RU2489542C1 - Rope and method for its flaw detection - Google Patents
Rope and method for its flaw detection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489542C1 RU2489542C1 RU2012109430/12A RU2012109430A RU2489542C1 RU 2489542 C1 RU2489542 C1 RU 2489542C1 RU 2012109430/12 A RU2012109430/12 A RU 2012109430/12A RU 2012109430 A RU2012109430 A RU 2012109430A RU 2489542 C1 RU2489542 C1 RU 2489542C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rope
- strands
- layer
- gaps
- antennas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к конструкциям канатов, обладающих дополнительными техническими характеристиками по записи, хранению, считыванию и переносу в пространстве и времени информации, а также проводить его дефектоскопию.The invention relates to hoisting-and-transport mechanical engineering, and in particular, to rope designs having additional technical characteristics for recording, storing, reading and transferring information in space and time, as well as conducting its defectoscopy.
Известна конструкция стального каната (SU 1806486 А1, от 23.03.93, бюл. №11), имеющая сердечник, выполненный в виде капсул, заполненных ферромагнитной жидкостью, и эластичного магнитного материала, заполняющего зазоры между капсулами и прядями, при этом длина капсул равна шагу свивки прядей.A known construction of a steel rope (SU 1806486 A1, dated 23.03.93, bull. No. 11) having a core made in the form of capsules filled with ferromagnetic fluid and an elastic magnetic material filling the gaps between the capsules and strands, the length of the capsules being equal to the step strands of strands.
Данная конструкция каната позволяет увеличить долговечность каната и надежность его работы, но не предназначена для записи, хранения, считывания и переноса в пространстве и времени информации.This design of the rope allows you to increase the durability of the rope and the reliability of its work, but is not intended for recording, storage, reading and transfer of information in space and time.
Известны конструкции стальных канатов фирмы «Pfaifer» (http://pfeifer-rossia.ru) с полимерным сердечником (DRAKO 8×19 - SFC) и с полимерным материалом между слоями прядей (DIEPA D1315 CZP, DIEPA P825.DIEPA PZ 371).Known designs of steel ropes company "Pfaifer" (http://pfeifer-rossia.ru) with a polymer core (DRAKO 8 × 19 - SFC) and with a polymer material between the layers of strands (DIEPA D1315 CZP, DIEPA P825.DIEPA PZ 371).
Из теории строительной механики стального каната известно, что у конструкций прядевых канатов (6-ти, 8-ми прядями и т.д.) существует только контакт с нижележащими слоями прядей, а между прядями в одном слое существует зазор. При изгибе каната на блоках (шкивах) пряди, опираясь в нижележащие слои, перекатываются по ним, сохраняя в одном слое зазор. Работа прядей каната в одном слое идентична работе подшипника качения с сепаратором. Нормальная работа каната происходит до тех пор, пока существует зазор в одном слое между прядями. В процессе эксплуатации зазор в одном слое уменьшается и, как следствие, пряди начинают соприкасаться между собой в одном слое, возникает контакт и, в том числе за счет сил трения, в канате происходит процесс зарождения и накапливания во времени дефектов. Например, в процессе упругопластического циклического деформирования, который характеризует деградационный процесс потери прочности последнего: внутренний износ; смятие; волнистость каната; изменения угла свивки; остаточное удлинение каната и др.From the theory of structural mechanics of a steel rope, it is known that for strand rope designs (6, 8 strands, etc.), there is only contact with the underlying layers of the strands, and there is a gap between the strands in one layer. When the rope is bent on blocks (pulleys), the strands, leaning in the underlying layers, roll over them, maintaining a gap in one layer. The work of the strands of rope in one layer is identical to the work of a rolling bearing with a separator. Normal operation of the rope occurs as long as there is a gap in one layer between the strands. During operation, the gap in one layer decreases and, as a result, the strands begin to come into contact with each other in the same layer, contact occurs, and, including due to friction forces, the process of nucleation and accumulation of defects over time occurs in the rope. For example, in the process of elastoplastic cyclic deformation, which characterizes the degradation process of the loss of strength of the latter: internal wear; crumple; rope waviness; changes in the angle of the lay; residual elongation of the rope, etc.
