Detección del desgaste del cortador de disco de TBM utilizando fuerza magnética
Autores: Han, Jialin; Xiang, Hongjiang; Feng, Qiuyue; He, Jiangbo; Li, Rong; Zhao, Wensheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Detección del desgaste del cortador de disco de TBM utilizando fuerza magnética
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cortador
Máquinas de perforación de túneles
Fuerza magnética
Desgaste
Método de detección
Sensor de fuerza
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Para reemplazar a tiempo el cortador desgastado de las máquinas de perforación de túneles, es crucial inspeccionar el desgaste del cortador. En este trabajo, se propone un nuevo método de detección basado en la fuerza magnética para superar la desventaja de la no linealidad en la tecnología de detección actual. El principio es que la fuerza magnética entre el cortador y el imán permanente disminuye linealmente con el aumento del desgaste. En primer lugar, se investiga la fuerza magnética mediante simulación de elementos finitos para encontrar la ubicación óptima del imán permanente que permita lograr tanto alta linealidad como sensibilidad. En segundo lugar, se diseña un sensor de fuerza altamente sensible con forma de S para medir la fuerza magnética. Los cuatro galgas extensométricas en el sensor de fuerza se combinan en un puente de Wheatstone para suprimir el efecto de modo común, como la temperatura. Se realizan pruebas experimentales sobre la fuerza magnética para verificar la viabilidad del método de detección. El resultado de las pruebas muestra que la fuerza magnética disminuye linealmente con el aumento de la pérdida de desgaste a una tasa de -793 mN/mm. La precisión del método de detección se aproxima a 1 mm, que es del mismo orden de magnitud que en estudios anteriores.
Descripción
Para reemplazar a tiempo el cortador desgastado de las máquinas de perforación de túneles, es crucial inspeccionar el desgaste del cortador. En este trabajo, se propone un nuevo método de detección basado en la fuerza magnética para superar la desventaja de la no linealidad en la tecnología de detección actual. El principio es que la fuerza magnética entre el cortador y el imán permanente disminuye linealmente con el aumento del desgaste. En primer lugar, se investiga la fuerza magnética mediante simulación de elementos finitos para encontrar la ubicación óptima del imán permanente que permita lograr tanto alta linealidad como sensibilidad. En segundo lugar, se diseña un sensor de fuerza altamente sensible con forma de S para medir la fuerza magnética. Los cuatro galgas extensométricas en el sensor de fuerza se combinan en un puente de Wheatstone para suprimir el efecto de modo común, como la temperatura. Se realizan pruebas experimentales sobre la fuerza magnética para verificar la viabilidad del método de detección. El resultado de las pruebas muestra que la fuerza magnética disminuye linealmente con el aumento de la pérdida de desgaste a una tasa de -793 mN/mm. La precisión del método de detección se aproxima a 1 mm, que es del mismo orden de magnitud que en estudios anteriores.