【摘要】：摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力是摩擦式提升機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)特性的測量方法,在自研制的摩擦襯墊與鋼絲繩動態(tài)微滑移摩擦實驗平臺上開展摩擦實驗,通過測量摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力與相對滑移,判定襯墊與鋼絲繩之間的黏滑規(guī)律,并基于測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時達到最大值,涂增摩脂時摩擦因數(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,說明摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦以黏著摩擦為主。對比平面法測量摩擦襯墊的結(jié)果發(fā)現(xiàn)平面法測量的摩擦因數(shù)偏大。
【圖文】：

作用的影響，測定的結(jié)果僅相當于無限小的微元段，還需根據(jù)行業(yè)標準MT/T248－1991《摩擦提升機用襯墊摩擦因數(shù)測試方法》進行當量變換，沒有考慮摩擦襯墊的黏滑行為，因此本文模擬摩擦式提升機的實際弧面，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)性能的測量方法，并研制了一種監(jiān)測摩擦襯墊與鋼絲繩動態(tài)微滑移摩擦實驗平臺，對K25摩擦襯墊在干摩擦、涂增摩脂兩種工況下測定摩擦因數(shù)，分析不同工況對摩擦因數(shù)的影響規(guī)律，并對比平面法實驗結(jié)果，探究摩擦襯墊的摩擦機理。1實驗平臺與實驗參數(shù)1.1實驗平臺圖1為自研制的摩擦襯墊和鋼絲繩動態(tài)微滑移摩擦實驗平臺。該平臺主要由加載系統(tǒng)、摩擦傳動系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3部分構(gòu)成。實驗機加載系統(tǒng)采用電動缸作為加載執(zhí)行機構(gòu)，通過鏈條、鏈輪連接到鋼絲繩，控制系統(tǒng)操縱電動缸運動，調(diào)節(jié)拉緊鋼絲繩的力，起到加載作用。摩擦傳動系統(tǒng)通過步進電機帶動偏心塊轉(zhuǎn)動，偏心塊與擺動桿通過關(guān)節(jié)軸承相連，帶動其往復(fù)運動，擺動桿通過支撐軸承改變兩端運動比例，摩擦襯墊固定于擺動桿上端，從而實現(xiàn)摩擦襯墊和鋼絲繩的微滑移功能。調(diào)節(jié)偏心塊位置，可實現(xiàn)不同微滑移幅值;通過變頻器改變電機轉(zhuǎn)速，實現(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)測摩擦襯墊兩端鋼絲繩張力的動態(tài)變化，通過計算測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)測摩擦襯墊與鋼絲繩的相對運動狀態(tài)，通過在摩擦襯墊與鋼絲繩上各標定一個點，錄制摩擦襯墊與鋼絲繩的摩擦全過程，記錄每個標定點的位移量獲得位移曲線。圖1摩擦襯墊與鋼絲繩動態(tài)微滑移摩擦實驗平臺Fig.1Experimentplatformondynamicmicroslipfri

看見鋼絲股，并在通風(fēng)處靜置1h以上。具體摩擦襯墊的微滑移實驗參數(shù)見表2。表1K25摩擦襯墊的基本性能參數(shù)Table1Fundamentalcharacterparametersoffrictionliner硬度(邵D)拉伸強度/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驗參數(shù)Table2Experimentalparametersforfrictiontestingoffrictionliner實驗參數(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時間/min10溫度室溫潤滑條件干摩擦/增摩脂2結(jié)果與討論2.1黏滑判定準則圖2(a)為在摩擦襯墊和鋼絲繩上各標定的追蹤點起始狀態(tài)和摩擦過程中的狀態(tài)，，圖2(b)為摩擦過程中襯墊和鋼絲繩上標定點的位移變化曲線，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發(fā)生微小變化，而且初始運動階段鋼絲繩的位移量與摩擦襯墊的位移量相同，說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行分析，計算出摩擦襯墊與鋼絲繩的相對位移x曲線，再對相對位移x曲線相對時間t的一階導(dǎo)數(shù)得到相對滑移速度v的曲線，將同一時刻的摩擦力、相對位移、相對滑移速度v的曲線進行對比分析，如圖3所示。由圖3圖2摩擦過程中位移追蹤Fig.2Frictiondisplacementintheprocessoftracking可以看出，當相對位移迅速變化時，即相對速度不為零時，摩擦力達到最大值，因此，將一個摩擦周期過程分為6個階段，①初始黏著階段:啟動后，驅(qū)動力帶動摩擦襯墊與鋼絲繩產(chǎn)生摩擦，摩擦襯墊有運動趨勢，摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力不斷增加，摩擦力帶動鋼絲繩，但相對位移為零，相對速度為零，說明
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51375479) 江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目
【分類號】：TD534.3

【參考文獻】

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本文編號：2544834