evaluation of international and local magnetic rope testing instrument defect detection capabilities and resolution, particularly in respect of low rotation, multi-layer rope constructions. | |
| SU1026042A1 (en) | Method of checking strength of article reinforced by metal ropes | |
| JP2023037489A (en) | Wire rope inspection method, wire rope inspection system, and wire rope inspection device | |
| JPH1130554A (en) | Method for measuring stress of steel pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091023 |