Пристрій для прогнозування надійності металевих конструкцій

Пристрій для прогнозування надійності металевих конструкцій, що містить електромагніт у формі тороїду, ферозонди та електричні лінії зв'язку, який відрізняється тим, що електромагніт Винахід відноситься до електротехнічної промисловості і може бути використаний для прогнозування надійності металевих конструкцій Удосконалення пристроїв для прогнозування надійності та визначення запасу МІЦНОСТІ металевих конструкцій викликано необгрунтованим збільшенням розрахункових строків експлуатації значної КІЛЬКОСТІ машин та конструкцій Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, є пристрій, який містить електромагніт у формі тороіда, ферозонди та електричні лінії зв'язку [див книгу Кіфер І І «Випробування феромагнітних матеріалів» - М «Енергія», 1969 - 172с ] - обраний за прототип Недоліком цього пристрою є те, що він дозволяє досліджувати тільки малогабаритні металеві деталі В основу винаходу поставлено задачу удосконалення пристрою шляхом того, що електромагніт у формі тороіда має N корончатих виступів (N > 4, парне - КІЛЬКІСТЬ ПОЛЮСІВ), а два ферозонди встановлено на спеціальну немагнітну підставку, пристрій також споряджено електродвигуном, віссю з закріпленим немагнітним шпилястим покажчиком на одному КІНЦІ та ручкою на другому, валом, важелем, двома тарілками з електричними контактами, положення однієї з яких регулюється болтовим з'єднанням, опорами з гумовими прошарками, блоком керування та у формі тороїду має N корончатих виступів (N> 4, парна КІЛЬКІСТЬ полюсів), а два ферозонди встановлено на спеціальну немагнітну підставку, пристрій також оснащено електродвигуном, віссю з закріпленим немагнітним шпилястим покажчиком на одному КІНЦІ та ручкою - на другому, валом, важелем, двома тарілками з електричними контактами, положення однієї з яких регулюється болтовим з'єднанням, опорами з гумовими прошарками, блоком керування та блоком обробки сигналу блоком обробки сигналу, що призведе до того, що пристрій може бути використаний для прогнозування надійності металевих конструкцій великого розміру Поставлена задача досягається тим, що пристрій, який містить електромагніт у формі тороіда, ферозонди та електричні лінії зв'язку, згідно винаходу, електромагніт у формі тороіда має N корончатих виступів (N > 4, парне - КІЛЬКІСТЬ ПОЛЮСІВ), а два ферозонди встановлено на спеціальну немагнітну підставку, пристрій також споряджено електродвигуном, віссю з закріпленим немагнітним шпилястим покажчиком на одному КІНЦІ та ручкою на другому, валом, важелем, двома тарілками з електричними контактами, положення однієї з яких регулюється болтовим з'єднанням, опорами з гумовими прошарками, блоком керування та блоком обробки сигналу Блок обробки сигналу, який надходить з двох ферозондів, видає інформацію про те, у якому стані знаходиться металева конструкція, що досліджується, і це дозволить не перевантажувати ненадійні конструкції, а також визначити непридатні для подальшої роботи конструкції та уникнути поломок та аварій під час їхньої експлуатації Дане технічне рішення пояснюється кресленням, де на фіг 1 зображено пристрій для прогнозування надійності металевих конструкцій, вид спереду у перетині, на фіг 2 - розріз А - А на (О о со Ю 53061 фіг 1 Пристрій для прогнозування надійності металевих конструкцій містить електромагніт 1 в формі тороіда, який має N корончатих виступів, до якого жорстко приєднано електродвигун 2, з нерухомим ротором 3 і рухомим статором 4, а також ферозонди 5 і 6, які змонтовано на спеціальній немагнітній підставці 7 та за допомогою важеля 8 жорстко з'єднано зі статором 4, та розташовано у просторі таким чином, що дозволяє вимірювати ВІДПОВІДНО тангенціальну та нормальну складові напруженості магнітного поля Важіль 8 розташовано відносно електромагніту 1 під кутом р = ті / N, тобто посередині проміж двома будь-якими сусідніми корончатими виступами (фіг 2) До нерухомого ротора 3 жорстко прикріплено немагнітний шпилястий покажчик 9, який розташовано у центрі електромагніта 1 перпендикулярно поверхні металевої конструкції 10, що досліджується, за допомогою опор 1 1 , які, для покращення СТІЙКОСТІ, встановлені на гумові прошарки 12 Між ротором 3 та статором 4 встановлено вал 13, до якого за допомогою ПІДШИПНИКІВ 14 і 15 приєднано електродвигун 2 Вал 13 може рухатись у вертикальному напрямку відносно ротора 3 за допомогою ручного зусилля на нижню тарілку 16 до моменту дотику до верхньої тарілки 17, при