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钢丝绳作为提升、运输等设备中承载的关键部件被广泛地应用于许多工程领域。运行中的钢丝绳一旦断裂,会造成非常严重的人员伤亡和经济损失。因此,钢丝绳安全检测新原理、新方法、新技术的研究是非常重要的,具有重大的社会、经济意义。
本文在全面分析和论述了国内外钢丝绳检测技术研究现状的基础上,首次通过钢丝绳剩余金属截面积检测实验和钢丝绳剩余强度实验,研究开发了一种高效可靠、技术先进的钢丝绳强度检测系统,用于检测钢丝绳运行过程中的强度变化,对钢丝绳使用过程中的安全性评价提供了新的技术和有效方法。
本文首先在分析钢丝绳实际运行情况的基础上,研究了钢丝绳张力定量检测中有关参数的确定,设计并制作了钢丝绳张力检测传感器,并通过实验验证了以非接触方式检测钢丝绳张力理论的正确性和可行性;其次,利用钢丝绳剩余金属截面积磁桥路检测原理,根据实际起重用钢丝绳的结构特点研制出钢丝绳剩余金属截面积检测器,通过实验验证了其准确性;然后,使用力学实验机对已损伤钢丝绳进行剩余强度实验,通过对实验得到的数据进行分析,首次提出了该类型钢丝绳的强度理论模型;最后,在此理论研究的基础上,设计开发了由磁信号检测器、信号调理电路和以 AT89C51为核心的串行通讯数据采集系统,并以图形化高级语言LabVIEW为平台编制了虚拟仪器检测软件,实现了数据的采集、串行通讯、分析处理、图形存储和数据存盘等功能。
本课题所研发的检测系统稳定可靠、操作方便、检测自动化程度高。利用虚拟仪器编写的数据分析处理面板,使用户可以方便地通过计算机控制整个检测过程,并可以根据实际需要,随时修改各功能的设计,进行系统的扩展和修改,使检测仪器的使用范围更加广泛。