Residual magnetic field for identification of damage in steel wire rope

• Autorzy: Juraszek Janusz

Identyfikatory

DOI

10.24425/ams.2019.126273

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja uszkodzeń lin stalowych za pomocą rezydualnego pola magnetycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the implementation of the method of own residual magnetic field to identify damages occurring in a steel rope. A special measuring head with 4 residual magnetic field sensors, spaced evenly every 90 degrees, was used. The measuring head was also equipped with a path or a time sensor. The measurement consists in recording normal and tangential components of the residual magnetic field and their gradients. This method has a number of advantages with regard to classic magnetic methods. It does not require special magnetisation of the rope or its special preparation for testing. Validation of the obtained test results of this rope was conducted by the classic MTR method and a very good compliance in the detection of damage was demonstrated. It was found that the strong magnetisation used in the MTR method does not affect the detection of damage to the rope using the residual magnetic field method.

PL

W pracy przedstawiono implementację metody własnego magnetycznego pola rozproszenia do identyfikacji uszkodzeń występujących w linie stalowej. Zastosowano specjalną głowicę pomiarową zawierająca 4 sensory WRPM rozmieszczone równomiernie co 90. Głowica pomiarowa wyposażona była również w sensor drogi lub czasu. Pomiar polega na rejestracji składowej normalnej i stycznej WRPM i ich gradientów. Metoda ta posiada szereg zalet w odniesieniu do klasycznych metod magnetycznych. Nie wymaga specjalnego magnesowania liny oraz jej specjalnego przygotowania do badań. Przeprowadzono walidację otrzymanych wyników badań tej liny za pomocą klasycznej metody MTR i wykazano bardzo dobrą zgodność w wykrywaniu uszkodzeń. Stwierdzono, że silne magnesowanie stosowane w metodzie MTR nie wpływa na wykrywalność uszkodzeń w linie za pomocą metody WRPM.

Słowa kluczowe

EN

magnetic tests of steel ropes; damage to rope wires; residual magnetic field

PL

badania magnetyczne lin stalowych; uszkodzenia drutów liny; metoda WRPM

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 64, no. 1
• Strony: 79--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Juraszek Janusz

• Faculty of Materials, Civil and Enviromental Enginering, Akademia Techniczno-Humanistyczna, 2 Willowa Str., 43-309, Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• [1] Bulte D., Langman R., 2002. Origins of the magnetomechanical effect. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 251, 229-243.
• [2] Dong L.H., Xu B.S., Dong S.Y., Chen Q.Z., Wang Y.Y., Zhang L., 2005. Metal Magnetic memory testing for early damage assessment in ferromagnetic materials. J. Cent. South. Univ. Technol. 12 (S2), 102-106.
• [3] Er-gang Xionga, Na-na Zhao, Zhao-qi Yan, Lan-wei Yang, Han He, 2016. Magnetic Nondestructive Testing Techniques of Constructional Steel. MATEC Web of Conferences MATEC 43, 03002.
• [4] Hailong Chen, Changlong Wang, Xianzhang Zuo., 2017. Research on methods of defect classification based on metal magnetic memory. NDT & E International 92, 82-87.
• [5] Hankus J., 2000. Budowa i własności mechaniczne lin stalowych. Katowice, Główny Instytut Górnictwa.
• [6] Hankus J., 2002. Zintegrowane metody badań i oceny stanu bezpieczeństwa lin stalowych. Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko 4.
• [7] Hankus J., Hankus Ł., 2005. Niekonwencjonalne metody badań diagnostycznych drutów lin stalowych. Wiadomości Hutnicze 2.
• [8] Hankus J., Hankus Ł., 2006. Nowa metoda badań diagnostycznych lin stalowych z wykorzystaniem magnetycznej pamięci metalu. Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko nr 2.
• [9] Huang H., Quian Z., 2017. Effect of Temperature and Stress on Residual Magnetic Signals in Ferromagnetic Structural Steel. IEEE Transactions on Magnetics 53, 1.
• [10] ISO 24497-1:2007 Non-destructive testing – metal magnetic memory – Part 1: vocabulary.
• [11] ISO 24497-1:2007 Non-destructive testing – metal magnetic memory – Part 2: general requirement.
• [12] Juraszek J., 2019a. RMF Non-destructive Testing of Gantry Crane Materials (ISSN 1996-1944) Special Issue "Nondestructive Testing of Materials in Civil Engineering. Materials 12 (4), 564.
• [13] Juraszek J., 2019b. Światłowodowa i optyczna analiza odkształceń. Wydawnictwo Naukowe ATH Bielsko-Biała.
• [14] Kosoń-Schab A., Smoczek J., Szpytko J., 2016. Crane Frame Inspection Using Metal Magnetic Memory Method. Journal of KONES Powertrain and Transport 23, 2.
• [15] Leng J.C., Liu Y., Zhou G.Q., Gao Y.T., 2013. Metal Magnetic Memory Signal Response to Plastic Deformation of Low Carbon Steel. NDT E Int. 55, 42-46.
• [16] Pengpeng Shia, Ke Jinb, Xiaojing Zhenga, 2017. A magnetomechanical model for the magnetic memory method. International Journal of Mechanical Sciences 124-125, 229-241.
• [17] Peterka P., Krešák J., Kropuch St., Fedorko G., Molnar V., Vojtko M., 2014. Failure analysis of hoisting steel wire rope. Engineering Failure Analysis 45, 96-105.
• [18] Piskoty G., Zgraggen M., Weisse B., Affolter Ch., Terrasi G., 2009. Structural failures of rope-based systems. Engineering Failure Analysis 16, 1929-1939.
• [19] Ren J.L., Song K., Wu G.H., Lin J.M., 2001. Mechanism study of metal magnetic memory testing. Procedings of the 10th Asia-Pcyfic Conference on Non-Destructive Testing Birsbane Australia, 17-21.09.2001.
• [20] Shuchun Yi, Wei Wang, Sanqing Su., 2015. Bending experimental study on metal magnetic memory signal based on von Mises yield criterion. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 49, 547-556.
• [21] Shui G., Li. Ch., Yao K., 2015. Non-destructive evaluation of the damage of ferromagnetic steel using metal magnetic memory and nonlinear ultrasonic method. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 47, 1023-1038.
• [22] Stevens K.J., 2000. Nondestr. Test. Eval. Int. 33, 111.
• [23] Wang Z.D., Yao K., Deng B., Ding K.Q., 2010. Theoretical studies of metal magnetic memory technique on magnetic flux leakage signals. NDT & E International 43, 4, 354-359.
• [24] Wilson J.W., Tian G.Y., Barrans S., 2007. Residual magnetic field sensing for stress measurement. Sensors and Actuators A 135, 381-387.
• [25] Yao K., Wang Z.D., Shen K., 2012. Experimental Research on Metal Magnetic Memory Method Experimental Mechnics 52, 305-314.
• [26] Zhang O., Wei X., Yan S., 2018. Numerical Analysis of Magnetic Flux Leakage of Transverse Defects of Sucker Rod. Journal of Testing and Evaluation.
• [27] Zhichao Li, Steve Dixon, Peter Cawley, Rollo Jarvis, Peter B. Nagy, Sandra Cabeza, 2017. Experimental studies of the magneto-mechanical memory (MMM) technique using permanently installed magnetic sensor arrays. NDT & E International 92, 136-148.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019)