电梯钢带疲劳及损伤的电磁无损检测技术研究

发布时间：2020-04-18 11:58

【摘要】：电梯钢带是由传统钢丝绳发展而来的一种新型传动和承载构件,其承载重物的核心是钢带内部等间距并排的钢丝绳。和传统的电梯钢丝绳相比,电梯钢带在原有优势的基础上,还具有高曳引力、坚固耐用、能有效地减少电梯运行时的震动和噪声、减小电梯曳引轮尺寸等优点。电梯钢带在使用过程中,长期承受应力作用会使钢带内部并排钢丝绳显微组织结构与残余应力发生改变,最终出现疲劳、结构变形、断丝等损伤。目前针对钢带的无损检测技术还很不完善,因此,研制出高可靠性的钢带无损检测探伤仪,及时准确地检测出电梯钢带的疲劳状况及宏观损伤,可以确定钢带更换时间,避免经济损失和安全事故的发生。本课题针对钢带无损检测存在的问题,开展了巴克豪森噪声无损检测技术研究和漏磁无损检测技术研究。首先阐述了电梯钢带内部钢丝绳的磁化过程和磁化曲线,根据磁化过程阐述了巴克豪森噪声检测原理和漏磁检测原理,并介绍了电磁场有限元分析原理,为后续仿真和实验奠定了理论基础。针对巴克豪森噪声励磁装置磁路比较单一的问题,设计一种不含磁轭的励磁装置。检测钢带内部钢丝绳所承受的应力与MBN信号特征值的关系,检测钢带在有无缺陷情况下的MBN信号并分析其特征值差异,可以预估钢带的残余应力水平,为钢带的使用寿命预测提供可靠的依据。根据钢丝绳漏磁检测的原理并结合电梯钢带自身的特点,针对钢丝绳漏磁无损检测的磁路相对比较单一,径向励磁难度大的问题,设计了多磁轭励磁装置。结合有限元仿真,将多磁轭励磁装置与多磁极励磁装置进行对比,为电梯钢带宏观缺陷的检测奠定了理论基础。根据实验检测数据反演出钢带缺陷在钢带上出现的位置和尺寸大小,验证了新设计的体积很小的励磁装置能够检测出钢丝绳缺陷并准确定位。将巴克豪森噪声无损检测和漏磁无损检测结合在一起,准确完成了电梯钢带从承受普通应力开始直到出现宏观缺陷的过程中,残余应力、缺陷的大小和位置以及疲劳损伤等方面的综合检测,可为电梯钢带更换提供依据。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU857

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本文编号：2632070