Известна конструкция стального каната фирмы «Pfaifer» с полимерным сердечником (DRAKO 8×19 - SFC) и с полимерным материалом между слоями прядей (DIEPA D1315 CZP, DIEPA P825, DIEPA PZ 371) (взятая за прототип), реализующий на практике теоретические закономерности строительной механики стального каната, а именно: зазор между прядями в одном слое заполняют полимерным материалом, тем самым предотвращая соприкосновение прядей при упругопластическом циклическом деформировании.Known for the construction of a steel rope company "Pfaifer" with a polymer core (DRAKO 8 × 19 - SFC) and with a polymer material between the layers of strands (DIEPA D1315 CZP, DIEPA P825, DIEPA PZ 371) (taken as a prototype), which implements in practice the theoretical laws of construction the mechanics of the steel rope, namely: the gap between the strands in one layer is filled with a polymer material, thereby preventing the strands from touching during elastoplastic cyclic deformation.
Предложенные фирмой «Pfaifer» конструкции стальных канатов с полимерным сердечником и с полимерным материалом между слоями прядей обладают рядом преимуществ, повышающим качество по сохранению стабильных во времени технических характеристик стального каната, однако, так же как и предыдущие конструкции, не предназначены для записи, хранения, считывания и переноса в пространстве и времени информации.The designs of steel ropes proposed by Pfaifer for steel ropes with a polymer core and with polymer material between the strand layers have a number of advantages that increase the quality of maintaining the time-stable technical characteristics of the steel rope, however, like the previous designs, they are not intended for recording, storage, reading and transferring information in space and time.
Известна конструкция стального каната, содержащая нанесенные на броню кабеля магнитные метки через одинаковые отрезки длины (патент RU №2398106, Е21В 47/04, опуб. 27.08.2010). Магнитные метки используются для измерения глубины каботажа путем подсчета их количества по длине каната. Одновременно подсчитывают наружные повивы брони кабеля и сравнивают их количество с соответствующими ранее запомненными значениями.A known construction of a steel rope containing magnetic marks applied to the armor of the cable through the same lengths (patent RU No. 2398106, ЕВВ 47/04, publ. 08.27.2010). Magnetic marks are used to measure the depth of cabotage by counting their number along the length of the rope. At the same time, the outer wraps of the cable armor are counted and their number is compared with the corresponding previously stored values.
Недостатками является низкая помехоустойчивость от магнитных полей в скважине и, как следствие, низкая точность измеряемых параметров. К недостаткам магнитных меток, как информационного сигнала, следует отнести его дискретность по месту нанесения и протяженность по длине, недостаточная устойчивость во времени, зависимость от материала, из которого изготовлен канат, а также незначительный объем информации («да», «нет»), хранящейся на магнитной метке.The disadvantages are the low noise immunity from magnetic fields in the well and, as a result, the low accuracy of the measured parameters. The disadvantages of magnetic marks as an information signal include its discreteness at the place of application and length along the length, insufficient stability in time, dependence on the material of which the rope is made, and also a small amount of information (“yes”, “no”), stored on a magnetic tag.
Известна конструкция стального каната, измерение длины которого определяется с использованием магнитных меток, наносимых в процессе изготовления непосредственно в технологической линии его производства, описанная в статье «Влияние скорости движения на результат измерения длины ферромагнитных изделий методом магнитных меток» авторов Гольдштейн А.Г., Уразбеков Е.И. (Известия Томского политехнического университета. 2006. Т. 309. №5. С.148-151).A known construction of a steel rope, the measurement of the length of which is determined using magnetic marks applied during the manufacturing process directly in the production line of its production, is described in the article “Influence of speed on the result of measuring the length of ferromagnetic products by the method of magnetic marks” by Goldstein AG, Urazbekov E.I. (Bulletin of Tomsk Polytechnic University. 2006. V. 309. No. 5. S.148-151).
Предложенная конструкция с использованием магнитных меток предназначена только для измерения длины феромагнитных изделий, в частности стальных канатов. Недостатком конструкции являются низкая точность измерения, вызванная деформацией магнитных меток, и их смещение в продольном направлении непосредственно в технологической линии его производства при изменении скорости движения.The proposed design using magnetic marks is intended only for measuring the length of ferromagnetic products, in particular steel ropes. The disadvantage of the design is the low accuracy of the measurement caused by the deformation of the magnetic marks, and their displacement in the longitudinal direction directly in the production line of its production with a change in speed.
Конструкция такого стального каната не предназначена для записи, хранения и переноса цифровой информации в пространстве и времени в процессе эксплуатации.The design of such a steel rope is not intended for recording, storage and transfer of digital information in space and time during operation.
