Пристрій для прогнозування надійності металевих конструкцій

Пристрій для прогнозування надійності металевих конструкцій, що містить електромагніт у формі тороїда, який має N корончатих виступів (N ³ 4, парна кількість полюсів), два ферозонди, які встановлено на спеціальну немагнітну підставку, електричні лінії зв'язку, електродвигун, вісь з встановленим немагнітним шпилястим покажчиком на одному кінці і ручкою на другому, вал, важіль, дві тарілки з електричними контактами, опори з гумовими прокладками, блок керування та блок оброб 3 24132 шпилястим покажчиком на одному кінці і ручкою на другому, опори з гумовими прокладками, вал, важіль, блок керування, блок обробки сигналу, дві тарілки з електричними контактами, положення однієї з яких регулюється болтовим з'єднанням, згідно корисної моделі, як електродвигун застосовано немагнітні механічні деталі, як електромагніт у формі тороїда використано локальний намагнічувальний пристрій у формі тороїда, з N корончатих виступів (N ³ 4, парна кількість полюсів), він є конструкцією з двох дугових П-подібних електромагнітів, розділених немагнітними дуговими вставками, кількість ферозондів збільшено до чотирьох, як опори з гумовими прокладками застосовано ковпак, встановлений на гумовій прокладці, на ковпаку встановлено опорну конструкцію з редуктором-варіатором, що забезпечить постійну швидкість обертання рухомого вала, пристрій також споряджено спіральною пружиною, стрілкою з фіксатором, шкалою з пазами, утримуючими кільцями та блоком індикації. Блок індикації видає інформацію про те, у якому положенні знаходяться тарілки пристрою, яка операція виконується, та яку операцію необхідно виконати, це дозволить краще застосовувати методику вимірювань та збільшити точність досліджень. Дане технічне рішення пояснюється кресленням, де на Фіг.1 зображено пристрій для прогнозування надійності металевих конструкцій, вид спереду у перерізі, на Фіг.2 - переріз А-А Фіг.1. Пристрій для прогнозування надійності металевих конструкцій містить локальний намагнічувальний пристрій 1 у формі тороїда з N корончатими виступами, який є конструкцією з двох дугових Пподібних електромагнітів 2 та 3, розділених немагнітними дуговими вставками 4 і 5, до якого жорстко приєднаний рухомий вал 6, а також ферозонди 7, 8 та 9, 10, які змонтовано на спеціальних немагнітних підставках 11 і 12, та за допомогою важелів 13 і 14 жорстко з'єднано з рухомим валом 6, та розташовано у просторі таким чином, щоб вимірювати відповідно тангенціальну та нормальну складові магнітного поля. Важелі 13 і 14 розташовано відносно локально намагнічувального пристрою 1 під кутом b = p N , тобто посередині між двома будь-якими сусідніми корончатими виступами (Фіг.2). До нерухомого валу 15 жорстко прикріплено немагнітний покажчик 16, який розташовано у центрі локального намагнічувального пристрою 1, перпендикулярно поверхні металевої конструкції 17, що досліджується, за допомогою ковпака 18, який для покращення стійкості встановлено на гумовій прокладці 19. Між нерухомим валом 15 та ковпаком 18 встановлено рухомий вал 6, який за допомогою редуктора-варіатора 20 та спіральної пружини 21, встановленої у обмежувальнозахисному корпусі 22, обертається навколо своєї осі з постійною швидкістю, завдяки конструкції редуктора-варіатора 20, яка забезпечує постійну швидкість обертання рухомого вала 6. Положення рухомого вала 6 під час обертання регулюється за допомогою шкали 23 з пазами 24, та фіксується за допомогою стрілки 25 і фіксатора 26. Вал 6 може 4 рухатись у вертикальному напрямку відносно нерухомого вала 15 за допомогою ручного зусилля та важеля 27, встановленого на опорній конструкції 28, встановленої на ковпаку 18 з