Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5800
.pdf
заданный уровень воды в трубопроводе или подобном устройстве, обслуживаемом или контролируемом
шлюзовым затвором, с очень большой точностью».
Известно, что при работе шлюзового затвора используется поплавок, который поднимается или опускается в
зависимости от изменения уровня воды, и таким образом приводит в действие средства для перемещения
затвора в нужном направлении. Настоящее изобретение использует поплавок таким образом, но отличается
от предыдущих конструкций тем, что после заданного перемещения поплавка в любом направлении на
достаточную величину для приведения в действие средств управления работой механизма перемещения
затвора, указанные средства управления перемещаются вместе с поплавком, так что всегда заданное
перемещение самого поплавка в одном направлении приводит в действие средства управления для
инициирования движения затвора обратно в исходное положение независимо от движения самого шлюзового
затвора или без него. Таким образом, становится возможным гораздо более точный контроль уровня воды,
чем в конструкции, где движение затвора в определенном направлении инициируется движением...
плавающий механизм; механизм, в котором начало возвратного движения затвора определяется самим
затвором.
i. Обращаясь к прилагаемому рисунку 70, иллюстрирующему один из вариантов осуществления изобретения,
a представляет собой камеру, сообщающуюся трубой b с трубопроводом или каналом, уровень воды в
котором необходимо контролировать. В этой цепи 75 расположен поплавок c, к верхней стороне которого
шарнирно прикреплен нижний конец вертикального стержня d. На верхнем конце этот стержень шарнирно
соединен с более коротким плечом балки или рычага e, уравновешенного на лезвии 80 в точке l и несущего на
конце своего более длинного плеча контакт или элемент gq, предназначенный для управления реверсивным
электрическим выключателем h, такой выключатель управляет подачей электрического тока к
соответствующему типу реверсивного двигателя 85, предназначенного для приведения в действие затвора в
трубопроводе или канале, уровень воды в котором необходимо контролировать. Удобный приводной
механизм может включать червячную передачу, приводимую в движение указанным двигателем g0 и
управляющую механизмом, через который проходит вертикальный винт, соединенный с затвором. Последний
может иметь любую утвержденную конструкцию и является предпочтительно уравновешивать противовесами,
чтобы свести к минимуму 1 м усилие, необходимое для его перемещения.
Положение оси вращения для балки или рычага e закреплено на кронштейне i, прикрепленном к вертикальной
трубе j, которая скользит вниз j 00 tblw через подходящую направляющую k в поплавковую камеру a и
образует корпус для звена или стержня 4, соединяющего поплавок с балкой. На нижнем конце трубки j
имеется воротник или расширение j 1, на которое надет стремянный ремень c 1 на верхней стороне поплавка,
причем расстояние между стремянным ремнем и верхней частью поплавка составляет...
так, чтобы движение поплавка могло произойти в любом направлении, достаточном для того, чтобы вызвать
наклон балки звеном или стержнем - и 283,255 переключить реверсивный переключатель h до того, как в
одном направлении движения поплавка стремя надавит на воротник j' или, в противоположном направлении
движения поплавка, верхняя часть поплавка сильно упрется в нижнюю часть воротника.
Реверсивный переключатель h крепится к кронштейну i, закрепленному на трубке j, так что при дальнейшем
перемещении поплавка в определенном направлении после срабатывания переключателя для
восстановления уровня воды, трубка j, балка или рычаг e и переключатель h будут перемещаться вместе с
поплавком.
Когда поплавок, в результате движения затвора, начинает возвращаться в исходное положение, он
немедленно срабатывает, наклоняя балку и переключая реверсивный выключатель, тем самым изменяя
направление движения затвора и стремясь восстановить нормальные условия. После определенного
перемещения поплавка обратно в нормальное положение вертикальная трубка j и связанные с ней части
также возвращаются, если предыдущее движение поплавка привело к их смещению. Наконец, достигается
положение, в котором поддерживается желаемый уровень воды, поплавок занимает такое положение
относительно трубки j, что последняя и связанные с ней части удерживаются в равновесии с помощью
соединения N с противовесами o, в то время как балка удерживается поплавком в центральном положении
3,5, в котором реверсивный выключатель находится в нейтральном положении.
Как станет ясно, данная конструкция предусматривает управление средствами контроля посредством
непосредственного действия самого поплавка, и таким образом, чтобы обеспечить постоянное и
бесперебойное функционирование средств контроля, исключающее необходимость значительного
перемещения шлюзового затвора. Таким образом, становится возможным поддерживать уровень воды в
водоотводном канале более точно на постоянном уровне, чем это было возможно до сих пор.