Известна конструкция линейного стального изделия, преимущественно из стальных труб, содержащая электронный маркер, такой как пассивная радиочастотная микросхема с антенной (патент RU №2295140, G01V 3/12, опуб. 10.04.2005). Конструкция линейного стального изделия используется в способе идентификации и слежения за имуществом. Антенна электрически соединена с реагирующим прибором-ответчиком, таким как радиочастотное идентификационное устройство, способным присоединяться к внешней и/или внутренней поверхности трубы. Приемопередатчик может перемещаться снаружи или внутри трубы, в том числе и на большом расстоянии от трубы. При этом обеспечивается связь между приемопередатчиком и реагирующим прибором безотносительно к ориентации трубы. Радиочастотное идентификационное устройство с антенной могут располагаться внутри желоба, выполненного вокруг всей внешней поверхности трубы.A known design of a linear steel product, mainly from steel pipes, containing an electronic marker, such as a passive radio frequency microcircuit with an antenna (patent RU No. 2295140, G01V 3/12, publ. 10.04.2005). The design of a linear steel product is used in a method for identifying and tracking property. The antenna is electrically connected to a responding responder device, such as a radio frequency identification device, capable of attaching to the outer and / or inner surface of the pipe. The transceiver can move outside or inside the pipe, including at a large distance from the pipe. This ensures communication between the transceiver and the reacting device regardless of the orientation of the pipe. A radio frequency identification device with an antenna can be located inside a groove made around the entire outer surface of the pipe.
Данная конструкция линейного стального изделия, используемая в способе идентификации и слежения за трубами в подземных скважинах, позволяет записывать, хранить, считывать и передавать цифровую информацию на расстоянии для идентификации и слежения, в том числе облегчает точный ввод данных об объекте в базу данных. Однако электронный маркер, такой как пассивная радиочастотная микросхема с антенной, не может быть механически вмонтированы в канат, тем более на канате нет возможности сделать какой-либо желоб на его поверхности, к тому же канат в процессе эксплуатации испытывает упругопластические циклические деформации.This design of a linear steel product used in the method of identifying and tracking pipes in underground wells allows you to record, store, read and transmit digital information at a distance for identification and tracking, including facilitating the accurate entry of data about the object into the database. However, an electronic marker, such as a passive radio frequency microcircuit with an antenna, cannot be mechanically mounted in the rope, especially since there is no way to make any gutter on its surface on the rope; moreover, the rope experiences elastoplastic cyclic deformation during operation.
Известно, что канаты являются невосстанавливаемыми изделиями, требующие замены при снижении прочности до критического состояния, когда невозможна их дальнейшая эксплуатация в результате появления дефектов, выявленных методами и средствами диагностирования.It is known that ropes are non-renewable products that require replacement while reducing strength to a critical state, when their further operation is impossible as a result of the appearance of defects identified by diagnostic methods and means.
Оценку безопасности при эксплуатации стальных канатов принято проводить на основе диагностических параметров. К последним относятся: изменение геометрии P1(t), коррозия и износ P2(t), обрывы проволок (усталость) P3(t), температурное воздействие P4(t) и пр. Здесь t - текущее время эксплуатации каната. Под диагностическими параметрами понимают величину Pi(t), представленную в виде: Pi(t)=Pio+Pi'(t), где Pio - склеромная часть, т.е. независимая от t и связанная с однократным приложением нагрузок; Pi'(t) - реономная часть, которая накапливается во времени, например в процессе упругопластического циклического деформирования.Safety assessment during the operation of steel ropes is usually carried out on the basis of diagnostic parameters. The latter include: a change in geometry P1 (t), corrosion and wear P2 (t), wire breaks (fatigue) P3 (t), temperature exposure P4 (t), etc. Here t is the current operating time of the rope. Diagnostic parameters mean the value Pi (t), presented in the form: Pi (t) = Pio + Pi '(t), where Pio is the scleroma part, i.e. independent of t and associated with a single application of loads; Pi '(t) is the rheonomic part that accumulates over time, for example, in the process of elastoplastic cyclic deformation.
Общий подход при дефектоскопии каната в период его эксплуатации, отражающий деградационный процесс потери прочности последнего, состоит в численной оценке хотя бы одного из показателей дефектов: не превысят ли браковочные показатели допустимые (предельные) значения, т.е. Pi(t)≤[Pi], где i=1÷4.The general approach to defectoscopy of a rope during its operation, reflecting the degradation process of loss of strength of the latter, consists in numerically assessing at least one of the defect indicators: will the reject indicators exceed the permissible (limit) values, i.e. Pi (t) ≤ [Pi], where i = 1 ÷ 4.
