Акустико-эмиссионная диагностика секций шахтных крепей в процессе их прочностных испытаний

Abstract

Цель работы – разработка средства и методики акустико-эмиссионного (АЭ) контроля несущих металлоконструкций (МК) шахтных механизированных крепей на предмет выявления опасных дефектов, которые развиваются под нагрузкой в основном металле и сварных соединениях. Метод исследования – экспериментально-расчетный. Разработан и изготовлен четырехканальный аппаратно-программный комплекс «Компас», основанный на методе АЭ в ультразвуковом диапазоне частот и тензометрическом методе измерения напряженно-деформированного состояния несущих МК в процессе АЭ контроля. Область применения комплекса «Компас» – диагностика технического состояния несущих МК крепей (новых и после эксплуатации) в процессе их прочностных стендовых испытаний перед опусканием в забой. Основные функции комплекса «Компас» – измерение акустических сигналов по четырем независимым каналам в процессе контроля объекта и сохранение результатов в виде отдельных файлов; регистрация в реальном времени четыре основных информативных параметров сигналов АЭ; измерение скорости распространения акустических волн; определения координат источников АЭ на поверхности (плоскости) элементов и узлов крепей; классификация источников АЭ по степени опасности; регистрация в реальном времени деформации элементов МК крепи одновременно с сигналами АЭ; подавление электромагнитных и механических помех.

The aim of work is a development of mean and procedure of acoustic-emission testing (AE) of metal load-carrying structures (MS) of powered supports for the purpose of detection of dangerous defects which are developed under loading in base metal and welded joints. An experimental-calculation method of investigation is used. A four-channel hardware and software complex «Kompas», based on AE method in ultrasonic frequency range and strain-gauge method of measurement of stressedstrain state of load-carrying MS in process of AE testing, was developed. Area of application of the «Kompas» complex is a diagnostics of technical state of load-carrying MS supports (new and after operation) in process of their strength bench tests before running in a working face. The main functions of the «Kompas» are measurement of acoustic signals on four independent channels in a process of object examination and saving of the results in a form of separate files; registration of four main informative parameters of AE signals in real time; measurement of velocity of acoustic wave propagation; determination of coordinates of AE sources on a surface (plane) of the elements and support assemblies; classification of AE sources on level of danger; registration of deformation of the MS support elements simultaneously with AE signals in real time; suppression of the electromagnetic and mechanical interferences.