Фактические детали конструкции и расположения частей, используемых при реализации изобретения, могут
отличаться от конкретного показанного варианта осуществления.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_283256.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=283256&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB283256A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Я, Т. Хо М. А. С. Фредерик Уолл, доктор наук, Карр Банк Хаус, Фулвуд, Шеффилд, гражданин Великобритании,
настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер:
Основная цель данного изобретения — разработка усовершенствованных методов проверки на наличие
дефектов в канатах для намотки проволоки, в частности, в канатах, эксплуатируемых непосредственно на
горнодобывающем предприятии.
1
Принцип, на котором основано действие метода, можно сформулировать следующим образом:
Если к клеммам катушки с низким сопротивлением j 5, охватывающей магнитную цепь, состоящую
преимущественно из железа, стали или другого сильно магнитного вещества, приложить переменную
разность потенциалов постоянного среднеквадратичного значения, то магнитный поток, пронизывающий
катушку, будет оставаться практически постоянным и почти не будет зависеть от небольших изменений
магнитного сопротивления магнитной цепи.
В одном из вариантов аппарата магнитная цепь включает в себя основной стержень из ламинированных
железных штампованных деталей, на который намотана катушка возбуждения переменного тока, и две
параллельные ответвленные цепи, которые также ламинированы. Одна из этих параллельных ответвленных
магнитных цепей замыкается через часть испытываемого стального троса, а другая параллельная
ответвленная магнитная цепь замыкается через часть стального троса, которая может представлять собой
трос аналогичной марки, что и испытываемый трос. Предусмотрены приспособления, позволяющие
пропустить испытываемый стальной трос через аппарат, и таким образом весь трос может, в свою очередь,
стать частью параллельной ответвленной магнитной цепи.
В качестве альтернативы, конечно, можно осмотреть любую подозрительную часть троса. Первый отрезок
исправного троса во второй параллельной магнитной цепи может быть неподвижен. Установлены две
поисковые катушки, а именно: по одной на каждой параллельной цепи, так что магнитный поток каждой
параллельной цепи проходит через соответствующую поисковую катушку. Две поисковые катушки соединены
в противоположных направлениях через подходящий вольтметр. На возбуждающую катушку на главном звене
подается переменный ток соответствующей частоты. Регулировка производится таким образом, что когда
исправная часть проверяемого троса проходит через свою цепь, вольтметр в цепи поисковой катушки
показывает ноль или приблизительно ноль. Однако, если в проверяемой части троса, проходящей через свою
цепь, есть дефект, произойдет смещение части магнитного потока из этой цепи в другую. Остаток магнитного
потока...
Таким образом, сигналы, индуцированные в поисковых катушках, будут искажены, и вольтметр покажет
отклонение.
Датировано 30 сентября 1926 года.
ТОМАС ФРЕДЕРИК УОЛЛ.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 14462, 1927 г.
Электромагнитные испытания стальных канатов.
Я, ТХО О МАС Файнник К. УОЛЛ, доктор наук, Карр Банк Рлоуз, Фулвуд, Шеффилд, гражданин
Великобритании, настоящим заявляю, что природа данного изобретения заключается в следующем: В заявке
№ 24266/26 были раскрыты средства для использования аппарата, возбуждаемого переменным током, для
проверки стальных проволочных канатов и тому подобного на наличие дефектов в поперечном сечении.
Принцип метода заключается в том, чтобы магнитная цепь, возбуждаемая обмоткой переменного тока, имела
две или более параллельных ветвей. В одной ветви магнитный... Дата заявки: 1 октября 1926 г. № 24266/26 11
мая 30 мая 1927 г. № 14262/27.
«Один полный левый угол», дюна 24, 1927 год.
Полностью утверждено 2 января 1928 г., ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 24266 от 1926 г.
Электромагнитные испытания стальных канатов.