Известен способ дефектоскопии стальных канатов (Методические указания по магнитной дефектоскопии стальных канатов. РД 03-348-00. Утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 30.03.2000 №11), заключающийся в периодическом замере магнитного потока по его каната, создаваемого измерительной катушкой. При использовании переменного магнитного поля магнитный поток вдоль продольной оси участка контролируемого каната создают посредством возбуждающей индуктивной катушки с переменным током, охватывающей канат. Измерительная катушка индуцирует электродвижущую силу (э.д.с.), зависящую от площади поперечного сечения каната. Метод переменного магнитного поля используют, как правило, только для измерения потери металлической площади сечения канатов.A known method of defectoscopy of steel ropes (Guidelines for magnetic defectoscopy of steel ropes. RD 03-348-00. Approved by Gosgortekhnadzor of Russia dated March 30, 2000 No. 11), which consists in periodically measuring the magnetic flux through its rope created by the measuring coil. When using an alternating magnetic field, a magnetic flux along the longitudinal axis of the section of the controlled rope is created by means of an exciting inductive coil with alternating current covering the rope. The measuring coil induces an electromotive force (emf), depending on the cross-sectional area of the rope. The method of alternating magnetic field is used, as a rule, only to measure the loss of the metal cross-sectional area of the ropes.
Метод постоянного магнитного поля используют как для измерения потери площади сечения каната, так и для обнаружения локальных дефектов. Постоянный магнитный поток вдоль продольной оси участка контролируемого каната создают постоянными магнитами или электромагнитами постоянного тока. Общий магнитный поток (или часть этого потока) измеряют датчиками Холла, либо другими датчиками, пригодными для измерения абсолютного значения магнитного потока или изменений этого потока. Сигнал датчиков зависит от магнитного потока через участок контролируемого каната и, следовательно, от площади металлического сечения этого участка. Локальные дефекты каната, например обрывы проволок, создают поблизости магнитные потоки рассеяния, регистрируемые датчиками Холла, катушками или другими магниточувствительными элементами. Сигналы датчиков зависят не только от размеров локальных дефектов, но и от их типа и положения. Поэтому определить количественно параметры дефектов обычно затруднительно. Качественный анализ полученной информации о локальных дефектах выполняют по дефектограммам на основании накопленного опыта.The constant magnetic field method is used both to measure the loss of the cross-sectional area of the rope, and to detect local defects. Permanent magnetic flux along the longitudinal axis of the section of the controlled rope create permanent magnets or DC electromagnets. The total magnetic flux (or part of this flux) is measured by Hall sensors or other sensors suitable for measuring the absolute value of the magnetic flux or changes in this flux. The signal of the sensors depends on the magnetic flux through the section of the controlled rope and, therefore, on the metal section area of this section. Local rope defects, such as wire breaks, create nearby magnetic fluxes scattered by Hall sensors, coils, or other magnetically sensitive elements. Sensor signals depend not only on the size of local defects, but also on their type and position. Therefore, it is usually difficult to quantify defect parameters. A qualitative analysis of the obtained information about local defects is performed according to the defectograms based on the experience gained.
Метод дефектоскопии предназначен только для стальных канатов при оценке потери его металлического сечения и обрывов проволок. Оценивать другие параметры, например величину зазора между прядями стального каната, данный метод дефектоскопии не предназначен. Метод также не может быть применен для канатов, изготовленных из неферромагнитного материала.The flaw detection method is intended only for steel ropes when assessing the loss of its metal section and wire breaks. Evaluate other parameters, for example, the size of the gap between the strands of a steel rope, this method of flaw detection is not intended. The method also cannot be applied to ropes made of non-ferromagnetic material.