цьому замикаються електричні контакти 18 на тарілках 16 і 17 Положення верхньої тарілки 17 регулюється за допомогою болтового з'єднання 19 відносно ротора 3, на верхній частиш якого встановлено ручку 20, блок керування 21 за допомогою електричних ЛІНІЙ зв'язку 22 з'єднано з електромагнітом 1, електродвигуном 2 та ферозондами 5 та 6 Сигнал з ферозондів 5 та 6 за допомогою електричних ЛІНІЙ зв'язку 23 надходить до блоку обробки сигналу 24, який видає кінцевий результат Робота пристрою для прогнозування надійності металевих конструкцій цілком залежить від того, в якому положенні знаходиться вал 13, на верхньому КІНЦІ якого розташовано нижню тарілку 16, відносно верхньої тарілки 17 Нижнє положення, або нез'єднанні електричні контакти 18 тарілок 1 6 т а 17, свідчить проте, що електромагніт 1 та ферозонди 5 і 6 знаходяться на поверхні металевої конструкції 10, що досліджується При цьому на електромагніт 1 за допомогою електричних ЛІНІЙ зв'язку 22 подається сигнал з блоку керування 2 1 , і він намагнічує поверхню металевої конструкції 10, що досліджується Верхнє положення, або з'єднані електричні контакти 18 тарілок 16 та 17, свідчить про те, що електромагніт 1 та ферозонди 5 і 6 знаходяться над поверхнею металевої конструкці і 10, що досліджується, на висоті d, яка регулюється болтовим з'єднанням 19 в інтервалі від 1 до 4мм Причому на цій висоті напруженість одержаного магнітного поля зчитується ферозондами 5 та 6, які вимірюють ВІДПОВІДНО тангенціальну та нормальну складові напруженості магнітного поля ВІДПОВІДНО 3 блоку керування 21 за допомогою електричних ЛІНІЙ зв'язку 22 надходить сигнал до електродвигуна 2 та ферозондів 5 та 6, за допомогою якого статор 4, з жорстко прикріпленим електромагнітом 1 та важелем 8 починає обертатися, і одночасно ферозонди 5 та 6 зчитують напруженість магнітного поля, доки важіль 8 не обернеться на повне коло Сигнал з ферозондів 5 та 6 за допомогою електричних ЛІНІЙ зв'язку 23 поступає до блоку обробки сигналу 24 та запам'ятовується Потім з блоку керування 21 за допомогою електричних ЛІНІЙ зв'язку 22 до електродвигуна 2 поступає сигнал, згідно з яким статор 4 разом з електромагнітом 1 та ферозондами 5 і 6 обертається на кут а, який дорівнює а = 2ті / N рад Далі електричні контакти 18 тарілок 16 та 17 роз'єднуються, і вал 13 переходить у нижнє положення На електромагніт 1 за допомогою електричних ЛІНІЙ зв'язку 22 подається сигнал з блоку керування 2 1 , і він намагнічує поверхню металевої конструкції 10, що досліджується, але кожен другий з N корончатих виступів електромагніту 1 має протилежну полярність Вал 13 переходить у верхнє положення, замикаються електричні контакти 18 тарілок 16 та 17, з блоку керування 21 по електричним ЛІНІЯМ зв'язку 22 до електродвигуна 2 поступає сигнал, згідно з яким статор 4 разом з електромагнітом 1 та ферозондами 5 і 6 обертається на кут а, після чого вал 13 переходить у нижнє положення та на електромагніт 1 по електричним ЛІНІЯМ зв'язку 22 подається сигнал з блоку керування 2 1 , і він намагнічує поверхню металевої конструкції 10, що досліджується Це продовжується доки електромагніт 1 не обернеться на повне коло та поверхня металевої конструкці і 10, що досліджується, не буде намагнічена N + 1 разів Далі, вал 13 переходить у верхнє положення, замикаються електричні контакти 18 тарілок 16 та 17 3 блоку керування 21 по електричним ЛІНІЯМ зв'язку 22 надходить сигнал до електродвигуна 2 та ферозондів 5 та 6, згідно з яким статор 4, до якого жорстко прикріплено електромагніт 1 та важіль, починає обертатися, і одночасно ферозонди 5 та 6 зчитують напруженість магнітного поля, доки важіль 8 не обернеться на повне Сигнал з ферозондів 5 та 6 по електричним ЛІНІЯМ зв'язку 23 поступає до блоку обробки сигналу 24 та запам'ятовується Обидва сигнали після одного намагнічування та після N + 1 намагнічувань у блоці обробки сигналу 24 розкладаються по гармоніках та порівнюються коефіцієнти при ВІДПОВІДНИХ гармошках В результаті, блок обробки сигналу 24 видає інформацію про те, в якому стані знаходиться металева конструкція, яка досліджується непридатна для подальшої експлуатації, придатна для подальшої експлуатації (у полегшеному чи нормальному режимі), що дозволить не перевантажувати ненадійні конструкції, а також визначати непридатні для подальшої роботи конструкції та уникнути поломок і аварій під час їхньої експлуатації 53061 11 Блок керування результат Фіг, 2 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 24