多繩摩擦提升機鋼絲繩對摩擦襯墊的磨損分析
發(fā)布時間:2017-04-25人氣:950
多繩提升鋼絲繩與摩擦襯墊是多繩提升機系統(tǒng)中重要的組成部分,本文簡要的講述多繩摩擦提升機系統(tǒng)中提升鋼絲繩在摩擦襯墊上的蠕動以及鋼絲繩扭轉(zhuǎn)的產(chǎn)生,同時著重講述了多繩提升鋼絲繩與摩擦襯墊之間的磨損多種因素。本文的主要通過研究鋼絲繩在摩擦襯墊上蠕動產(chǎn)生的磨損以及鋼絲繩扭轉(zhuǎn)的產(chǎn)生的磨損,從而使大家進一步了解提升鋼絲繩與摩擦襯墊之間相扶相稱的關(guān)系。
1 鋼絲繩在摩擦襯墊上蠕動產(chǎn)生的磨損:
多繩摩擦提升機主導(dǎo)輪兩側(cè)的鋼絲繩張力是不相等的,如圖1所示,提升重載時t1>t2。t1側(cè)鋼絲繩彈性伸長大,當(dāng)鋼絲繩對主導(dǎo)輪的圍包弧ab,由t1側(cè)轉(zhuǎn)到t2側(cè)時變?yōu)閍’b’,由于弧ab長度變小,使鋼絲繩在摩擦襯墊上產(chǎn)生彈性蠕動,從而使襯墊受到磨損。每段鋼絲繩繞過主導(dǎo)輪時都發(fā)生長度微量變化產(chǎn)生蠕動,蠕動是襯墊磨損的主要原因。
多繩摩擦提升機示意圖
2 鋼絲繩扭轉(zhuǎn)的產(chǎn)生及其對摩擦襯墊的磨損:
(1) 懸垂鋼絲繩扭轉(zhuǎn)的產(chǎn)生
彈性靜力學(xué)綜合方程為
t= pε+e a(1)
m =eε+d a(2)
式中:
t— 作用在鋼絲繩上的終端載荷(包括鋼絲繩自重 );
m— 鋼 絲 繩 上的扭轉(zhuǎn)力矩;
ε— 鋼 絲 繩 的 縱 向應(yīng)變;
a— 鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)應(yīng)變;
p— 鋼絲繩的縱向剛度;
d— 鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)剛度;
e— 影響參數(shù)。
由式 ( 1)式和(2) 式可知,提升鋼絲繩在工作中,由于受到軸向拉伸,會使鋼絲繩產(chǎn)生一個橫向的扭轉(zhuǎn)力矩,在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下,鋼絲繩發(fā)生扭轉(zhuǎn),其扭轉(zhuǎn)方向與提升鋼絲繩捻向有關(guān)。
(2) 鋼絲繩扭轉(zhuǎn)對摩擦襯墊的磨損
多繩摩擦提升主導(dǎo)輪在工作過程中,包圍在摩擦輪上的鋼絲繩在c點上會對繩槽產(chǎn)生一個法向的正壓力fτ,并且越靠近d點和d’點,fτ變得越來越小,在d點和d’點處,fτ = 0。如果鋼絲繩與摩擦襯墊看成是相對靜止的,那么在fτ的作用下,c點處會產(chǎn)生一個相對最大靜摩擦力fmax。同時在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下,鋼絲繩在摩擦襯墊的接觸面上會受到繩槽對它作用的摩擦力fm,當(dāng)fm >fmax時,鋼絲繩在接觸面上就會發(fā)生旋轉(zhuǎn),越靠近d點和d’點,旋轉(zhuǎn)的角度越大,對摩擦襯墊的磨損也就越大。當(dāng)fm圖2 鋼絲繩在摩擦輪接觸面上的扭轉(zhuǎn)力學(xué)分析示意圖
