鋼絲繩具有優(yōu)良的撓性和承載能力,被廣泛應(yīng)用在煤礦、港口、電梯等領(lǐng)域中。由于鋼絲繩的使用環(huán)境多較為惡劣、且工作強度大,在使用過程中會出現(xiàn)斷絲、磨損、銹蝕等多種類型的損傷,這些損傷在積累到一定程度后就會有發(fā)生斷裂的可能,這就會影響到鋼絲繩使用現(xiàn)場的安全生產(chǎn)。因此開發(fā)出一種能夠有效檢測出在役鋼絲繩損傷情況的傳感器就成為了安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。本文首先對損傷檢測方法進行研究,并設(shè)計了傳感器。根據(jù)鋼絲繩局部損傷和金屬截面積損失型損傷兩種類型損傷的特性,對比多種檢測方式的優(yōu)缺點,分別選擇電磁檢測法和集成線性霍爾元件作為檢測方法和檢測元件。對傳感器主磁回路結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,采用永磁體作為勵磁元件,多回路導(dǎo)磁方式傳導(dǎo)磁通,同鋼絲繩共同組成完整的磁回路。其次對鋼絲繩損傷表面漏磁場進行了研究。利用有限元仿真軟件對設(shè)計的磁回路進行仿真優(yōu)化,使其達到磁化飽和鋼絲繩的目的。分別得出鋼絲繩表面漏磁場隨局部損傷和金屬截面積損失型損傷的變化規(guī)律,驗證了通過檢測鋼絲繩表面漏磁場得出鋼絲繩損傷狀態(tài)的可行性,并得出鋼絲繩表面漏磁場磁通密度與損傷程度呈線性相關(guān)的結(jié)論。為了抑制股波噪聲對檢測信號的干擾,將聚磁技術(shù)應(yīng)用至傳感器的磁場收集中... 

【文章來源】：濟南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋼絲繩的常見損傷

（a）Zawada 公司 MD120 型傳感器 （b）Intron Plus Ltd 公司 MH 20-40 型探頭圖 1.3 高性能鋼絲繩損傷檢測傳感器另外國外的一些學(xué)者也在該領(lǐng)域取得了許多研究成果，PeterkaP 等[25]通過應(yīng)用實例分析了起重用鋼絲繩損傷原因，并在微觀金相層面上解釋了易損傷鋼絲繩的特性，為鋼絲繩的制作工藝改進起了指導(dǎo)作用；Basak D 等[26]花費 7 年的時間觀察纜車系統(tǒng)中的鋼絲繩，描述出鋼絲繩損傷的漸變狀態(tài)；W.Batko 等[27]通過小波變換將檢測信號的能量特征用于輔助識別鋼絲繩損傷；Jomdecha C 等[28]針對主磁通檢測法僅檢測徑向漏磁通的不足，對主磁通檢測方式進行了優(yōu)化，并將感應(yīng)線圈封裝至印刷電路板上，實現(xiàn)了軸向、徑向和切向三個方向的漏磁場檢測，對大直徑鋼絲繩上的微小缺陷得到了很好的檢測效果，但這種方法受鋼絲繩速度影響較大；CalvinT 等[29]將振動施加到鋼絲繩上，通過電容式加速度計測量不同的振動類型，采用快速傅里葉變換分析實驗數(shù)據(jù)，但還是會出現(xiàn)漏檢的情況；Fedorko G 等[30]將電磁檢測的方法運用至鋼絲傳送帶的檢測中，并運用有限元分析軟件分析了傳送帶磁化后的特征及磁通泄露情況；Radovanovic 等[31]對使用低

第二章 鋼絲繩損傷形態(tài)及檢測方法類型的鋼絲繩在結(jié)構(gòu)上具有一定的差別，產(chǎn)生損傷的表現(xiàn)形式也種鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、損傷形式出發(fā)，提取不同類型損傷的特征，并對常檢測方法進行介紹，分析其優(yōu)缺點，最終選擇合適的損傷檢測方法繩的結(jié)構(gòu)和分類是由優(yōu)質(zhì)碳素鋼絲作為基礎(chǔ)單元繞制而成，具有很高的拉伸強度性使其具有的抗拉強度遠(yuǎn)大于相同直徑的鋼棒，且表面彈性系數(shù)僅吸收沖擊[50]。圖 2.1 所示為鋼絲繩的典型結(jié)構(gòu)，由繩股沿繩芯繞制絲繩的主要組成部分，是鋼絲繩具有較強抗拉強度的保證。


本文編號：2915846