【摘要】：摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力是摩擦式提升機(jī)工作可靠和安全與否的關(guān)鍵因素。提出了一種基于弧面法研究摩擦襯墊與鋼絲繩摩擦學(xué)特性的測(cè)量方法,在自研制的摩擦襯墊與鋼絲繩動(dòng)態(tài)微滑移摩擦實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上開(kāi)展摩擦實(shí)驗(yàn),通過(guò)測(cè)量摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力與相對(duì)滑移,判定襯墊與鋼絲繩之間的黏滑規(guī)律,并基于測(cè)試曲線研究了襯墊與鋼絲繩之間摩擦因數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,干摩擦?xí)rK25襯墊摩擦因數(shù)隨著比壓的增大而減小,隨滑速的增大先增大,后不斷減小,滑速2 mm/s時(shí)達(dá)到最大值,涂增摩脂時(shí)摩擦因數(shù)隨比壓、滑速的增大而減小。襯墊的摩擦因數(shù)與比壓成反比線性關(guān)系,說(shuō)明摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦以黏著摩擦為主。對(duì)比平面法測(cè)量摩擦襯墊的結(jié)果發(fā)現(xiàn)平面法測(cè)量的摩擦因數(shù)偏大。
【圖文】：

作用的影響，測(cè)定的結(jié)果僅相當(dāng)于無(wú)限小的微元段，還需根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T248－1991《摩擦提升機(jī)用襯墊摩擦因數(shù)測(cè)試方法》進(jìn)行當(dāng)量變換，沒(méi)有考慮摩擦襯墊的黏滑行為，因此本文模擬摩擦式提升機(jī)的實(shí)際弧面，提出了一種基于弧面法研究摩擦襯墊與鋼絲繩之間摩擦學(xué)性能的測(cè)量方法，并研制了一種監(jiān)測(cè)摩擦襯墊與鋼絲繩動(dòng)態(tài)微滑移摩擦實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)K25摩擦襯墊在干摩擦、涂增摩脂兩種工況下測(cè)定摩擦因數(shù)，分析不同工況對(duì)摩擦因數(shù)的影響規(guī)律，并對(duì)比平面法實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探究摩擦襯墊的摩擦機(jī)理。1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)參數(shù)1.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)圖1為自研制的摩擦襯墊和鋼絲繩動(dòng)態(tài)微滑移摩擦實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)主要由加載系統(tǒng)、摩擦傳動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3部分構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)機(jī)加載系統(tǒng)采用電動(dòng)缸作為加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)鏈條、鏈輪連接到鋼絲繩，控制系統(tǒng)操縱電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)拉緊鋼絲繩的力，起到加載作用。摩擦傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)偏心塊轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心塊與擺動(dòng)桿通過(guò)關(guān)節(jié)軸承相連，帶動(dòng)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)桿通過(guò)支撐軸承改變兩端運(yùn)動(dòng)比例，摩擦襯墊固定于擺動(dòng)桿上端，從而實(shí)現(xiàn)摩擦襯墊和鋼絲繩的微滑移功能。調(diào)節(jié)偏心塊位置，可實(shí)現(xiàn)不同微滑移幅值;通過(guò)變頻器改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)摩擦襯墊和鋼絲繩之間微滑移速度的控制。采集系統(tǒng)主要有張力傳感器，采集卡、高速顯微攝像儀等，張力傳感器用于監(jiān)測(cè)摩擦襯墊兩端鋼絲繩張力的動(dòng)態(tài)變化，通過(guò)計(jì)算測(cè)得的鋼絲繩兩端張力差可獲得摩擦力曲線。高速顯微攝像儀VW9000用于監(jiān)測(cè)摩擦襯墊與鋼絲繩的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)在摩擦襯墊與鋼絲繩上各標(biāo)定一個(gè)點(diǎn)，錄制摩擦襯墊與鋼絲繩的摩擦全過(guò)程，記錄每個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的位移量獲得位移曲線。圖1摩擦襯墊與鋼絲繩動(dòng)態(tài)微滑移摩擦實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Fig.1Experimentplatformondynamicmicroslipfri

看見(jiàn)鋼絲股，并在通風(fēng)處?kù)o置1h以上。具體摩擦襯墊的微滑移實(shí)驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表2。表1K25摩擦襯墊的基本性能參數(shù)Table1Fundamentalcharacterparametersoffrictionliner硬度(邵D)拉伸強(qiáng)度/MPa熱分解溫度/℃斷后延伸率/%62～6517～23362.521.3～23.7表2摩擦襯墊的微滑移摩擦實(shí)驗(yàn)參數(shù)Table2Experimentalparametersforfrictiontestingoffrictionliner實(shí)驗(yàn)參數(shù)數(shù)值比壓/MPa1，1.5，2，2.5，3滑移速度/(mm·s－1)1，2，3，4，5滑移距離/mm20時(shí)間/min10溫度室溫潤(rùn)滑條件干摩擦/增摩脂2結(jié)果與討論2.1黏滑判定準(zhǔn)則圖2(a)為在摩擦襯墊和鋼絲繩上各標(biāo)定的追蹤點(diǎn)起始狀態(tài)和摩擦過(guò)程中的狀態(tài)，，圖2(b)為摩擦過(guò)程中襯墊和鋼絲繩上標(biāo)定點(diǎn)的位移變化曲線，由圖2可以發(fā)現(xiàn)，摩擦襯墊的位移量變化較大，初始階段緩慢上升，之后迅速上升，反向先緩慢下降，再迅速下降，鋼絲繩由于摩擦襯墊給予的摩擦力位移量也會(huì)發(fā)生微小變化，而且初始運(yùn)動(dòng)階段鋼絲繩的位移量與摩擦襯墊的位移量相同，說(shuō)明摩擦襯墊與鋼絲繩之間發(fā)生了黏著現(xiàn)象。將摩擦襯墊與鋼絲繩的位移量曲線進(jìn)行分析，計(jì)算出摩擦襯墊與鋼絲繩的相對(duì)位移x曲線，再對(duì)相對(duì)位移x曲線相對(duì)時(shí)間t的一階導(dǎo)數(shù)得到相對(duì)滑移速度v的曲線，將同一時(shí)刻的摩擦力、相對(duì)位移、相對(duì)滑移速度v的曲線進(jìn)行對(duì)比分析，如圖3所示。由圖3圖2摩擦過(guò)程中位移追蹤Fig.2Frictiondisplacementintheprocessoftracking可以看出，當(dāng)相對(duì)位移迅速變化時(shí)，即相對(duì)速度不為零時(shí)，摩擦力達(dá)到最大值，因此，將一個(gè)摩擦周期過(guò)程分為6個(gè)階段，①初始黏著階段:啟動(dòng)后，驅(qū)動(dòng)力帶動(dòng)摩擦襯墊與鋼絲繩產(chǎn)生摩擦，摩擦襯墊有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力不斷增加，摩擦力帶動(dòng)鋼絲繩，但相對(duì)位移為零，相對(duì)速度為零，說(shuō)明
【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51375479) 江蘇省高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TD534.3

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本文編號(hào)：2544834