Известен способ браковки каната описанный в патенте RU №2299939, С2, опуб. 27.05.2007, бюл. №15 (взятый за прототип), содержащий в наружном слое ограниченное число индикаторных проволок, форма которых аналогична основным проволокам стального каната. Индикаторные проволоки изготовлены полыми по всей длине из материала с температурой плавления не более 300°С. Полости индикаторных проволок заполнены красящим веществом. Количество индикаторных проволок в стальном канате не больше браковочного показателя по числу обрывов наружных проволок для данной конструкции стального каната, направления свивки и группы классификации механизма, где эксплуатируется стальной канат. Способ дефектоскопии стального каната заключается в обнаружении следов красящего вещества на поверхности каната, образовавшихся в результате разгерметизации полости индикаторной проволоки. Однако описанный способ невозможно применить при дефектоскопии величины зазора между прядями каната в одном слое.A known method of rejection of a rope described in patent RU No. 2299939, C2, publ. 05/27/2007, bull. No. 15 (taken as a prototype), containing in the outer layer a limited number of indicator wires, the shape of which is similar to the main wires of a steel rope. Indicator wires are made hollow along the entire length of the material with a melting point of not more than 300 ° C. The cavities of the indicator wires are filled with dye. The number of indicator wires in the steel rope is not more than the rejection indicator for the number of breaks of the outer wires for a given steel rope construction, the lay direction and the classification group of the mechanism where the steel rope is operated. The method of defectoscopy of a steel rope consists in detecting traces of a coloring matter on the surface of the rope formed as a result of depressurization of the indicator wire cavity. However, the described method cannot be used for flaw detection of the gap between the strands of the rope in one layer.
Изобретение направлено на создание конструкции каната, обладающего дополнительными техническими характеристиками, а именно записи, хранения, считывания и передачи информации в пространстве и времени, а также дефектоскопии канатов по наличию зазоров между прядями в одном слое.The invention is aimed at creating a rope structure having additional technical characteristics, namely, recording, storage, reading and transmission of information in space and time, as well as defectoscopy of ropes by the presence of gaps between the strands in one layer.
Информация, записанная, хранящаяся, переносимая в пространстве и времени канатом, необходима при эксплуатации в системах управления на подвесных канатных дорогах, кабель-кранах, шагающих экскаваторах, для глубокого бурения нефтяных и газовых скважин, грузоподъемных кранах, шахтных установок, талей, скиповых подъемников, судовых подъемных устройств в качестве несущих, тяговых и вантов. Информация, хранящаяся в канате, в процессе эксплуатации может быть использована для определения провеса, длины, расстояния, положения прикрепленных изделий и пр., а также для функциональной дефектоскопии каната при эксплуатации.Information recorded, stored, transported in space and time by a rope is necessary when operating in control systems on suspended ropeways, cable cranes, walking excavators, for deep drilling of oil and gas wells, hoisting cranes, mine installations, hoists, skip hoists, ship lifting devices as carriers, traction and cables. The information stored in the rope during operation can be used to determine the sag, length, distance, position of attached products, etc., as well as for functional inspection of the rope during operation.
Для достижения поставленной задачи предлагается конструкция каната, содержащая органический сердечник с дискретно интегрированными в его структуру электронными маркерами - RFID транспондерами с количеством антенн не менее числа зазоров между прядями в одном слое, а их размер в поперечном сечении обеспечивает размещение антенн в зазорах между прядями в одном слое. Антенны выполнены из немагнитного материала, покрыты изоляционным слоем и уложены в зазоры между прядями в одном слое, причем зазоры заполнены полимерным материалом.To achieve this goal, a rope design is proposed that contains an organic core with electronic markers discretely integrated into its structure - RFID transponders with the number of antennas not less than the number of gaps between the strands in one layer, and their cross-sectional size ensures that the antennas are placed in the gaps between the strands in one layer. The antennas are made of non-magnetic material, covered with an insulating layer and laid in the gaps between the strands in one layer, and the gaps are filled with a polymer material.
Способ дефектоскопии каната, заключающийся в разрушении интегрированных в его структуру индикаторных элементов. В качестве индикаторного элемента используют антенны из немагнитного материала, покрытые изоляционным слоем электронных маркеров - RFID транспондеров, и выявляют дефекты по потере сигнала от дискретно интегрированных электронных маркеров - RFID транспондеров, в результате разрушения изоляционного слоя или самого немагнитного материала антенны из-за уменьшения зазора между прядями в одном слое каната. Этот факт свидетельствует о наличии дефекта в виде отсутствия зазора между прядями в одном слое в месте расположения электронного маркера - RFID транспондера.The method of defectoscopy of a rope, which consists in the destruction of indicator elements integrated into its structure. Antennas made of non-magnetic material coated with an insulating layer of electronic markers - RFID transponders are used as an indicator element, and defects are detected by the loss of signal from discretely integrated electronic markers - RFID transponders, as a result of destruction of the insulating layer or the non-magnetic material of the antenna due to a decrease in the gap between strands in one layer of the rope. This fact indicates the presence of a defect in the absence of a gap between the strands in one layer at the location of the electronic marker - the RFID transponder.
