Способ определения остаточного ресурса металлоконструкций

Способ определения остаточного ресурса металлоконструкций

Реферат

Изобретение относится к диагностике металлоконструкций подъемно-транспортного оборудования, в частности лифтов, для оценки их остаточного ресурса и может быть использовано при оценке остаточного ресурса металлоконструкций, подвергающихся циклическому нагружению в процессе их эксплуатации.

Известен способ определения остаточного ресурса стального трубопровода (1), при котором выявляют зону с потенциально пониженным ресурсом, в этой зоне определяют место с такими пластическими свойствами, которым соответствует максимальная коэрцитивная сила, в выявленном месте проводят локальное деформирование материала, определяют относительное удлинение и по соотношению этого показателя к контрольной величине данного показателя пластичности судят об остаточном ресурсе трубопровода.

Недостатком известного способа является необходимость производить локальное деформирование материала, что является нецелесообразным в условиях эксплуатации подъемного сооружения (лифта).

Задачей настоящего изобретения является определение остаточного ресурса металлоконструкций подъемного сооружения (лифта) с заданной достоверностью для определения конкретного срока ремонта или замены изношенного оборудования, конструктивных элементов и т.д.

Поставленная задача решается способом определения остаточного ресурса металлоконструкции, заключающемся в выявлении зон с максимальным значением коэрцитивной силы и сравнении измеренной коэрцитивной силы с исходным значением, отличающимся тем, что по полученным статистическим данным о количестве включений (нагружений) обследуемого элемента металлоконструкции (лифта) за определенный период времени (период выборки данных) и рассчитанному количеству включений (нагружений) за период эксплуатации между измерениями устанавливается зависимость изменения коэрцитивной силы от количества нагружений и по критическому значению коэрцитивной силы для марки металла (стали), из которого изготовлена конструкция, рассчитывается остаточный ресурс металлоконструкции по расчетной формуле: Nост(i)=(Нс_крит-Нс_макс)N_экс/(Hc_макс-Hc_исх), где Нс_макс - максимальное значение коэрцитивной силы в момент контрольного измерения; Нс_исх - максимальное значение коэрцитивной силы в момент исходного измерения; N_экс - рассчитанное в результате статистического анализа (по выборке) количество включений (нагружений) за период между измерениями; Нс_крит - значение коэрцитивной силы, соответствующее пределу прочности металла и перехода элемента в критический режим эксплуатации (известная величина для конкретной марки стали); Nост(i) - количество включений (нагружений), после которого металлоконструкция переходит в критический режим.

Способ реализуется следующим образом.

В конструкции лифта выявляют наиболее ответственные металлоконструкции, (балки, конструктивные элементы, направляющие...). В выбранном элементе определяют зону с потенциально пониженным ресурсом - зона наибольших динамических напряжений (зона повышенных нагрузок). В выбранной зоне проводится поиск места с максимальным значением коэрцитивной силы и производится ее измерение.

Поскольку коэрцитивная сила возрастает с увеличением количества нагружений, то по величине коэрцитивной силы можно вести контроль за накоплением повреждений на микроуровне металла, изменением его упругопластической деформации, прогнозировать остаточный ресурс металлоконструкций.

При помощи электронного счетчика количества включений (нагружений) конструкции производится снятие данных об интенсивности циклических нагружений элемента. Полученная за определенный период времени выборка данных о нагружений элемента обрабатывается программной системой, которая использует статистическую модель процесса.

Программа рассчитывает количество нагружений элемента за выбранный период эксплуатации между исходным и контрольным измерениями, при этом устанавливается зависимость между изменением коэрцитивной силы и количеством нагружений и по известному критическому значению коэрцитивной силы для данной марки металла (стали) по приведенной формуле рассчитывается остаточный ресурс металлоконструкций.

Nост(i)=(Hc_крит-Нс_макс)N_экс/(Hc_макс-Hc_исх),

где

Нс_макс Максимальное значение коэрцитивной силы в момент контрольного измерения.

Нс_исх Максимальное значение коэрцитивной силы в момент исходного измерения.

N_экс Рассчитанное в результате статистического анализа (по выборке) количество включений (нагружений) за период между измерениями.

Нс_крит Значение коэрцитивной силы, соответствующее пределу прочности металла и перехода элемента в критический режим эксплуатации (известная величина для конкретной марки стали).

N ост(i) Количество включений (нагружений), после которого металлоконструкция переходит в критический режим.

Рассчитанная величина количества включений, после которого металлоконструкция переходит в критический режим, переводится во временной интервал с учетом показания электронного счетчика количества включений (нагружений) и вышеуказанной программной системы.

Применение описанного способа позволило обеспечить непрерывную и эффективную работу металлоконструкции (лифта).

Использованная литература

1. Патент РФ №2194967, 2002 г.

Способ определения остаточного ресурса металлоконструкции, заключающийся в выявлении зон с максимальным значением коэрцитивной силы и сравнении измеренной коэрцитивной силы с исходным значением, отличающийся тем, что по полученным статистическим данным о количестве включений (нагружений) обследуемого элемента металлоконструкции (лифта) за определенный период времени (период выборки данных) и рассчитанному количеству включений (нагружений) за период эксплуатации между измерениями устанавливается зависимость изменения коэрцитивной силы от количества нагружений и по критическому значению коэрцитивной силы для марки металла (стали), из которой изготовлена конструкция, рассчитывается остаточный ресурс металлоконструкции по расчетной формуле: Nост(i)=(Нс_крит-Нс_макс)N_экс/(Нс_макс-Нс_исх), где Нс_макс - максимальное значение коэрцитивной силы в момент контрольного измерения; Нс_исх - максимальное значение коэрцитивной силы в момент исходного измерения; N_экс - рассчитанное в результате статистического анализа (по выборке) количество включений (нагружений) за период между измерениями; Нс_крит - значение коэрцитивной силы, соответствующее пределу прочности металла и перехода элемента в критический режим эксплуатации (известная величина для конкретной марки стали); Nост(i) - количество включений (нагружений), после которого металлоконструкция переходит в критический режим.