1 J 1 j'I 283,256 цепь проходит через участок испытываемого троса, и трос пропускается таким образом, чтобы
весь трос или любой желаемый участок мог быть проверен на наличие дефектов. Если разность потенциалов,
приложенная к клеммам возбуждающей обмотки, имеет достаточно синусоидальную форму и постоянное
среднеквадратичное значение, то среднеквадратичное значение переменного тока, связанного с обмоткой,
также будет иметь постоянную величину и будет стремиться оставаться неизменным даже при изменении
магнитного сопротивления магнитной цепи. При наличии ответвленной магнитной цепи с практически
постоянным магнитным сопротивлением, которая образует шунт к этой ветви, включающей участок
испытываемого троса, увеличение магнитного сопротивления в этом участке троса приведет к уменьшению
потока через эту ответвленную цепь и увеличению потока через параллельную ответвленную магнитную цепь
с постоянным магнитным сопротивлением, при этом полный поток, связывающий возбуждающую катушку
переменного тока, практически не изменяется. Расположив подходящие обмотки поисковой катушки таким
образом, чтобы одна такая обмотка соединялась с ответвлением цепи, включающим часть проверяемого
троса, а другая поисковая катушка соединялась с потоком через параллельное ответвление, можно
обнаружить эффект небольшого изменения поперечного сечения части троса, которая включена в магнитную
цепь. Если две поисковые катушки электрически соединены так, что соответствующие индуцированные ЭДС
противонаправлены в цепи, образованной поисковыми катушками, и если к ним подключен подходящий
вольтметр для измерения разницы между индуцированными ЭДС в этих поисковых катушках, то регулировки
могут быть такими, что когда проверяемая часть троса, включенная в магнитную цепь, исправна, показания
вольтметра будут равны нулю или, альтернативно, небольшой величине. Однако если эта часть
проверяемого троса в магнитной цепи имеет дефект поперечного сечения, распределение потока t между
двумя ответвлениями магнитных цепей изменится, и вольтметр покажет соответствующее отклонение.
Используя два сбалансированных Таким образом, при использовании поисковых катушек становится
возможным обнаружить небольшое изменение площади поперечного сечения из-за дефекта в проверяемом
тросе. Любые колебания разности потенциалов питания на возбуждающей обмотке составной магнитной цепи
практически не будут влиять на показания вольтметра Jl 60 при работе поисковой катушки, поскольку
увеличение или уменьшение индуцированной ЭДС.
В любой из поисковых катушек магнитный поток будет уравновешиваться соответствующим изменением
индуцированной ЭДС в другой поисковой катушке. 65. Ответвление магнитной цепи, параллельное магнитной
цепи, включающей часть испытываемого каната, может иметь любую подходящую конструкцию, например,
оно может быть выполнено точно так же, как ответвление магнитной цепи, включающее часть испытываемого
каната, и кусок неповрежденного каната (под натяжением, если необходимо) может быть включен в
соответствующее соотношение 75 в этом ответвлении цепи с тем, что занимает испытываемый участок
каната в другом ответвлении цепи. Уравновешенная поисковая катушка может быть расположена таким
образом, чтобы быть связанной с потоком этого ответвления цепи. Однако альтернативным вариантом
является установка уравновешивающей катушки на независимом магнитном контуре, отдельно возбуждаемом
от той же переменной разности потенциалов, которая используется для возбуждения потока 85 составного
магнитного контура, который включает часть испытываемого каната. Ответвление магнитной цепи,
параллельное ответвлению, которое включает часть испытываемого каната, может быть При желании, он
может состоять в основном из воздушного канала.
Для вольтметра, используемого в цепи симметричной поисковой катушки, может применяться прибор 95,
управляемый с помощью термоэлектронной лампы в соответствии с хорошо известным принципом. Этот тип
вольтметра особенно выгоден, поскольку он потребляет лишь очень малый ток от поисковых катушек 100, и,
следовательно, все изменения ЭДС в противоположных катушках поисковых катушек доступны для работы
вольтметра. Также может использоваться регистрирующее устройство, позволяющее получить постоянную
запись показаний вольтметра, полученных в ходе испытания.
Датировано 28 мая 1927 года.
ТОМАС ФРЕДЕРИК УОЛЛ.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Электромагнитное испытание стальных канатов. Я, Эдерик У.А., доктор наук, подданный короля
Великобритании, проживающий в Карр-Бэнк-Хаус, Фулвуд, Шеффилд, графство Йоркшир, настоящим
заявляю о природе данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: «Настоящее изобретение относится к методам и устройствам для
электромагнитного испытания стальных канатов и других изделий, изготовленных из намагничиваемого
материала, таких как длинные стальные стержни или рельсы, профиль которых одинаков по всей длине,
подлежащей испытанию, и имеет своей целью обнаружение дефектов, таких как дефекты в поперечном
сечении исследуемого материала, с использованием метода известного типа, в котором магнитная цепь,
частично образованная исследуемым изделием или его частью, возбуждается электрическим током,
создаваемым переменной разностью потенциалов с относительно постоянным среднеквадратичным
значением». достаточно постоянная частота, например, обеспечиваемая сетью переменного тока.