На фиг.1 представлен канат в разрезе.Figure 1 shows the rope in section.
Канат, содержащий навитые пряди 1 свитые из проволок 2, имеющий органический сердечник 3, с интегрированными по его длине электронными маркерами - RFID транспондерами 4, с антеннами 5 из немагнитного материала, покрытых изоляционным слоем и уложенных в зазоры между прядями 1 каната в одном слое.A rope containing twisted strands 1 twisted from wires 2, having an organic core 3, with integrated electronic markers along its length - RFID transponders 4, with antennas 5 made of non-magnetic material coated with an insulating layer and laid in the gaps between the strands of 1 rope in one layer.
Изготовление каната предложенной конструкции происходит следующим образом. На первом этапе из проволок 2 свивают пряди 1. Затем изготавливают органический сердечник 3. Связующие материалы органического сердечника - бакелит, эпоксидные смолы, резина или другие материалы, имеющие механические свойства аналогичные пластмассам или резинам. При изготовлении органического сердечника 3 в него с определенным шагом, зависящим от размеров каната и требования заказчика, интегрируют информационные элементы в виде электронных маркеров - RFID транспондеров 4 с количеством антенн 5 не менее числа зазоров между прядями 1 в одном слое, а их размер в поперечном сечении обеспечивает размещение антенн 5 в зазорах между прядями 1 в одном слое. Антенны 5 выполнены из немагнитного материала, покрыты изоляционным слоем и уложены в зазоры между прядями 1 в одном слое, причем зазоры заполнены полимерным материалом. Завершающим этапом при изготовлении каната предложенной конструкции является свивка прядей 1 вокруг органического сердечника 3, с интегрированными по его длине информационными элементами в виде электронных маркеров - RFID транспондеров 4 с антеннами 5 так, что антенны 5 укладываются в зазоры между прядями 1.The manufacture of the rope of the proposed design is as follows. At the first stage, strands 1 are twisted from wires 2. Then an organic core 3 is made. The binder materials of the organic core are bakelite, epoxy resins, rubber or other materials having mechanical properties similar to plastics or rubbers. In the manufacture of the organic core 3, information elements in the form of electronic markers — RFID transponders 4 with the number of antennas 5 and at least the number of gaps between the strands 1 in one layer, and their size in the transverse, are integrated into it with a certain step depending on the rope size and customer requirements the cross-section ensures the placement of antennas 5 in the gaps between the strands 1 in one layer. Antennas 5 are made of non-magnetic material, covered with an insulating layer and laid in the gaps between the strands 1 in one layer, and the gaps are filled with polymer material. The final step in the manufacture of the rope of the proposed design is the stranding of strands 1 around the organic core 3, with information elements integrated along its length in the form of electronic markers - RFID transponders 4 with antennas 5 so that the antennas 5 fit into the gaps between the strands 1.
На интегрированные в органический сердечник 3 по его длине электронные маркеры - RFID транспондеры 4 записывается цифровая информация. Электронные маркеры - RFID транспондеры 4 переносят записанную информацию в пространстве и времени при движении каната, которую возможно считывать неподвижным приемником или считывают с неподвижного каната движущимся относительно него приемником.Digital markers — RFID transponders 4 — integrated into the organic core 3 along its length — record digital information. Electronic markers - RFID transponders 4 carry the recorded information in space and time when the rope moves, which can be read by a fixed receiver or read from a fixed cable by a moving relative to it receiver.
Предложенный способ дефектоскопии позволяет для данной конструкции осуществлять, между прядями в одном слое каната. При работе каната существует зазор в одном слое между прядями 1, в котором уложена антенна 5 электронного маркера - RFID транспондера 4 передающая сигнал приемо-передатчику. В процессе эксплуатации каната вследствие упругопластических циклических деформирований зазор в одном слое между прядями 1 уменьшается (исчезает), что приводит к разрушению изоляционного слоя либо самих антенн 5 электронного маркера - RFID транспондера 4 уложенных в одном слое между прядями 1 и, как следствие, потери сигнала. Потеря сигнала свидетельствует о критическом износе каната и возможном появлении в нем дефектов.The proposed method of flaw detection allows for this design to be carried out between the strands in one layer of the rope. When the cable is working, there is a gap in one layer between the strands 1, in which the antenna 5 of the electronic marker, the RFID transponder 4, which transmits the signal to the transceiver, is laid. During rope operation, due to elastoplastic cyclic deformations, the gap in one layer between strands 1 decreases (disappears), which leads to destruction of the insulating layer or the antennas 5 of the electronic marker - RFID transponder 4 stacked in one layer between strands 1 and, as a result, signal loss . The loss of signal indicates critical wear of the rope and the possible appearance of defects in it.
