|
En
Ua
Ru
|
|||||
|
 Тема работы: исследование метода и структурной схемы электронной системы контроля состояния шахтного подъемного канатаФакультет компьютерных информационных технологий и автоматикикиКафедра электронной техникиСпециальность: Электронные системыРуководитель: доцент, к.т.н. Сенько В.Ф. |
|||||
|
Фехтование
Ссылки
Библиотека
Поиск
Реферат
Автобиография
|
|||||
Реферат |
|||||
Анимация
 Рисунок 1 - Анимированный процесс определения дефекта шахтного подъемного каната (количество кадров - 74; количество повторений - 10; объем - 95 кб.)
Актуальность темы
Безопасность шахтных подъемных установок является важным инженерным и технологическим вопросом, особенно актуальным для промышленного региона Донбасса. При обеспечении безопасного движения клети по стволу шахты необходимо контролировать ряд характеристик и величин, большинство которых связано с состоянием подъемного каната. Стальные канаты шахтных грузоподъемных машин, подъемных кранов и других механизмов являются сложными по структуре и ответственными по своему назначению конструкциями, работающими в достаточно тяжелых условиях. Так как разрушение каната может быть сопряжено не только с экономическими потерями, но и с человеческими жертвами, то требования, которые предъявляются к надежности функционирования кантов грузоподъемных машин и механизмов в процессе эксплуатации, являются весьма жесткими. В процессе эксплуатации подъемного каната, он неизбежно подвергается следующим видам деформации: уменьшению собственного диаметра в связи с процессами окисления металла, и обрывам проволок. Своевременный контроль и замена каната в случае достижения им критического состояния способствует предотвращению аварийных ситуаций и обеспечивает непрерывность технологического процесса.
Выбор метода решения
Существуют следующие методы неразрушающего контроля: акустический, вихретоковый, магнитный, электрический, радиоволновый, тепловой, оптический, радиационный, с применением проникающих веществ. Для контроля шахтного подъемного каната широко применяется магнитный способ, достоинством которого является возможность применения контроля без непосредственного контакта с деталью. При помощи постоянного магнита происходит намагничивание участка каната. Дефекты наиболее оптимально определяются, когда направление намагничивания детали перпендикулярно направлению дефекта. При отсутствии дефекта создается равномерное магнитное поле рассеяния. При обрыве проволок в канате возникает деформация магнитного поля рассеяния, которая регистрируется магниточувствительной микросхемой (МЧМС). Микросхема преобразует значение индукции рассеяния в соответствующее напряжение, которое анализируется и сравнивается с номинальным. На основе сравнения делается вывод о дефектах каната и его пригодности для дальнейшей эксплуатации. Недостатком метода является сложность обоснования зависимости индукции рассеяния от числа обрывов внутри каната. Использование МЧМС позволяет увеличить точность контроля в сравнении с аналогичными системами, использующими датчики Холла.
Цели работы
Новизна работы
Для регистрации физических величин и графического построения информации на шахтах Донбасса в большинстве своем применяются морально устаревшие бумажные самописцы. Но данные регистраторы имеют ряд недостатков, поскольку требуют частого технического обслуживания: замены чернил, бумажных диаграмм, завода часового механизма, метрологических поверок, что в конечном итоге увеличивает затраты по техническому обслуживанию производства. Альтернативой бумажным самописцам являются электронные регистраторы, которые отличаются простотой и удобством в использовании, надежностью, точностью, возможностью вывода информации на экран и реализацией связи со стационарным ПК. В качестве магниточувствительного элемента следует использовать МУМС, поскольку она обеспечивает большую чувствительность и точность. Магниточувствительные и магнитоуправляемые МС содержат в одном полупроводниковом кристалле интегральный преобразователь магнитного поля (элемент Холла, магнитотранзистор или магниторезистор и т.п.) и электронную схему усиления и обработки сигнала. Таким образом, погрешность рассогласования между различными каскадами сводится к минимуму за счет выполнения каскадов на одном кристалле.
Структурная схема
Структурная схема имеет вид (см. рис.2):
Рисунок 2 - Структурная схема электронной системы Датчик длины каната необходим для определения местоположения обнаруженного дефекта и построения дефектограммы. Магнито-электронное устройство (МЭУ) – предназначено для намагничивания каната, определения поля рассеяния и преобразования фиксируемой магнитной индукции в напряжение, которое по линии связи передается на мультиплексор. Мультиплексор предназначен для поочередного опроса от разных источников информации. АЦП – аналогово-цифровой преобразователь. МПУ – микропроцессорное устройство, предназначено для анализа информации, ее сохранения в память и передачи на стандартный ПК, вывода дефектограммы на экран. УОИ – устройство отображения информации.
Результаты и выводы
Шахтные подъемные установки относятся к опасным производственным объектам. Безопасность эксплуатации шахтных подъемных установок в значительной степени определяется состоянием применяемых в них стальных канатов, для которых предусмотрены специальные нормативы и правила контроля. В процессе эксплуатации канатов, наиболее распространенными становятся следующие виды деформации - уменьшение диаметра каната и обрыв отдельных проволок. Для контроля этих деформаций применяются специальные датчики, которые позволяю заблаговременно выявить аварийное состояние каната, что приводит к его замене и, вместе с этим, к предотвращению создания аварийной ситуации при движении клети. В качестве датчиков контроля состояния подъемного каната используются магниточувствительные микросхемы. Важной задачей является определение зависимости поля рассеяния каната от величины и глубины дефекта. Для фиксации результатов измерений необходимо разработать электронный регистратор имеющий такие преимущества: надежность, простоту включения и управления прибором, а значит, минимальные требования к эксплуатирующему персоналу, возможность адаптации регистратора под конкретные нужды заказчика. Кроме того, электронные регистраторы имеют широкий спектр технических характеристик, среди которых: удобный пользовательский интерфейс, большой ЖК-дисплей, наличие в регистраторе универсальных входных и выходных аналоговых каналов, цифровых входов, благодаря которым возможен полный контроль всех важнейших параметров производства. Окончание исследований и защита работы запланирована на декабрь 2010 г.
Перечень ссылок
|
|||||
|
Портал магистров
ДонНТУ
|
|||||
