【摘要】：現(xiàn)階段,隨著淺層資源逐漸減少,為了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不受淺層資源的制約,我國(guó)的礦產(chǎn)開(kāi)采深度將逐漸達(dá)到1000~2000 m并將會(huì)向更深層次發(fā)展。纏繞式提升機(jī)為超深礦井提升關(guān)鍵設(shè)備,鋼絲繩在纏繞過(guò)渡過(guò)程出現(xiàn)的層間與圈間過(guò)渡使鋼絲繩產(chǎn)生振動(dòng)、沖擊、擠壓及摩擦磨損等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響提升鋼絲繩服役壽命。本課題資助來(lái)源于國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題—“提升設(shè)備主軸等機(jī)械關(guān)鍵部件復(fù)合失效機(jī)理與可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)研究”。本文主要以纏繞式提升機(jī)提升鋼絲繩為研究對(duì)象,開(kāi)展纏繞過(guò)渡過(guò)程鋼絲繩摩擦磨損特性研究,為提升鋼絲繩纏繞過(guò)渡過(guò)程安全運(yùn)行提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,結(jié)合提升鋼絲繩在纏繞過(guò)渡時(shí)的受力狀態(tài),進(jìn)行鋼絲繩拉伸載荷有限元仿真,研究了鋼絲繩絲與絲、股與股之間應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律;建立鋼絲繩與卷筒簡(jiǎn)化模型,對(duì)不同圍包角下鋼絲繩進(jìn)行拉伸分析,研究了鋼絲繩在不同圍包角下應(yīng)力變化規(guī)律以及分布特性。其次,通過(guò)理論分析了鋼絲繩纏繞過(guò)渡過(guò)程的運(yùn)動(dòng)特征,研究了鋼絲繩層間過(guò)渡、圈間過(guò)渡接觸與運(yùn)動(dòng)特性,并結(jié)合實(shí)際工況,在已有試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并搭建出鋼絲繩纏繞過(guò)渡過(guò)程摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái),能夠?qū)崿F(xiàn)不同工況下鋼絲繩摩擦試驗(yàn)與性能檢測(cè)。最后,通過(guò)鋼絲繩纏繞過(guò)渡過(guò)程摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)開(kāi)展鋼絲繩摩擦試驗(yàn)研究,分析了鋼絲繩摩擦因數(shù)、摩擦溫升與磨損形貌隨張緊力、繩速以及圍包角在潤(rùn)滑失效與潤(rùn)滑狀態(tài)下的變化規(guī)律,并結(jié)合磨損形貌研究了鋼絲繩纏繞過(guò)渡過(guò)程在不同工況下的磨損機(jī)理。
【圖文】：

圖 1-1 多繩纏繞式提升機(jī)Figure 1-1 Multi-rope winding hoist繞過(guò)渡過(guò)程主要分為：鋼絲繩繞入、繩間過(guò)渡以及鋼絲繩循環(huán)繞入、繞出卷筒導(dǎo)致繞入、繞出鋼絲繩與下擦磨損，出現(xiàn)層間和圈間過(guò)渡現(xiàn)象，由于鋼絲繩層與兩層鋼絲繩間（即鋼絲繩上層與下層）的螺旋接觸摩續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，其摩擦磨損行為則具有明顯特殊性，摩擦而斷絲、斷繩的危險(xiǎn)。而且在鋼絲繩的繞入繩槽繞入鋼絲繩處于非穩(wěn)定狀態(tài)，鋼絲繩并非逐步平穩(wěn)繞繩槽，對(duì)下一層兩相鄰繩圈產(chǎn)生沖擊作用，會(huì)進(jìn)一步此外，鋼絲繩在制造時(shí)就必須填充潤(rùn)滑劑進(jìn)行防銹與定期補(bǔ)充潤(rùn)滑劑[4]。鋼絲繩潤(rùn)滑劑主要用于減少鋼及防腐防銹，對(duì)保證鋼絲繩強(qiáng)度及安全平穩(wěn)運(yùn)行具有失效就會(huì)加速鋼絲繩磨損影響鋼絲繩使用壽命。繩作為纏繞式提升系統(tǒng)的關(guān)鍵傳動(dòng)部件，連接著提