Использование переменного тока для возбуждения магнитной цепи имеет очень важные преимущества по
сравнению с постоянным током, поскольку фундаментальный принцип возбуждения переменным током
заключается в том, что если разность потенциалов, приложенная к возбуждающей катушке, имеет достаточно
синусоидальную форму, достаточно постоянное среднеквадратичное значение и достаточно постоянную
частоту, то полный магнитный поток, который будет воздействовать на возбуждающую катушку, также будет
иметь очень приблизительно постоянное среднеквадратичное значение даже при изменении магнитного
сопротивления магнитной цепи, при условии, что сопротивление возбуждающей катушки пренебрежимо мало
по сравнению с индуктивностью возбуждающей катушки.
Рассмотрим случай испытания стального троса. Если трос является частью магнитной цепи, возбуждаемой
переменным током 4B, и катушка расположена таким образом, чтобы соединяться с магнитным потоком,
проходящим через испытываемый участок троса, то возникает переменная магнитная сила.
В поисковой катушке будет индуцирован электромагнитный поток, создаваемый возбуждающей катушкой.
Этот поток будет частично проходить через участок троса, включенный в магнитную цепь, и частично через
пути утечки магнита, которые будут параллельны участку троса, включенному в магнитную цепь. Другими
словами, пути утечки будут образовывать магнитный шунт к магнитному пути через участок троса,
включенный в цепь. Если в участке троса, включенном в магнитную цепь, присутствует дефект, то общий
магнитный поток, создаваемый возбуждающей катушкой, будет распределяться между путями утечки и путем
через участок троса, включенный в цепь, иначе, чем распределение, которое наблюдается, когда участок
троса, включенный в цепь, исправен. Следовательно, величина ЭДС, индуцированной в поисковой катушке,
будет отличаться, когда участок троса, включенный в магнитную цепь, исправен, чем когда этот участок троса
неисправен. Если сопротивление Если сопротивление части троса, входящей в магнитную цепь, велико по
сравнению с сопротивлением остальной части магнитной цепи, которая включена последовательно с этой
частью троса, то заданное изменение сечения этой части троса будет наиболее эффективно для создания
колебания магнитного потока на этой части троса в остальной части упомянутой магнитной цепи. Важный
факт заключается в том, что изменение индуцированной ЭДС в поисковой катушке будет пропорционально
частоте источника питания, и по этой причине изменение потока из-за дефекта в тросе будет создавать
гораздо большую ЭДС, когда поток переменный, чем когда поток создается прямым током, при прочих равных
условиях. Еще один важный факт заключается в том, что, тогда как при прямом токе индуцированная ЭДС в
поисковой катушке из-за дефекта в тросе будет кратковременной и будет возникать только тогда, когда трос
фактически движется (или, альтернативно, когда аппарат движется относительно). Изменение ЭДС,
индуцированное в поисковой катушке из-за дефекта в тросе при возбуждении переменным током, будет
сохраняться до тех пор, пока дефектный участок троса находится в магнитной цепи. Поэтому при
использовании возбуждения переменным током возможно пропускать трос через испытательный аппарат с
желаемой скоростью или даже останавливать трос, поскольку изменение ЭДС из-за дефекта практически
одинаково независимо от того, движется трос или нет, если, конечно, скорость троса не настолько велика, что
время, необходимое для прохождения дефекта через аппарат, сопоставимо с периодичностью волны
переменного тока. Аналогичные соображения применимы и к случаю, когда испытываемый трос неподвижен,
а испытательный аппарат перемещается вдоль троса. Для намоточного троса типа «запертая катушка»
(который является хорошо известным типом троса, широко используемым для намотки клети в угольных
шахтах, и характерной особенностью которого является то, что один или несколько внешних слоев стали
(нити формируются для сцепления) выгодно использовать переменный ток относительно низкой частоты для
выхода из магнитного поля. i 30 1 i i 11 i 11 1 i i i i i J j i 1 i i 1 1 % r j -4 2 -8 3,2-5 ft система. Частота 25 циклов в
секунду или даже ниже может оказаться желательной для минимизации эффекта магнитного экранирования
вихревых токов, которые будут возникать, особенно в заблокированных слоях катушки, расположенных на
поверхности или вблизи поверхности каната. Когда используется одна концентрированная (или
распределенная) поисковая катушка, как указано выше, изменение ЭДС, индуцированной в поисковой катушке
из-за дефекта в канате, обычно будет относительно очень малой величиной, и трудно удовлетворительно
определить такое малое изменение, которое измеряется как разница двух относительно очень больших
величин, а именно: разница в величине индуцированной ЭДС, когда Если часть троса, включенная в
магнитную цепь, исправна, то при наличии дефекта, то при использовании одной поисковой катушки, если
происходит изменение величины разности потенциалов переменного тока, приложенной к клеммам
возбуждающей катушки, то произойдет соответствующее изменение магнитного потока, связанного с
возбуждающей катушкой, и, следовательно, изменение потока, связанного с поисковой катушкой, очевидно,
что колебания давления питания вызовут изменения индуцированного магнитного поля в поисковой катушке,
и такие изменения могут замаскировать изменения, вызванные дефектом в испытываемом тросе.
