Пристрій для безперервного діагностування технічного стану тягового елемента канатної дороги

Реферат: UA 115045 U UA 115045 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі приладобудування та може використовуватися для безперервного діагностування технічного стану тягових елементів канатних доріг, конвеєрів тощо. Відомий пристрій безперервного діагностування технічного стану тягового елемента канатної дороги, що містить блок управління та контролю, магнітні мітки та датчики-зчитувачі, Пподібний постійний магніт для запису уздовж тягового елемента першої та другої магнітних міток, як датчики-зчитувачі застосовано перший-четвертий магніточутливі елементи, причому перший та другий магніточутливі елементи розташовані у взаємно перпендикулярних площинах у центрі першої магнітної мітки, третій та четвертий магніточутливі елементи розміщені симетрично по обидва боки відносно центру другої магнітної мітки, перший та другий магніточутливі елементи з'єднані з блоком формування нуль-перетинання, вихід якого підключено до управляючих входів першого та другого аналогово-цифрових перетворювачів, інформаційні входи яких через підсилювачі з'єднані з третім та четвертим магніточутливими елементами, виходи першого та другого аналогово-цифрових перетворювачів сполучені зі входами першого двійкового віднімача, вихід якого під'єднаний до першого входу двійкового поділювача, другий вхід якого підключений до виходу першого аналогово-цифрового перетворювача, вихід двійкового поділювача сполучений з першим входом помножувача, другий вхід якого під'єднаний до двійкового перетворювача відстані між третім та четвертим магніточутливими елементами, вихід помножувача зв'язаний з першим входом другого двійкового віднімача, другий вхід якого підключений до виходу другого поділювача, вхід якого підключений до двійкового перетворювача відстані між третім та четвертим магніточутливими елементами, вихід другого двійкового віднімача з'єднаний з першим входом блока порівняння, до другого входу якого підключений двійковий перетворювач аварійного зміщення центра магнітної мітки, вихід блока порівняння сполучений з блоком управління та контролю [див. патент України № 105478, G01B 7/24, опубл. 25.03.2016, бюл. № 6]. Цей пристрій вибрано за прототип. Недолік відомого пристрою безперервного діагностування технічного стану тягового елемента канатної дороги полягає в тому, що наявні третій та четвертий магніточутливі елементи не забезпечують достатньої чутливості пристрою та стабільності його роботи в умовах можливих коливань тягового елемента відносно зазначених магніточутливих елементів. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення пристрою безперервного діагностування технічного стану тягового елемента канатної дороги шляхом того, що застосовано додаткові п'ятий та шостий магніточутливі елементи, розташовані проти третього та четвертого магніточутливих елементів симетрично відносно тягового елемента, причому виходи третього, п'ятого та четвертого, шостого магніточутливих елементів відповідно з'єднано послідовно узгоджено, що забезпечить підвищення чутливості та стабільності роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої безперервного діагностування технічного стану тягового елемента канатної дороги, що містить блок управління та контролю, магнітні мітки та датчики-зчитувачі, П-подібний постійний магніт для запису уздовж тягового елемента першої та другої магнітних міток, як датчики-зчитувачі застосовано перший-четвертий магніточутливі елементи, причому перший та другий магніточутливі елементи розташовані у взаємно перпендикулярних площинах у центрі першої магнітної мітки, третій та четвертий магніточутливі елементи розміщені симетрично по обидва боки відносно центра другої магнітної мітки, перший та другий магніточутливі елементи з'єднані з блоком формування нульперетинання, вихід якого підключено до управляючих входів першого та другого аналоговоцифрових перетворювачів, інформаційні входи яких через підсилювачі з'єднані з третім та четвертим магніточутливими елементами, виходи першого та другого аналогово-цифрових перетворювачів сполучені зі входами першого двійкового віднімача, вихід якого під'єднаний до першого входу двійкового поділювача, другий вхід якого підключений до виходу першого аналогово-цифрового перетворювача, вихід двійкового поділювана сполучений з першим входом помножувача, другий вхід якого під'єднаний до двійкового перетворювача відстані між третім та четвертим магніточутливими елементами, вихід помножувача зв'язаний з першим входом другого двійкового віднімача, другий вхід якого підключений до виходу другого поділювача, вхід якого підключений до двійкового перетворювача відстані між третім та четвертим магніточутливими елементами, вихід другого двійкового віднімача з'єднаний з першим входом блока порівняння, до другого входу якого підключений двійковий перетворювач аварійного зміщення центра магнітної мітки, вихід блока порівняння сполучений з блоком управління та контролю, згідно з корисною моделлю, застосовано додаткові п'ятий та шостий магніточутливі елементи, розташовані проти третього та четвертого магніточутливих елементів 1 UA 115045 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 симетрично відносно тягового елемента, причому виходи третього, п'ятого та четвертого, шостого магніточутливих елементів відповідно з'єднано послідовно узгоджено. Суть корисної моделі пояснюється кресленням (фіг. 1), де зображено пристрій безперервного діагностування технічного стану тягового елемента канатної дороги, що містить П-подібний постійний магніт 1, тяговий елемент 2, першу 3 та другу 4 магнітні мітки, розташовані одна від одної на відстані l, перший-четвертий 5-8 магніточутливі елементи, причому перший 5 та другий 6 магніточутливі елементи розташовані у взаємно перпендикулярних площинах у центрі першої 3 магнітної мітки, третій 7 та четвертий 8 магніточутливі