本文關(guān)鍵詞：防爆起重機(jī)輪軌摩擦溫升特性實(shí)驗(yàn)和有限元研究

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【摘要】：防爆起重機(jī)是一種重要的特種設(shè)備,廣泛地應(yīng)用于化工、石油、煤礦等行業(yè)。為了保證防爆起重機(jī)的作業(yè)安全,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了起重機(jī)的運(yùn)行速度上限,但根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)的制定缺乏依據(jù)。防爆起重機(jī)的運(yùn)行速度上限過小,會(huì)嚴(yán)重?fù)p害企業(yè)的工作效率,而運(yùn)行速度上限過大,又會(huì)威脅到作業(yè)安全,因此制定合理的起重機(jī)運(yùn)行速度上限標(biāo)準(zhǔn)是十分必要的。防爆起重機(jī)輪軌摩擦溫度和摩擦火花是影響運(yùn)行速度上限標(biāo)準(zhǔn)制定的兩個(gè)最主要因素,本文通過研究各主要因素對(duì)起重機(jī)摩擦溫度和火花的影響,為標(biāo)準(zhǔn)修訂提供數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。論文搭建了起重機(jī)輪軌摩擦模擬試驗(yàn)臺(tái),通過試驗(yàn)研究了速度、輪載、危險(xiǎn)工況、車輪直徑、輪軌材質(zhì)等因素對(duì)車輪摩擦溫度的影響,并利用有限元對(duì)輪軌摩擦溫度進(jìn)行仿真分析。本文所做的工作主要如下:首先,本文在原有簡易的試驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上進(jìn)一步搭建本論文所需實(shí)驗(yàn)臺(tái),研制了啃軌約束裝置、摩擦火花觀測裝置,搭建了恒溫室,設(shè)置了安全保護(hù)裝置,以及完善了溫度測量裝置等,為后續(xù)的輪軌摩擦溫升試驗(yàn)提供了可靠的平臺(tái)。其次,本文選擇和制定了合理試驗(yàn)方法與步驟,通過試驗(yàn)研究速度、輪載、危險(xiǎn)工況這三個(gè)因素對(duì)車輪摩擦溫度的影響,并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)了上述因素對(duì)車輪溫度的影響規(guī)律,從而為防爆起重機(jī)作業(yè)提供了有效、可靠的指導(dǎo)。再者,本文通過試驗(yàn)研究了正常工況下車輪直徑、輪軌材質(zhì)等因素對(duì)車輪溫度的影響,總結(jié)了上述因素對(duì)車輪溫度的影響規(guī)律。此外,本文還在低載條件下進(jìn)行了抱死滑動(dòng)試驗(yàn),研究了材質(zhì)對(duì)輪軌產(chǎn)生摩擦火花能力的影響。最后,本文建立了輪軌接觸模型和傳熱模型,對(duì)起重機(jī)輪軌滾動(dòng)摩擦溫升和輪軌滑動(dòng)摩擦溫升進(jìn)行了有限元仿真。結(jié)果表明輪軌滾動(dòng)摩擦有限元仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較接近,驗(yàn)證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理、可靠性,輪軌滑動(dòng)摩擦有限元仿真得到了抱死滑動(dòng)工況下輪軌摩擦溫升特性,對(duì)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行了補(bǔ)充。
【關(guān)鍵詞】：防爆起重機(jī) 輪軌摩擦 實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建 試驗(yàn) 有限元仿真
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH21
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 研究目的與意義13
• 1.3 課題來源13
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.4.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.5 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)17-18
• 第二章 起重機(jī)輪軌摩擦模擬試驗(yàn)臺(tái)的搭建18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 試驗(yàn)裝置介紹18-21
• 2.3 研制啃軌約束裝置21-24
• 2.4 搭建恒溫室24-26
• 2.5 測溫儀器和測溫方法重新選定26-29
• 2.6 設(shè)置安全保護(hù)裝置29-30
• 2.7 研制火花觀測裝置30-32
• 2.8 小結(jié)32-33
• 第三章 工況對(duì)起重機(jī)車輪溫度影響33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 試驗(yàn)方案33-36
• 3.2.1 試驗(yàn)影響因素33-34
• 3.2.2 試驗(yàn)方法選擇34-35
• 3.2.3 試驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)35-36
• 3.2.4 條件優(yōu)化36
• 3.3 影響因素與溫度關(guān)系36-48
• 3.3.1 速度與溫度關(guān)系36-38
• 3.3.2 輪載與溫度關(guān)系38-40
• 3.3.3 危險(xiǎn)工況與溫度關(guān)系40-48
• 3.4 小結(jié)48-49
• 第四章 直徑、材質(zhì)對(duì)起重機(jī)車輪溫度影響49-63
• 4.1 引言49
• 4.2 試驗(yàn)方案49-53
• 4.2.1 試驗(yàn)因素介紹49-52
• 4.2.2 試驗(yàn)步驟52-53
• 4.3 影響因素與溫度關(guān)系53-62
• 4.3.1 直徑與溫度關(guān)系53-55
• 4.3.2 車輪材質(zhì)與溫度關(guān)系55-59
• 4.3.3 鋼軌材質(zhì)與溫度關(guān)系59-62
• 4.4 小結(jié)62-63
• 第五章 起重機(jī)輪軌摩擦溫升有限元分析63-78
• 5.1 引言63
• 5.2 輪軌模型計(jì)算和條件假設(shè)63-66
• 5.2.1 輪軌接觸模型63-65
• 5.2.2 輪軌傳熱模型65-66
• 5.2.3 條件假設(shè)66
• 5.3 輪軌滾動(dòng)摩擦有限元分析66-72
• 5.3.1 有限元模型建立67-68
• 5.3.2 有限元仿真計(jì)算68-70
• 5.3.3 仿真結(jié)果分析70-72
• 5.4 輪軌滑動(dòng)摩擦有限元分析72-77
• 5.4.1 輪軌滑動(dòng)摩擦有限元模型72-73
• 5.4.2 有限元計(jì)算73-75
• 5.4.3 計(jì)算結(jié)果分析75-77
• 5.5 小結(jié)77-78
• 結(jié)論與展望78-80
• 結(jié)論78
• 展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果84-85
• 致謝85-86
• 附件86

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