帶式輸送機摩擦片制動性能的研究
發(fā)布時間:2017-05-16 10:06
本文關(guān)鍵詞:帶式輸送機摩擦片制動性能的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:帶式輸送機是煤礦生產(chǎn)最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備,與其他運輸設(shè)備(如機車類)相比,具備輸送距離長、運量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點,而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化和集中化控制。我國煤炭正逐步進入深井開采階段,帶式輸送機作為我國煤礦生產(chǎn)中一種重要的運輸設(shè)備,正朝著大運量、高強度、大傾角、高可靠性、長壽命、高帶速、可伸縮的方向發(fā)展,這對帶式輸送機制動器制動性能提出了更高的要求。 帶式輸送機制動器由于制動工況不同,其制動正壓力與制動速度也各不相同。掌握制動正壓力、制動速度及制動環(huán)境對摩擦片制動性能的影響規(guī)律,有利于深化對制動器制動性能的認識和控制、以便優(yōu)化制動器的機械結(jié)構(gòu)、改良制動系統(tǒng)和合理選用摩擦片提供必要的理論依據(jù)。利用熱壓燒結(jié)技術(shù)研制以改性酚醛樹脂為基體的樹脂基摩擦片,以及以銅為基體的金屬基摩擦片。在不同的制動環(huán)境、制動速度、制動正壓力以及在瞬時制動時,通過摩擦磨損試驗儀研究其摩擦系數(shù)以及磨損率的變化規(guī)律,采用電子掃描顯微鏡(SEM)對摩擦試樣的表面形貌進行觀察分析。研究結(jié)果表明:在水潤滑制動條件下樹脂基摩擦片的摩擦系數(shù)與磨損率較干式制動出現(xiàn)較大程度下降,但其穩(wěn)定性較高;樹脂基摩擦片摩擦系數(shù)與磨損率均隨著制動速度的增加而減;金屬基摩擦片摩擦系數(shù)隨制動正壓力及制動速度的增加而增加,磨損率隨制動正壓力與制動速度的增加而增加;第三體物質(zhì)的形成、脫落與摩擦片成分有關(guān);碳化硅顆粒的大小影響第三體物質(zhì)的生成及致密程度的高低,從而引起摩擦系數(shù)及磨損率差異;金屬基摩擦片具有較高且穩(wěn)定的摩擦系數(shù),但其磨損率是樹脂基摩擦片的數(shù)倍。添加有混雜纖維的摩擦片具有較高且穩(wěn)定的摩擦系數(shù),磨損率較低。只添加金屬纖維不易于生成第三體,且第三體隨制動壓力的升高容易大面積脫落,造成磨損率較高。 基于三維建模軟件Solidworks和分析軟件ANSYS Workbench建立鼓式制動器三維實體模型和有限元分析模型,利用添加命令流的方法建立鼓式制動器熱力耦合場分析模型。對帶式輸送機鼓式制動器摩擦副在不同制動速度與壓力條件下進行熱力耦合仿真分析。通過仿真分析發(fā)現(xiàn):摩擦片與制動輪接觸靠近制動輪邊沿處出現(xiàn)2條應(yīng)力比較大的帶狀區(qū)域,與摩擦片位置垂直方向出現(xiàn)2個應(yīng)力集中的橢圓形區(qū)域,,最大等效應(yīng)力波動幅度與制動正壓力及制動速度有關(guān),制動速度對其影響較大;等效彈性應(yīng)變主要發(fā)生在摩擦片上,最大等效彈性應(yīng)變變化規(guī)律呈現(xiàn)出三個階段,其處于第二階段的時間長短受制動速度影響;高溫區(qū)主要集中在與制動輪接觸的摩擦片表面靠近邊緣處。
【關(guān)鍵詞】:帶式輸送機 摩擦片 制動性能 摩擦副 熱力耦合
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH222
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 選題背景及意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
- 1.2.1 摩擦片發(fā)展12-13
- 1.2.2 摩擦片組成13-15
- 1.2.3 摩擦片的技術(shù)要求15-17
- 1.3 主要研究內(nèi)容17-19
- 第二章 樹脂基摩擦片制備及其摩擦學行為研究19-37
- 2.1 實驗設(shè)計19-27
- 2.1.1 試驗設(shè)備19-22
- 2.1.2 摩擦副材料及其制備22-25
- 2.1.3 試驗方案25-27
- 2.2 摩擦系數(shù)分析27-32
- 2.2.1 摩擦系數(shù)影響因素27-28
- 2.2.2 瞬時制動摩擦系數(shù)變化28-29
- 2.2.3 摩擦系數(shù)隨制動正壓力的變化29-30
- 2.2.4 摩擦系數(shù)隨制動速度的變化30-32
- 2.3 磨損率分析32-34
- 2.3.1 磨損形式分類32
- 2.3.2 磨損率隨制動正壓力的變化32-33
- 2.3.3 磨損率隨制動速度的變化33-34
- 2.4 磨損形貌分析34-36
- 2.5 本章小結(jié)36-37
- 第三章 金屬基摩擦片摩擦學行為研究37-45
- 3.1 試驗設(shè)計37-39
- 3.2 摩擦系數(shù)分析39-40
- 3.2.1 摩擦系數(shù)隨制動正壓力的變化39
- 3.2.2 摩擦系數(shù)隨制動速度的變化39-40
- 3.3 磨損率分析40-42
- 3.3.1 磨損率隨制動正壓力的變化40-41
- 3.3.2 磨損率隨制動速度的變化41-42
- 3.4 磨損形貌分析42-44
- 3.5 本章小結(jié)44-45
- 第四章 不同強化組元摩擦片摩擦學行為研究45-53
- 4.1 試驗設(shè)計45-46
- 4.2 摩擦系數(shù)分析46-48
- 4.2.1 摩擦系數(shù)隨制動正壓力的變化46-47
- 4.2.2 摩擦系數(shù)隨制動速度的變化47-48
- 4.3 磨損率分析48-49
- 4.3.1 磨損率隨制動正壓力的變化48
- 4.3.2 磨損率隨制動速度的變化48-49
- 4.4 磨損形貌分析49-52
- 4.5 本章小結(jié)52-53
- 第五章 摩擦副熱力耦合分析53-75
- 5.1 邊界條件54
- 5.2 熱分析理論54-58
- 5.3 鼓式制動器耦合場模型的建立58-61
- 5.3.1 鼓式制動器三維模型建立58-59
- 5.3.2 模型網(wǎng)格劃分與約束59-61
- 5.4 摩擦副有限元分析61-73
- 5.4.1 耦合場分析的前期處理61-63
- 5.4.2 等效應(yīng)力分析63-66
- 5.4.3 等效彈性應(yīng)變分析66-69
- 5.4.4 溫度場分析69-73
- 5.5 本章小結(jié)73-75
- 第六章 結(jié)論與展望75-79
- 6.1 主要結(jié)論75-77
- 6.2 展望77-79
- 參考文獻79-83
- 致謝83-85
- 攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文85
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 肖永清;;國外汽車使用的摩擦材料及其發(fā)展[J];化工科技市場;2008年05期
2 李涵武;杜宏磊;趙雨e
本文編號:370522
本文鏈接:http://www.sikaile.net/jixiegongchenglunwen/370522.html
最近更新
教材專著