設(shè)置單元類型為 C3D8R，然后利用掃略命令對(duì)鋼絲繩進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如圖2-2 所示。鋼絲繩模型網(wǎng)格總單元數(shù)為 260934，總節(jié)點(diǎn)數(shù)為 336078。圖 2-2 鋼絲繩網(wǎng)格劃分示意圖Figure 2-2 Sketch of wire rope meshing2.2.3 分析步與場(chǎng)輸出在創(chuàng)建接觸屬性之前必須設(shè)置分析步，ABAQUS/CAE 會(huì)自動(dòng)創(chuàng)立一個(gè)初始分析步，可以在其中設(shè)置接觸屬性以及施加邊界條件，但還要自己創(chuàng)立后續(xù)分析步，用于施加載荷。分析步類型采用靜力通用，關(guān)閉幾何非線性，最大增量步為100，，初始增量步大小改為 0.001。2.2.4 接觸屬性及邊界條件鋼絲繩中各鋼絲間相互作用屬性選擇面與面接觸，接觸屬性選取切向行為以及法向行為，法向行為中采用 硬 接觸，切向行為中摩擦接觸屬性為 罰 摩擦公式，摩擦因數(shù)為 0.15。鋼絲繩邊界條件采用鋼絲繩
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD532

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 田輝;陶立斌;江東濱;;鋼絲繩的幾種損傷形式及其防治措施[J];梅山科技;2008年S1期

2 張錦錦;華鋼;陸延紅;王志達(dá);;鋼絲繩損傷檢測(cè)信號(hào)工頻干擾濾波方法[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2010年04期

3 楊薛亮;;鋼絲繩損傷的機(jī)理與防治[J];建材技術(shù)與應(yīng)用;2006年02期

4 王萬(wàn)清,薛利軍;鋼絲繩損傷位置監(jiān)測(cè)的研究[J];煤礦自動(dòng)化;1998年03期

5 樸承風(fēng);張毅;;鋼絲繩的電磁探傷[J];陜西煤炭技術(shù);1987年03期

6 談一中;新型磁力探傷裝置——檢測(cè)自行式臂架起重機(jī)懸掛鋼絲繩用[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;1988年08期

7 史久qP;鋼繩牽引帶式輸送機(jī)的鋼絲繩監(jiān)測(cè)和同步調(diào)整[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;1988年12期

8 康宜華;李勁松;陳根林;盧文祥;楊叔子;;鋼絲繩斷絲在線定量檢測(cè)裝置中的抗干擾措施[J];強(qiáng)度與環(huán)境;1989年06期

9 謝潤(rùn)恒;馬平;;鋼絲繩拉伸損傷的微電阻表征法[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2017年S1期

10 尹岳;張曉雷;張家旖;;井塔式多繩摩擦提升機(jī)鋼絲繩損傷分析[J];礦山機(jī)械;2016年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 郭曉飛;張敬博;賈社民;;無(wú)損檢測(cè)在鋼絲繩損傷分析中的應(yīng)用[A];中國(guó)采選技術(shù)十年回顧與展望[C];2012年

2 柏振東;郝寧波;;礦井提升鋼絲繩損傷原因及防治措施淺談[A];第十六屆六省礦山學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

3 谷建興;;礦山斜井提升機(jī)鋼絲繩的損傷與控制[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會(huì)第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（機(jī)械電氣卷）[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 曹印妮;基于漏磁成像原理的鋼絲繩局部缺陷定量檢測(cè)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 熊力群;基于雙級(jí)永磁勵(lì)磁的鋼絲繩無(wú)損檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2019年

2 郭志勇;提升機(jī)鋼絲繩損傷檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2019年

3 劉文華;不同繩股鋼絲繩層間過(guò)渡摩擦磨損特性研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2019年

4 趙興寧;纏繞過(guò)渡過(guò)程鋼絲繩摩擦磨損特性研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2019年

5 劉鈺;基于TMR傳感器陣列的鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)裝置及其應(yīng)用研究[D];太原理工大學(xué);2019年

6 管皓;基于磁特性參數(shù)的鋼絲繩LMA型損傷檢測(cè)研究[D];青島理工大學(xué);2018年

7 朱偉杰;基于磁特性參數(shù)的鋼絲繩剩余強(qiáng)度檢測(cè)仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D];青島理工大學(xué);2018年

8 馬正誠(chéng);基于聚磁檢測(cè)原理的鋼絲繩斷絲損傷檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)研究[D];青島理工大學(xué);2018年

9 譚孝江;基于弱磁成像的鐵磁性構(gòu)件無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究[D];河南科技大學(xué);2018年

10 吳s

本文編號(hào)：2675458