Частным случаем конструкции является канат, содержащий навитые пряди 1, изготовленные из неферромагнитного материала, в качестве проволок использованы нити 2 из органического или неорганического материала, имеющий органический сердечник 3, с интегрированными по его длине электронными маркерами - RFID транспондерами 4, с антеннами 5 из немагнитного материала, покрытых изоляционным слоем и уложенных в зазоры между прядями 1 каната в одном слое.A special case of the design is a rope containing wound strands 1 made of non-ferromagnetic material, as wires 2 threads made of organic or inorganic material, having an organic core 3, with integrated electronic markers along its length - RFID transponders 4, with antennas 5 made of non-magnetic material coated with an insulating layer and laid in the gaps between the strands of 1 rope in one layer.
Таким образом, предложенная конструкция каната обеспечивает стабильные технические характеристики по прочности, жесткости и гибкости и одновременно возможность записывать, хранить, считывать и передавать в пространстве и времени информацию с неподвижного или движущегося каната.Thus, the proposed design of the rope provides stable technical characteristics for strength, rigidity and flexibility and at the same time the ability to record, store, read and transmit information in space and time from a fixed or moving rope.
Использование информации, записанной, хранящейся, переносимой в пространстве и времени канатом предложенной конструкции, и ее передача на расстояние при эксплуатации в качестве несущих, тяговых и вантов, в системах управления подвесных канатных дорог, кабель-кранах, шагающих экскаваторах, строительстве различных инженерно-технических сооружений, для глубокого бурения нефтяных и газовых скважин, грузоподъемных кранов, лифтов, шахтных установок, талей, скриптовых подъемников, судовых подъемных устройств значительно расширяет функциональные возможности использования такого изделия.Using the information recorded, stored, transported in space and time by the rope of the proposed design, and its transmission over the distance when used as load-bearing, traction and cable-stayed cables, in control systems of cable cars, cable cranes, walking excavators, construction of various engineering and technical structures for deep drilling of oil and gas wells, cranes, elevators, mine installations, hoists, script lifts, ship hoisting devices significantly expands the function the full possibilities of using such a product.
Так, например, применение каната предложенной конструкции в системах управления вышеперечисленных машин позволяет идентифицировать марку и характеристики каната, что препятствует подделки изделия, контролировать провесы в пролетах, фиксировать наличие образовавшихся дефектов в самом канате, контролировать шаг установки отцепляемого подвижного состава, определять положение подвижного состава на трассе (в стволе, шахте лифта), глубину проходки скважин, расстояние до крюковой подвески, положение на блоках (шкивах) и прочие характеристики, фиксировать время эксплуатации каната.So, for example, the use of the rope of the proposed design in the control systems of the above machines allows you to identify the brand and characteristics of the rope, which prevents fake products, control sagging in the spans, record the presence of defects formed in the rope itself, control the installation step of the uncoupled rolling stock, determine the position of the rolling stock on the track (in the trunk, elevator shaft), the depth of the wells, the distance to the hook suspension, the position on the blocks (pulleys) and other characteristics Ki, record the operating time of the rope.
Предложенная конструкция каната открывает новые возможности применения этого изделия в еще неосвоенных областях техники и технологии, а именно позволяет нести информацию об объекте, его свойствах, качестве, а также его положению в пространстве и времени.The proposed rope design opens up new possibilities for using this product in the still undeveloped fields of engineering and technology, namely, it allows to carry information about the object, its properties, quality, as well as its position in space and time.
