Электромагнитный метод и средства неразрушающего контроля дефектов стальных канатов

• Автор: Хаммад Ашраф Мухаммед
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ научно-технической литературы по вопросам производства и
эксплуатации стальных проволочных канатов
1.1. Конструктивные особенности стальных канатов
1.2. Область применения стальных проволочных канатов
1.2.1. Шахтные стальные канаты
1.2.2. Канаты используемые в подвесных канатных дорогах
1.2.3. Канаты применяемые в подъемно-транспортных машинах
1.3. Причины появления дефектов в стальных проволочных канатах
* 1.3.1. Связь технологии изготовления с эксплуатацией проволочных
канатов
1.3.2. Исследование причин возникновения дефектов на работающих
проволочных канатах
1.4 Выбор методов неразрушающего контроля
1.4.1. Технические возможности методов дефектоскопического
контроля
1,4.2.0сновные факторы, влияющие на выбор методов
дефектоскопического контроля
^ 1.4.3. Рекомендации по выбору методов неразрушающего контроля
1.4.3.1. Оптический метод
1.4.3.2 Магнитный неразрушающий контроль
1.4.3.3. Способы магнитного контроля
1.4.3.4.Вихретоковый контроль
1.4.3.5. Акустические методы контроля
1.4.3.6. Рентгеновский методы контроля
1.4.3.7. Выбор методов неразрушающего контроля стальных канатов
1.5. Особенности магнитных характеристик материала канатов и их
строение
• 2. Разработка теоретических основ метода контроля
2.1. Обзор литературы по теоретическим основам электромагнитного
контроля
2.2. Теоретические основы метода контроля
3. Экспериментальная проверка применимости электромагнитного
контроля для стальных канатов
3.1. Постановка задачи
3.2. Прибор для осуществления контроля
3.3. Планирования эксперимента
ф 3.4. Установка для осуществления эксперимента
3.5. Образцы для проведения эксперимента
3.6. Результаты эксперимента и их обработки
4. Повышение безопасности и экономическая эффективность
использования средств контроля канатов
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Обеспечение надежной и безопасной работы технических систем требует обязательного высокоэффективного оперативного контроля за их состоянием в целях предотвращения их выхода из строя, в том числе и катастрофического. Кроме того, процедура контроля позволяет своевременно выявить и заменить дефектные узлы и элементы и получить информацию о фактическом состоянии контролируемого объекта.
Особенно актуально проблема контроля встает в сложных и дорогостоящих системах и в случаях, если от надежности ее работы зависит безопасность людей.
К подобным системам относятся, в частности, лифтовое и подъемно-транспортное оборудование, оснащенное гибкими стальными канатами в качестве грузонесущего элемента. Стальные канаты являются неотъемлемой составляющей грузовых и пассажирских лифтов, шахтных подъемников, подъемных кранов различных конструкций, подвесных канатных дорог и т.д.
В целях обеспечения безопасности работы подобного оборудования - и систем существуют регламентированные сроки замены стальных канатов
[1], что в ряде случаев неоправданно ввиду вполне работоспособного их состояния. Это приводит к затратам денежных средств и рабочего времени. Но зачастую в результате перегрузок и агрессивных условий работы статическое состояние канатов требует их замены до истечения регламентного срока.
ф Регулярно проводимый визуальный осмотр позволяет выявить
крупные повреждения на поверхности каната. В отношении мелких дефектов достоверность визуального контроля резко падает. Выявление внутренних дефектов визуальным методом практически невозможно. Кроме того, для визуального контроля очень трудно ввести количествен-
ные оценки степени повреждений каната. Отрицательным фактором является так же субъективность результатов контроля и сильная зависимость их от внешних факторов (освещенность, пространственное положение, скорость движения каната и т.д.) и от степени утомления контролера.
Существуют и приборные методы контроля качества канатов. Так, состояние шахтных стальных грузоподъемных канатов контролируется прибором ИИСК [2]. Однако, данный прибор в силу ряда причин не позволяет получить высокую степень достоверности и точности результатов контроля.
В [3, 4, 5] приводятся описания различных методов контроля протяженных объектов.
Данные методы основаны либо на измерении характеристики полей рассеяния дефектов, либо на измерении параметров отклонения контролируемого объекта от эталонного образца с участка. Однако, как показывает анализ литературных источников указанные способы контроля либо не позволяют обеспечить достаточную точность и достоверность результатов контроля, либо отличаются дороговизной и громоздкостью реализации и не являются широкодоступными.
Таким образом, задача осуществления оперативного и достоверного контроля текущего состояния стальных канатов является важной и актуальной в различных сферах народнохозяйственной деятельности.
Актуальность работы заключается в отыскании и обосновании и его применении к контролю.
Автор выражает благодарность: Президенту НП «Севера-Запад» Г.В.Плотникову; к.т.н., старшему эксперту ЗАО «Ратте» М.М.Попову; авторам изготовителям прибора УДК: С.С. Петрову, A.A. Петрову; и Некоммерческому партнерству экспертных организаций по промышленной безопасности «Север-Запад», за помощь, предоставленные материалы и полезны советы, которые способствовали выполнению работы.
3. При последней протяжке проволока может иметь длину свыше километра. При прохождении сотен метров через глазок последний изнашивается, диаметр его увеличивается, что приводит к изменению диаметра проволоки на протяжении ее длины.
Разница в диаметрах иногда достигает 0,2 мм при номинальном диаметре
1,4 мм. Проволочки с разными диаметрами по длине могут укладываться и в головную, и в хвостовую часть каната, вследствие чего они могут давать при испытании разные результаты.
4. Проволока при волочении может иметь механические повреждения, в виде продольных и винтообразных царапин, появляющихся в результате волочения через недостаточно зашлифованные фильеры и при сильном зажиме плашек при свивке прядей и каната.
На рис. 1.3.1 показан торец шлифа проволоки, искаженная форма которой вызвана вышеуказанными причинами. Поврежденная поверхность уменьшает стойкость проволочки против истирания и понижает другие механические ее показатели.
При недостаточно качественной смазке и больших частных обжатиях, на поверхности проволочек в процессе волочения образуются вырывы и другие местные дефекты.
5. Вследствие неправильного режима нагрева слитка и его перегрева, происходит общее или частичное обезуглероживание катанки. Попадание в канат проволоки из подобной катанки ведет к ухудшению его работы.
6. Неоднородность проволоки по длине мотка может получиться и при ее патентировании, если тянущий барабан, по разным причинам, хотя бы на короткое время останавливается.
7. Проволочки, изготовленные из различных зон одного слитка, по данным И.А. Юхвец [18], имеют неодинаковые механические свойства.
Рис. 1.3.1.