-35 Для преодоления только что упомянутых трудностей, связанных с использованием одной поисковой
катушки, как концентрированной, так и распределенной, предпочтительно использовать метод, в котором
применяется сбалансированная система поисковых катушек, так что, когда исправная часть троса проходит
через испытательное устройство, суммарная индуцированная ЭДС в сбалансированной системе поисковых
катушек равна нулю или близка к нулю, в то время как если в той части троса, которая проходит через
испытательное устройство, возникает дефект, баланс ЭДС, индуцированной в системе поисковых катушек,
соответственно нарушается, и результирующая ЭДС, обусловленная эффектом дисбаланса, проявляется как
измеримая ЭДС на клеммах Q системы поисковых катушек.
Кроме того, при использовании сбалансированной системы поисковых катушек в конфигурации из 55
магнитных цепей, как описано ниже, наличие дефекта в участке троса, проходящем через испытательный
прибор, приведет к тому, что индуцированная ЭДС...
В одной поисковой катушке величина ЭДС уменьшится, а в другой поисковой катушке — увеличится, так что
эффект изменения, вызванного дефектом, соответственно изменится: таким образом, изменение наведенной
ЭДС из-за относительно небольшого дефекта становится гораздо более точно измеримым, и с помощью
подходящего усилительного устройства наведенная ЭДС может быть дополнительно увеличена настолько,
насколько это будет необходимо. Кроме того, колебания напряжения на клеммах возбуждающей катушки
будут компенсированы в сбалансированной системе поисковых катушек и, следовательно, не будут создавать
никаких мешающих колебаний ЭДС на клеммах системы поисковых катушек, которые в противном случае
могли бы замаскировать эффект, вызванный дефектом в исследуемом канате.
Согласно настоящему изобретению, в одном из способов испытания, описанном в пункте 80, используется
система магнитных цепей с параллельными ветвями, включающая ламинированную железную конструкцию,
при этом общая ветвь или ответвление системы снабжена катушкой, возбуждаемой переменным током 85,
причем одна из параллельных ветвей магнитной системы частично состоит из ламинированного железа и
частично из испытываемого изделия, а другая параллельная ветвь частично состоит из ламинированного
железа и частично из материала, предпочтительно аналогичного по магнитным свойствам испытываемому
изделию.
В другом методе испытаний, описанном в настоящем документе, используются две отдельные системы
магнитных цепей, одна из которых частично выполнена из ламинированного железа, а частично из части
испытуемого изделия, причем пропорции таковы, что при основных условиях эксплуатации магнитное
сопротивление части испытуемого изделия велико по сравнению с сопротивлением остальной части
магнитной цепи, которая включена последовательно с частью 10 испытуемого изделия, что создает
относительно большой путь утечки (то есть воздушный шунт) параллельно части испытуемого изделия;
другая система магнитных цепей выполнена частично из ламинированного железа, а частично из материала,
предпочтительно имеющего аналогичные магнитные свойства, что испытуемое изделие; каждая из двух
систем магнитных цепей возбуждается намагничивающей катушкой, питаемой от общего источника
переменного тока.
Для того чтобы данное изобретение было ясно понято и легко реализовано на практике, оно будет более
подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
На рисунках 1 и 2 представлены, соответственно, фронтальный и торцевой виды одной из конструкций
устройства для испытания канатов М2 в соответствии с настоящим изобретением.
На рисунке 3 схематически показаны электрические соединения поисковых катушек, изображенных на рисунке
1, а на рисунке 4 показана альтернативная схема подключения.
использование оборудования для испытания канатов.
На схеме испытательного стенда для канатов, показанной на рисунках 1 и 2, несколько железных пластин L,
содержащих штампованные детали H-образной формы, скреплены и заклепаны соответствующим
количеством заклепок, которые предпочтительно электрически изолированы от штампованных деталей.
