В настоящее время контроль состояния стального каната в режиме его работы «он-лайн» не возможен. Стальные канаты отбраковываются на основании проведения отдельной экспертизы и анализа суммарного эффекта комбинации следующих факторов: обрывы проволок, уменьшение диаметра, деформация, коррозия.
Предлагается инновационный продукт – стальной канат с функцией само диагностики.
Функция само диагностики достигается вплетением в стальной
канат на этапе производства цветных не силовых, не несущих диагностических маркеров другого цвета в виде тонких проволок из менее прочного материала, которые не составляют со сталью гальванической пары. Это требование — отсутствие гальванической коррозии каната.
Диагностический маркер, вплетённый, “цветной” не несущий, не
силовой из менее прочного материала истирается и механически
разрушается намного быстрее. Внешне это будет проявляться в виде торчащих ворсинок белого цвета (для алюминиевой и дюралюминиевой проволоки) на поверхности каната в потенциально опасных местах.
Такие потенциально опасные места и являются предвестниками
обрыва силовых проволок, уменьшения диаметра, деформаций и
коррозии. В работе каната на месте — это может быть легко определено или визуально, или компьютерным зрением. В любом случае потенциально опасные места каната в работе могут быть диагностированы без остановки работ за счёт конструктивного исполнения самого каната на самом раннем этапе.
В качестве маркеров можно использовать белые алюминиевые
или дюралюминиевые тонкие проволочки. При этом алюминий менее
прочный материал и позволит диагностировать потенциально опасные
места каната на более ранней стадии, чем если использовать дюралюминиевые более прочные проволочки.
Технология производства такого каната не требует каких-либо новых технологий. Достаточно при свивке каната из прядей подавать дополнительные «маркерные/другого цвета» проволоки , скорее всего прямоугольного сечения, не создающие гальванической пары.
Например, из алюминия или дюралюминия , а затем провести испытание такого каната на перегибы. Сколько прядей — столько маркерных проволок. При скрутке прядей — большая часть алюминия, как на порядок более мягкий металл — будет выдавлена в верхние межпрядные пустоты каната по примеру, см. рис. № 19.1.
Рис. № 19.1. Конструктивное исполнение само диагностируемого стального каната.
Необходимо однозначно определить процент износа (количества перегибов), при которых начнёт разрушаться маркерная проволока и будут формироваться на поверхности каната маркерные диагностические ворсинки.
Изменяя материал (алюминий, дюралюминий) и его толщину можно добиться требуемого износа гарантированной безопасной работы каната, по достижении которого на всей поверхности каната будут формироваться белые маркерные диагностические ворсинки.
Такие ворсинки легко могут быть идентифицированы или визуально, или компьютерным зрением на действующем оборудовании/машины/крана и т.п. без остановки.
Вместо заявленных выше маркерных проволок из других металлов, можно рассмотреть ещё вариант — при свивке каната в каждую прядь добавлять маркеры из того же материала, что и сам канат. Только сечением, например, в 2 раза меньшим, чем проволоки пряди каната. Сечение и количество маркеров можно будет определить после тестовых испытаний, набора статистики и последующей обработке полученных данных. Таким образом — разрывы таких проволок будут диагностическими маркерами износа каната, которые легко определяются компьютерным зрением, или — визуальным осмотром.
ВЫВОД:
Для подтверждения заявленного нужны полноценные испытания. Это связано с тем, что заранее всё просчитать не возможно. Слишком много неопределённостей.
Материал маркеров, сечение, количество, место вплетения можно будет определить после тестовых испытаний, набора статистики и последующей обработки полученных данных.