根據(jù)分析 ,鋼絲繩在靠近d點發(fā)生扭轉(zhuǎn)時,對摩擦襯墊產(chǎn)生的磨損方向與靠近d’點產(chǎn)生的磨損方向相反,如果沒有導(dǎo)向輪,鋼絲繩在對摩擦輪兩側(cè)摩擦襯墊的側(cè)向磨損是均等的,在導(dǎo)向輪的作用下,鋼絲繩扭轉(zhuǎn)傳遞到導(dǎo)向輪一側(cè)時會大大減弱。因此,導(dǎo)向輪一側(cè)摩擦襯墊的側(cè)向磨損不能補償另一側(cè)的側(cè)面磨損,出現(xiàn)不規(guī)則凹陷磨損。鋼絲繩表面情況不好(即由于鋼絲繩內(nèi)的單股或幾股受力而使整根鋼絲繩的外形變化),鋼絲繩扭轉(zhuǎn)對摩擦襯墊的磨損會更加劇烈,因此摩擦襯墊的磨損與鋼絲繩穩(wěn)定性有著重要關(guān)系。
3 不平衡張力引起的磨損:
鋼絲繩張力不平衡會對摩擦襯墊產(chǎn)生磨損,尤其體現(xiàn)在繩槽直徑的偏差引起的張力不平衡上。由于繩槽直徑不等,搭在較大直徑繩槽上的那條鋼絲繩受到張力最大,上升側(cè)產(chǎn)生較大彈性伸長,圍包在摩擦輪上的鋼絲繩蠕動現(xiàn)象明顯,對摩擦襯墊的磨損相對較快。摩擦襯墊的嚴(yán)重磨損會使鋼絲繩受張力不平衡,相對承受最大張力的鋼絲繩會交替出現(xiàn),而承受最大張力的鋼絲繩內(nèi)的各股鋼絲與襯墊接觸及受力也會發(fā)生變化,從而使鋼絲繩產(chǎn)生變形,這樣鋼絲繩對摩擦襯墊的磨損也會加劇。因此,鋼絲繩對摩擦襯墊相對較大的磨損也會交替發(fā)生,影響鋼絲繩的使用壽命。
4 摩擦襯墊的摩擦系數(shù)選用不當(dāng)引起的磨損:
選 用 不 合適的摩擦系數(shù)的摩擦襯墊,造成鋼絲繩在摩擦輪上產(chǎn)生相對滑動,加劇磨損,甚至引起提升容器放大滑嚴(yán)重事故,因此,要根據(jù)工況,選用合適摩擦系數(shù)的摩擦襯墊。摩擦襯墊的摩擦系數(shù)分為干繩時摩擦系數(shù)、濕潤時摩擦系數(shù)和有潤滑劑時摩擦系數(shù)。主導(dǎo)輪上摩擦襯墊的摩擦系數(shù)與鋼絲繩的繩壓有關(guān),在鋼絲繩繩壓不同的情況下,摩擦襯墊的各類摩擦系數(shù)并不相同。以西德伯赫母工廠生產(chǎn)的號碼為563的摩擦襯墊為例。
563型襯墊的主要技術(shù)參數(shù)
5 其他因素對摩擦襯墊的磨損:
(1) 緊急制動時,提升鋼絲繩與摩擦襯墊間可能產(chǎn)生相對滑動,引起襯墊急劇磨損。
(2) 鋼絲繩中的一根由于某種原因使兩側(cè)鋼絲繩張力差超過了防滑極限,出現(xiàn)單根鋼絲繩滑動現(xiàn)象,加劇襯墊磨損。
多繩摩擦提升系統(tǒng)在運行過程中,鋼絲繩蠕動、扭轉(zhuǎn)和張力不平衡現(xiàn)象等是襯墊產(chǎn)生劇烈磨損的主要原因,所以要從具有較高比壓、抗疲勞性能以及根據(jù)繩壓和摩擦系數(shù)選用合適的摩擦襯墊;要從具有足夠穩(wěn)定性方面選用鋼絲繩。對鋼絲繩應(yīng)定期測張力,同時測量繩槽(必要時車削繩槽)、調(diào)繩長來調(diào)整鋼絲繩張力的偏差,使其在允許的范圍之內(nèi),減小摩擦襯墊的磨損,同時延長鋼絲繩的使用壽命。