Необходимое количество этих заклепок должно быть электрически изолировано от штампованных деталей,
чтобы через заклепки не образовывалась замкнутая электрическая цепь, связывающая основной магнитный
поток. Возбуждающая катушка E намотана вокруг центральной части штампованных деталей; параметры этой
катушки определяются напряжением и частотой источника питания, от которого она должна возбуждаться.
Испытуемый канат, показанный как R', проходит через отверстия в выступающих частях L1, L' штампованных
деталей. Для того чтобы стенд можно было легко установить для испытания любого существующего каната
подходящего диаметра для данного стенда, блоки штампованных деталей C, C, закрепленные болтами B, B
на конце каждой из двух выступающих частей L, Блоки штамповки 1, L', через которые проходит трос R,
являются съемными, и ширина этих съемных блоков штамповки может быть немного больше диаметра
испытываемого троса, так что после удаления этих блоков трос может легко пройти на место. Затем блоки
штамповки C, C могут быть заменены и закреплены болтами B, B. Однако при желании блоки штамповки C, C
могут быть полностью исключены, но в этом случае следует также исключить соответствующие блоки
штамповки на концах.
другая пара выступающих элементов L 11 L 1 i, через которые проходит балансировочный трос D. Однако
обычно предпочтительнее устанавливать блоки штампованных деталей C, C в положении 4,5. Установка
съемных блоков штампованных деталей C, C обеспечивает создание воздушных зазоров с низким
сопротивлением между тросом R.
Кроме того, благодаря использованию съемных блоков штампованных деталей C, C, сопротивление
воздушных зазоров между тросом R и ламинированными железными деталями Li, Li не будет существенно
изменяться даже при некотором отклонении троса от центральной линии отверстий в деталях Ll, L1 во время
его прохождения.
Для направления троса Ri через испытательный аппарат и предотвращения чрезмерных колебаний, вибрации
или раскачивания троса предусмотрены соответствующие направляющие шкивы P.
В соответствующем положении на другой стороне возбуждающей катушки E, проходящей через концы Lii Li,
установлен отрезок звукового троса D, предпочтительно имеющий аналогичную форму с испытываемым
тросом IR. Этот трос ID, который может иметь любую подходящую длину, так чтобы он значительно выступал
за железные пластины на каждом конце, также может быть расположен под натяжением во время испытания,
чтобы соответствовать натяжению испытываемого троса R. Таким образом, получаются две аналогичные
магнитные цепи, параллельные возбуждающей катушке 75. Одна из этих двух магнитных цепей включает
отрезок звукового троса ID, а другая — отрезок испытываемого троса R. Две поисковые катушки S, S,
расположены таким образом, чтобы соединяться с потоком через трос R, и эти поисковые катушки соединены
последовательно, так что индуцированный ток в f 'S' в двух катушках суммируется. Две поисковые катушки 52,
52, a- расположены таким образом, чтобы соединяться с потоком через Трос диаметром 85 мм и эти
поисковые катушки также соединены последовательно, так что индуцированные ЭДС в двух катушках
суммируются.
Две группы поисковых катушек S,, S и 52,, 52 затем соединяются в противоположных направлениях, то есть
так, что индуцированные ЭДС в соответствующих группах действуют в противоположных направлениях. Если
вся система полностью сбалансирована, то суммарная результирующая ЭДС, индуцированная в системе
поисковых катушек, будет равна нулю. Фактически, могут быть разработаны более высокие гармоники,
которые могут исключить абсолютный баланс; Эффект дисбаланса для потреблённой мощности не имеет
серьёзных последствий. Если теперь в участке 100 испытываемого троса HL, входящем в магнитную цепь,
имеется дефект, произойдёт перераспределение полного магнитного потока, создаваемого возбуждающей
катушкой E. Поскольку (за исключением 10 изменений величин давления питания и частоты) полный поток,
создаваемый возбуждающей катушкой E, будет практически постоянным и независимым от изменений
магнитного сопротивления в магнитной цепи, распределение полного потока будет настолько затронуто
дефектом в тросе RL, что часть переместится из магнитной цепи, включающей трос 'R', а часть — в магнитную
цепь, включающую трос ID'. Это перераспределение магнитного потока из ветви магнитной цепи, включающей
участок R испытываемого троса, в ветвь, включающую участок ID', будет значительно облегчено, если
магнитный Сопротивление каждой из этих ветвей практически полностью сосредоточено в канате RL и
материале ID соответственно. То есть, если плотность потока в канате RL и материале ID велика по
сравнению с плотностью потока в ламинированном ярме, а также если площади соответствующих воздушных
зазоров, которые последовательно соединены с канатом 130 0 I z 2 R и материалом ID, велики по сравнению с
площадью поперечного сечения каната E и материала D 3 соответственно. Из-за колебания потока от катушки
ветви Ri к ветви, включающей 1), электромагнитная сила, индуцированная в катушках Si, S, уменьшится, и
электромагнитная сила.