елементи розміщені у вихідному положенні симетрично по обидва боки відносно центра другої 4 магнітної мітки на відстані a/2, а також застосовано блок 9 формування нульперетинання, підсилювачі 10, 11, перший 12 та другий 13 аналогово-цифрові перетворювачі, перший 14 та другий 15 двійкові віднімані, перший 16 та другий 17 двійкові поділювані, помножувач 18, двійковий перетворювач 19 відстані α між третім 7 та четвертим 8 магніточутливими елементами, блок порівняння 20, двійковий перетворювач 21 аварійного зміщення Δlδ центра магнітної мітки, блок 22 управління та контролю, а також містить п'ятий 23 та шостий 24 магніточутливі елементи, розташовані проти третього 7 та четвертого 8 магніточутливих елементів симетрично відносно тягового елемента 2, причому виходи третього 7, п'ятого 23 та четвертого 8, шостого 24 магніточутливих елементів відповідно з'єднано послідовно узгоджено. Пристрій безперервного діагностування технічного стану тягового елемента канатної дороги працює наступним чином. Перед діагностуванням за допомогою П-подібного постійного магніту 1 на тяговому елементі 2 (наприклад, сталевому канаті) наносять першу 3 та другу 4 магнітні мітки, розташовані одна від одної на відстані l. Зовнішнє поле першої 3 магнітної мітки у робочому стані канатної дороги характеризується ортогональними складовими напруженостей Hr1 та Hτ1, а складова напруженості поля другої 4 магнітної мітки у вихідному положенні має вигляд Hr20, причому в процесі експлуатації через вплив механічних навантажень на тяговий елемент 2 вона зміщується на певну відстань Δl та зменшується по амплітуді (Hr2). При циклічному русі тягового елемента 2 при знаходженні першого 5 та другого 6 магніточутливих елементів проти центра першої 3 магнітної головки блок 9 формування нуль-перетинання формує відповідний імпульс, який по управляючих входах першого 12 та другого 13 аналоговоцифрових перетворювачів дозволяє подачу на їхні інформаційні входи через підсилювачі 10, 11 сигнали протилежної полярності з третього 7, п'ятого 23 Hr2+ та четвертого 8, шостого 24 Нr2магніточутливих елементів. Далі ці сигнали у двійковому коді віднімаються у першому 14 двійковому віднімачі, у двійковому поділювані 16 здійснюється поділення сигналу Hr2+, який надходить з виходу першого 12 аналогово-цифрового перетворювача, на сигнал Hr2+ - Hr2-, потім цей результат помножується помножувачем 18 на відстань α, яка надходить з двійкового перетворювача 19 відстані між третім 7, п'ятим 23 та четвертим 8, шостим 24 магніточутливими елементами, у подальшому від цього результату у другому 15 двійковому відніману віднімається сигнал a/2, який надходить з виходу другого 17 двійкового поділювана, потім з виходу другого 15 двійкового віднімача сигнал, еквівалентний зміщенню Δl центра другої 4 магнітної мітки, подається на вхід блока 20 порівняння, на другий вхід якого надходить сигнал двійкового перетворювача 21 аварійного зміщення Δlδ центра другої 4 магнітної мітки. З виходу блока 20 порівняння сигнали поточного зміщення Δl центра другої 4 магнітної мітки у залежності від кількості циклів n проходження тягового елемента повз магніточутливих елементів 5-8, 23, 24 та аварійного (порогового) зміщення Δlδ центра другої 4 магнітної мітки при критичній кількості циклів nδ (фіг. 2) подаються на вхід блока 22 управління та контролю, де прогнозується ресурс безаварійної роботи тягового елемента 2, аналізується його передаварійний стан та виробляється команда на зупинку при аварійному значенні зміщення Δlδ. Пропонована корисна модель забезпечить підвищення чутливості та стабільності пристрою в умовах можливих коливань тягового елемента. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Пристрій безперервного діагностування технічного стану тягового елемента канатної дороги, що містить блок управління та контролю, магнітні мітки та датчики-зчитувачі, П-подібний постійний магніт для запису уздовж тягового елемента першої та другої магнітних міток, як датчикизчитувачі застосовано перший-четвертий магніточутливі елементи, причому перший та другий магніточутливі елементи розташовані у взаємно перпендикулярних площинах у центрі першої магнітної мітки, третій та четвертий магніточутливі елементи розміщені симетрично по обидва боки відносно центра другої магнітної мітки, перший та другий магніточутливі елементи з'єднані 2 UA 115045 U 5 10 15 з блоком формування нуль-перетинання, вихід якого підключено до управляючих входів першого та другого аналогово-цифрових перетворювачів, інформаційні входи яких через підсилювачі з'єднані з третім та четвертим магніточутливими елементами, виходи першого та другого аналогово-цифрових перетворювачів сполучені зі входами першого двійкового віднімача, вихід якого під'єднаний до першого входу двійкового поділювача, другий вхід якого підключений до виходу першого аналогово-цифрового перетворювача, вихід двійкового поділювача сполучений з першим входом помножувача, другий вхід якого під'єднаний до двійкового перетворювача відстані між третім та четвертим магніточутливими елементами, вихід помножувача зв'язаний з першим входом другого двійкового віднімача, другий вхід якого підключений до виходу другого поділювача, вхід якого підключений до двійкового перетворювача відстані між третім та четвертим магніточутливими елементами, вихід другого двійкового віднімача з'єднаний з першим входом блока порівняння, до другого входу якого підключений двійковий перетворювач аварійного зміщення центра магнітної мітки, вихід блока порівняння сполучений з блоком управління та контролю, який відрізняється тим, що застосовано додаткові п'ятий та шостий магніточутливі елементи, розташовані проти третього та четвертого магніточутливих елементів симетрично відносно тягового елемента, причому виходи третього, п'ятого та четвертого, шостого магніточутливих елементів відповідно з'єднано послідовно узгоджено. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3