редукторомваріатором 20, до моменту дотику нижньої тарілки 29 до верхньої тарілки 30, при цьому замикаються електричні контакти 31 на тарілках 29 та 30. Положення верхньої тарілки 30 регулюється за допомогою болтового з'єднання 32 відносно нерухомого вала 15, на верхній частині якого встановлено ручку 33, положення може змінюватись на висоту d. Блок керування 34 за допомогою електричних ліній зв'язку 35 з'єднано з локально намагнічувальним пристроєм 1, електромагнітами 2 і 3, ферозондами 7, 8 і 9, 10 та блоком індикації 36. Сигнал з ферозондів 7, 8 та 9, 10 за допомогою електричних ліній зв'язку 37 надходить до блоку обробки сигналу 38, який видає кінцевий результат. Верхнє положення, або з'єднані електричні контакти 31 тарілок 29 та 30 здійснюється за допомогою важеля 27, встановленого на опорній конструкції 28 та утримуючих кілець 39, розташованих на рухомому валу 6. Запобіжник 40, встановлений на головному зубчатому колесі редуктора-варіатора 20, забезпечує обертання рухомого вала 6 лише на один повний оберт. Редуктор-варіатор 20, який забезпечує постійну швидкість обертання рухомого вала 6, зроблено з немагнітних механічних деталей, що виключає вплив магнітних полів на точність вимірювань. Робота пристрою для прогнозування надійності металевих конструкцій цілком залежить від того, в якому положенні знаходиться рухомий вал 6, на верхньому кінці якого розташовано нижню тарілку 29, відносно верхньої тарілки 30. Нижнє положення, або нез'єднанні електричні контакти 31 тарілок 29 та 30, свідчить про те, що локально намагнічувальний пристрій 1 та ферозонди 7, 8 і 9, 10 знаходяться на поверхні металевої конструкції 17, що досліджується. При цьому на електромагніти 2 і 3 за допомогою електричних ліній зв'язку 35 подається сигнал з блоку керування 34, і вони намагнічують поверхню металевої конструкції 17, що досліджується. Верхнє положення, або з'єднані електричні контакти 31 тарілок 29 та 30, яке здійснюється важелем 27 встановленим на опорній конструкції 28, утримуючих кілець 39 та рухомого вала 6, свідчить про те, що локально намагнічувальний пристрій 1 та ферозонди 7, 8 і 9, 10 знаходяться над поверхнею металевої конструкції 17, що досліджується, на висоті d, яка регулюється болтовим з'єднанням 32 в інтервалі від 1 до 4мм. Причому на цій висоті напруженість одержаного магнітного поля зчитується ферозондами 7, 8 та 9, 10, які вимірюють тангенціальну та нормальну складові напруженості магнітного поля відповідно. З блоку керування 34 за допомогою електричних ліній зв'язку 35 надходить сигнал до ферозондів 7, 8 і 9, 10 та до блоку індикації 36, який сповіщає дослідника про виконувану операцію, або необхідність виконання тих чи інших дій, відповідно з яким дослідник, докладаючи фізичних зусиль, виймає фіксатор 26 з пазу 24, та починає обертати стрілку 25, жорстко укріплену на рухомому валу 6, навколо своєї осі за годинни 5 24132 ковою стрілкою, заводячи пружину 21, встановлену на рухомому валу 6 у обмежувально-захисному кожусі 22, доки не оберне її на повне коло. Подальшому обертанню запобігає запобіжник 40, встановлений на головному колесі редуктораваріатора 20. Закінчивши повний оберт, дослідник відпускає стрілку 25, пружина 21 починає випростовуватись, рухомий вал 6 з жорстко закріпленим локально намагнічувальним пристроєм 1 та важелями 13 та 14 починає обертатись навколо своєї осі з постійною швидкістю, яку забезпечує конструкція редуктора-варіатора 20, і одночасно ферозонди 7, 8 та 9, 10 зчитують напруженість магнітного поля, доки вал 6 разом з важелями 13 і 14 не обернеться на повне коло. Сигнал з ферозондів 7, 8 та 9, 10 за допомогою електричних ліній зв'язку 37 надходить до блоку обробки сигналу 38 та