ЭДС, индуцированная в поисковых катушках 52, 52, увеличится. Следовательно, произойдет нарушение
баланса ЭДС, индуцированных в системе поисковых катушек, расположенных в противоположных
направлениях, и это нарушение баланса ЭДС может быть измерено с помощью соответствующего
вольтметра (или амперметра), подключенного к системе поисковых катушек, как показано на рис. 3.
Обращаясь к этому рисунку, система поисковых катушек представлена 51, S и 52, 52. Эти поисковые катушки
соединены таким образом, что, хотя индуцированные ЭДС в элементах S, S суммируются, а индуцированные
ЭДС в элементах 52 S также суммируются, суммарная ЭДС в группе S, S противостоит суммарной ЭДС в
группе 52, 52, так что, когда достигается состояние баланса, то есть когда трос Ri безупречен, суммарная ЭДС
в системе поисковых катушек равна нулю или очень близка к нулю. Для того чтобы Для повышения
чувствительности схемы и обнаружения относительно небольшого дефекта в тросе R, в цепь может быть
включено усилительное устройство, такое как термоэлектронная система A. Если этот усилитель подключен к
выпрямительному устройству, такому как термоэлектронная лампа, для измерения суммарной наведенной
несимметричной ЭДС в системе поисковой катушки может использоваться высокочувствительный
милливольтметр постоянного тока. Следует отметить, что для данной цели нет необходимости измерять
фактическое значение наведенной несимметричной ЭДС в системе поисковой катушки; достаточно, если эта
несимметричная ЭДС будет достаточной для получения достаточно большого отклонения на каком-либо
подходящем индикаторном приборе. Вместо использования индикаторного прибора, такого как
милливольтметр, для обнаружения несимметричной ЭДС, наведенной в системе поисковой катушки из-за
дефекта в тросе R, может быть установлен сифон или другое регистрирующее устройство, что имеет то
преимущество, что могут быть получены постоянные записи испытаний троса. получить и сравнить.
Теперь обратимся к конструкции испытательного стенда для канатов, показанной на рисунке 4. Канаты R и D
устанавливаются в стенд таким же образом, как описано ранее со ссылкой на рисунки 1 и 2, но магнитная
цепь, в которой находится канат R, полностью отделена от магнитной цепи, в которой находится канат D, и,
следовательно, последний может быть удален, что может быть удобнее, чем расположение магнитной цепи,
содержащей испытываемый канат R. В некоторых случаях такая конструкция имеет практические
преимущества по сравнению с конструкцией, описанной со ссылкой на рисунки 1 и 2.
Магнитная цепь, в которой находится трос Ri, возбуждается катушкой E1, которая подключена к источнику
переменного тока, причем катушка намотана вокруг центрального стержня железных пластин L. Эффективная
магнитная цепь, параллельная ветви, содержащей трос R1, в этом случае образована путями рассеяния,
которые в основном представляют собой воздушные пути, связанные с катушкой E1. Эффективность работы
снова повышается, если магнитное сопротивление части троса R, которая включена в магнитную цепь 85
(рисунок 4), велико по сравнению с магнитным сопротивлением остальной части магнитной цепи, которая
находится последовательно с R, потому что таким образом изменение сечения R из-за дефекта будет гораздо
эффективнее вызывать уменьшение магнитного потока, который связан с поисковыми катушками S, чем если
бы магнитное сопротивление последовательной магнитной цепи, которая включает R, в значительной степени
объяснялось магнитным сопротивлением 95. крепление ярма и воздушные зазоры между Ri и ярмом.
Трос D включен в магнитную цепь, которая возбуждается катушкой E2, намотанной вокруг центрального
стержня железных пластин L2, и эта катушка E2 подключена к тому же источнику переменного тока T, T, что и
катушка E. Сбалансированная система поисковых катушек 51, S и 52, 552 подключена в цепь с индикаторным
прибором V точно так же, как и сбалансированная система поисковых катушек в расположении аппарата,
описанного со ссылкой на рисунки 1, 2 и 3. Для целей балансировки системы поисковых катушек магнитная
система, включающая образец троса D3 (рисунок 4), может быть аналогична по конструкции и размеру
системе, включающей трос R. Однако это не является существенным, поскольку, если магнитная система,
включающая материал D3, соответствующим образом спроектирована и изготовлена для обеспечения
необходимой балансировки e m f в поисковых катушках S, размер и форма этой магнитной системы могут
быть такими, какими их будет наиболее удобно изготовить.
