提升機襯墊摩擦損傷及性能評判研究.pdf

1、作為礦井提升的關鍵設備之一，摩擦提升機依靠鋼絲繩與襯墊之間的摩擦力來保證其安全可靠運行，襯墊與鋼絲繩組成的摩擦副的摩擦特性成為確保其足夠摩擦力的關鍵。本課題在國家自然科學基金-青年基金的資助下，開展了提升機襯墊的摩擦損傷行為及性能評判研究，旨在能夠掌握摩擦襯墊與鋼絲繩摩擦損傷機理和規(guī)律，從而為提升機打滑事故的發(fā)生提供基礎數(shù)據(jù)和理論支撐。
　　首先，針對鋼絲繩在摩擦提升機襯墊表面打滑工況，研制襯墊與鋼絲繩摩擦試驗臺，開展滑動摩擦試驗

2、，掌握襯墊摩擦因數(shù)、磨損率、溫升以及襯墊表面磨損微觀形貌隨比壓和滑動速度的變化規(guī)律；結合襯墊繩槽磨損表面的微觀形貌，探析了襯墊的摩擦損傷機理。
　　其次，通過熱分析試驗掌握了G襯墊材料儲能模量和耗損模量在不同溫升損率下隨溫度變化規(guī)律；理論分析襯墊與鋼絲繩滑動過程中摩擦熱流，建立試驗模擬過程進入襯墊的摩擦熱流密度理論模型；結合襯墊與鋼絲繩的材料屬性及摩擦接觸特性建立有限元模型，對襯墊與鋼絲繩三維螺旋接觸行為進行仿真；掌握了兩者在滑動

3、過程中襯墊表面溫升和等效應力的變化規(guī)律；將測試點試驗測量結果與仿真結果進行比較分析，驗證了仿真模型的正確性。
　　接著，基于聲發(fā)射檢測技術，對襯墊摩擦過程中所產(chǎn)生的摩擦損傷信號進行分析，得到了不同比壓和滑動速度下襯墊摩擦損傷聲發(fā)射信號能量、撞擊數(shù)變化規(guī)律以及聲發(fā)射信號隨時間的變化特征；對比襯墊繩槽入口處與出口處附近磨損形貌，得到了襯墊摩擦損傷與聲發(fā)射試驗的關聯(lián)特性。
　　最后，建立襯墊與鋼絲繩滑動襯墊摩擦特性神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型

4、預測不同比壓和滑速下的襯墊摩擦行為參數(shù)；基于灰色關聯(lián)分析基本思路，理論分析了比壓和滑動速度與襯墊摩擦因數(shù)、磨損率和溫升的關聯(lián)性；開展兩種材料襯墊的對比摩擦試驗，分析了兩種襯墊摩擦因數(shù)、磨損率和溫升隨滑速和比壓的變化規(guī)律；利用層次分析法確定摩擦因數(shù)、磨損率和溫升評價準則的權重分配；結合模糊評價理論，建立襯墊摩擦特性參數(shù)的隸屬函數(shù)分析兩種襯墊試驗結果，得到了材料、比壓、滑速對襯墊摩擦性能的影響程度和兩種襯墊的摩擦性能模糊評價。
　　該