запам'ятовується. Потім з блоку керування 34 за допомогою електричних ліній зв'язку 35 до блоку індикації 36 надходить сигнал, згідно з яким дослідник, використовуючи стрілку 25 та шкалу 23, обертає вал 6 з жорстко укріпленим на ньому локально намагнічувальним пристроєм 1 та ферозондами 7, 8 і 9, 10 на кут a , який дорівнює a = 2p N рад, та зафіксовує фіксатор 26 у відповідному пазу 24. Пази 24 для фіксації розташовано на шкалі 23 у відповідності з N корончатими виступами локально намагнічувального пристрою 1. Електричні контакти 31 тарілок 29 та 30 роз'єднуються за допомогою важеля 27 і утримуючих кілець 39, рухомий вал 6 переходить у нижнє положення. На електромагніти 2 і 3 локально намагнічувального пристрою 1 за допомогою електричних ліній зв'язку 35 подається сигнал з блоку керування 34, і він намагнічує поверхню металевої конструкції 17, що досліджується, але кожен другий з N корончатих виступів локально намагнічувального пристрою 1 має протилежну полярність. З блоку керування 34 за допомогою електричних ліній зв'язку 35 надходить сигнал до блоку індикації 36, згідно з яким дослідник за допомогою важеля 27 переводить рухомий вал 6 у верхнє положення, замикаються електричні контакти 31 тарілок 29 та 30. З блоку керування 34 по електричних лініях зв'язку 35 до блоку індикації 36 надходить сигнал, відповідно з яким дослідник виймає фіксатор 26 з пазу 24 і обертає рухомий вал 6 разом з жорстко укріпленими на ньому локально намагнічувальним пристроєм 1 та ферозондами 7, 8 6 та 9, 10 за годинниковою стрілкою, на кут a , використовуючи стрілку 25 та шкалу 23, і зафіксовує її фіксатором 26 у відповідному пазу 24. Після чого вал 6 переводиться у нижнє положення, та на електромагніти 2 і 3, локально намагнічувального пристрою 1, по електричних лініях зв'язку 35 з блоку керування 34 подається сигнал, і він намагнічує поверхню металевої конструкції 17, що досліджується. Ця процедура продовжується доти, доки локально намагнічувальний пристрій 1 не обернеться на повне коло, та поверхня металевої конструкції 17, що досліджується, не буде намагнічена N+1 разів, під час цієї процедури заводиться пружина 21. Далі, рухомий вал 6 переводиться у верхнє положення, замикаються електричні контакти 31 тарілок 29 та 30. З блоку керування 34 по електричних лініях зв'язку 35 надходить сигнал до блоку індикації 36 та ферозондів 7, 8 і 9, 10, згідно з яким дослідник виймає фіксатор 26 з пазу 24. Заведена пружина 21 починає випростовуватись, обертаючи рухомий вал 6, до якого жорстко прикріплено локально намагнічувальний пристрій 1 і важелі 13 та 14, з постійною швидкістю. Постійну швидкість обертання забезпечує конструкція редуктора-варіатора 20, конструкція якого аналогічна конструкції механічного телефонного номера набирача. Одночасно ферозонди 7, 8 та 9, 10 зчитують напруженість магнітного поля, доки важелі 13 і 14 не обернуться на повне коло. Зупинка обертання рухомого вала 6 після того, як він зробить повне коло, забезпечується запобіжником 40 на головному колесі редуктора-варіатора 20 та запобіжним виступом на опорній конструкції 28. Сигнал з ферозондів 7, 8 та 9, 10 по електричних лініях зв'язку 37 надходить до блоку обробки сигналу 38, та запам'ятовується. Обидва сигнали після одного намагнічування та після N+1 намагнічувань у блоці обробки сигналу 38 розкладаються по гармоніках, та порівнюються коефіцієнти при відповідних гармоніках. В результаті блок обробки сигналу 38 видає інформацію про те, у якому стані знаходиться металева конструкція 17, що 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. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 24132 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601