На основании вышеизложенного и с учетом проведенного патентно-информационного поиска считаем, что предлагаемый нами «Стальной канат» может быть признан изобретением и защищен патентом.Based on the foregoing and taking into account the patent information search, we believe that the Steel Rope proposed by us can be recognized as an invention and protected by a patent.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012109430/12A RU2489542C1 (en) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Rope and method for its flaw detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012109430/12A RU2489542C1 (en) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Rope and method for its flaw detection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2489542C1 true RU2489542C1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=49159541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012109430/12A RU2489542C1 (en) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Rope and method for its flaw detection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2489542C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739815C1 (en) * | 2020-04-27 | 2020-12-28 | Анатолий Аркадьевич Короткий | Bearing-traction rope of annular overhead cable railway with intermediate supports and method of fault detection thereof |
| CN114002313A (en) * | 2021-11-22 | 2022-02-01 | 徐州建机工程机械有限公司 | Tower crane steel wire rope damage detection system, detection method and tower crane |
| RU2775348C1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-06-29 | Анатолий Аркадьевич Короткий | Method for visual and dimensional control of a steel cable |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU155988A1 (en) * | ||||
| DE19601707A1 (en) * | 1995-01-18 | 1996-07-25 | Noranda Inc | Improvement of the linear resolution of electromagnetic instruments for testing a wire rope |
| RU2204129C2 (en) * | 1999-12-17 | 2003-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Интрон Плюс" | Method of nondestructive test of cross-section and detection of local flaws in extended ferromagnetic objects and facility to carry it out |
-
2012
- 2012-03-12 RU RU2012109430/12A patent/RU2489542C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU155988A1 (en) * | ||||
| SU274685A1 (en) * | М. Ф. Глушко В. К. Скалацкий , В. К. Адамский | WIRE ROOM | ||
| DE19601707A1 (en) * | 1995-01-18 | 1996-07-25 | Noranda Inc | Improvement of the linear resolution of electromagnetic instruments for testing a wire rope |
| RU2204129C2 (en) * | 1999-12-17 | 2003-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Интрон Плюс" | Method of nondestructive test of cross-section and detection of local flaws in extended ferromagnetic objects and facility to carry it out |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739815C1 (en) * | 2020-04-27 | 2020-12-28 | Анатолий Аркадьевич Короткий | Bearing-traction rope of annular overhead cable railway with intermediate supports and method of fault detection thereof |
| RU2775348C1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-06-29 | Анатолий Аркадьевич Короткий | Method for visual and dimensional control of a steel cable |
| CN114002313A (en) * | 2021-11-22 | 2022-02-01 | 徐州建机工程机械有限公司 | Tower crane steel wire rope damage detection system, detection method and tower crane |
| CN114002313B (en) * | 2021-11-22 | 2024-03-26 | 徐州建机工程机械有限公司 | Tower crane steel wire rope damage detection system, detection method and tower crane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102625901B (en) | Monitoring method and system for detecting the torsion along a cable provided with identification tags | |
| CN100480160C (en) | Elevator system with a device for determining the position of an elevator cabin and method for operating the same | |
| US20190271664A1 (en) | Block Made of a Building Material | |
| CN109790680B (en) | Fiber rope and lifting system comprising same | |
| US20150239708A1 (en) | System and Method for Monitoring a Load Bearing Member | |
| US9470657B2 (en) | Measurement of lay length of wire rope | |
| CN101013106A (en) | Damage detecting device for wire rope | |
| CN102312662B (en) | The external position indicator of ram preventer | |
| Yun et al. | Development of inspection robots for bridge cables | |
| CN108423503B (en) | Method and lifting device | |
| US11435316B2 (en) | Magnetic body management system and magnetic body management method | |
| US9791301B2 (en) | Method and apparatus for wire rope distance measurement | |
| TW200406356A (en) | Steel cable abnormality detection device | |
| CN104034267B (en) | A kind of absolute coding identification and system for monitoring displacement | |
| RU2489542C1 (en) | Rope and method for its flaw detection | |
| CN101987708B (en) | Elevator | |
| CN102958822B (en) | Elevator rope | |
| KR102032986B1 (en) | Damage detecting apparatus of wire rope | |
| RU116861U1 (en) | STEEL ROPE | |
| RU2739815C1 (en) | Bearing-traction rope of annular overhead cable railway with intermediate supports and method of fault detection thereof | |
| US10150622B1 (en) | System and method for monitoring an at least partially enclosed belt conveyor for longitudinal damage | |
| WO2013062428A1 (en) | System for continuous detection of cord defects in flat steel-plastic elevator ropes | |
| RU2504608C2 (en) | Cable with magnetic thread to up precision of measurements | |
| CN201364406Y (en) | Sensing fiber optic cable used for oil well detection | |
| Basak et al. | Performance evaluation of Track ropes using two non Destructive Testing Instruments |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160313 |