В схеме, показанной на рисунке 4, перераспределение магнитного потока между магнитными путями,
связанными с катушкой Ei, вследствие прохождения через устройство дефектной части троса Ri, вызывает
соответствующее изменение электромагнитного поля, индуцированного в поисковых катушках S,, S,_но не
оказывает никакого влияния на электромагнитное поле, индуцированное в поисковых катушках 8,, 521.
Несбалансированное электромагнитное поле, вызванное дефектом троса IR, в случае, показанном на рисунке
4 (при прочих равных условиях), будет меньше, чем несбалансированное электромагнитное поле, вызванное
дефектом троса при использовании схемы, показанной на рисунке 1.
Поскольку в двух отдельных системах магнитных цепей, показанных на рис. 4, работа аппарата не включает в
себя колебания магнитного потока в системе магнитных цепей, включающей материал D, требование о том,
что магнитное сопротивление остальной части магнитной цепи, последовательно соединенной с ID, должно
быть малым по сравнению с магнитным сопротивлением ID, не имеет такого большого значения, как в случае
системы, показанной на рис. 1. Однако, исходя из соображений низкого падения напряжения из-за
сопротивления возбуждающей катушки E2 на рис. 4, желательно поддерживать магнитное сопротивление
остальной части магнитной цепи, последовательно соединенной с ID, как можно ниже. Для обеспечения
необходимого баланса в системе поисковых катушек в цепь системы поисковых катушек может быть введен
регулируемый ЭДС с помощью трансформатора, подключенного к сети переменного тока.
Испытание каната R под натяжением позволяет в значительной степени устранить негативное воздействие
локальных напряжений в канате, а также усилить сопротивление любого дефектного участка каната за счет
натяжения в соответствии с общеизвестными принципами.
4 В обеих схемах, показанных на рисунках 1 и 2, а также на рисунке 4, предпочтительно, чтобы возбуждение
было таким, чтобы плотность магнитного потока в канатах IR и ID была высокой; однако благоприятные
плотности для рассматриваемой цели можно легко найти для любых конкретных условий. Как уже говорилось,
если плотность магнитного потока высока в канате R и относительно низка в остальной части магнитной цепи,
которая последовательно соединена с канатом IR, то магнитное сопротивление магнитной цепи, частью
которой является канат IR, будет в основном объясняться магнитным сопротивлением каната Ri. Достаточно
высокая плотность магнитного потока в канате IR имеет дополнительное преимущество в том, что влияние
локальных механических деформаций в проволоках каната на магнитное сопротивление в значительной
степени устраняется. Подходящее значение плотности магнитного потока в канате обычно будет тем, которое
получается, когда магнитная сила в исследуемой части каната составляет порядка 50 гаусс, и канат находится
в натяжении.
Области применения настоящего изобретения включают испытание стальных канатов, используемых для
намотки и транспортировки в угольных шахтах и других установках, стальных канатов, используемых в
мостостроении, стальных рельсов и других изделий из стали или железа, которые необходимо проверить на
наличие дефектов.
Следует отметить, что в связи со методом испытания металлов для определения их определенных
физических свойств, включающим этапы определения влияния образца на реактивное сопротивление
электрической испытательной цепи, через которую проходит переменный или другой переменный ток, при
множестве различных значений начального реактивного сопротивления, было предложено устройство, в
котором стандартный и испытательный материалы, если таковые были слабомагнитными или
диамагнитными, располагались соответственно в виде якорей двух U-образных электромагнитов,
возбуждаемых от одного и того же источника, причем вторичные обмотки на плечах двух электромагнитов
были соединены друг с другом таким образом, что при изменении тока в связанной с ними первичной обмотке
индуцированные электродвижущие силы были аддитивными; Электрически замкнутая цепь была образована
вторичными обмотками, соединенными в дополнительном звене с регулируемым контактным проводом
сопротивления, а гальванометр был соединен последовательно с конденсатором между регулируемым
контактным проводом сопротивления и общим соединением с двумя концевыми вторичными обмотками.
Подробно описав и определив природу моего упомянутого злоупотребления и способ его осуществления, я
заявляю, что то, что я
Соседние файлы в папке патенты