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(guān)鍵設(shè)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(guān)鍵。本課題在國家自然科學(xué)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(chǔ)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(jié)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?zāi)M過程進入襯墊的摩擦熱流密度理論模型；結(jié)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(yīng)力的變化規(guī)律；將測試點試驗測量結(jié)果與仿真結(jié)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(shù)，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(guān)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(luò)預(yù)測模型

4、預(yù)測不同比壓和滑速下的襯墊摩擦行為參數(shù)；基于灰色關(guān)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(guān)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(zhǔn)則的權(quán)重分配；結(jié)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(jié)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