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摩擦式提升机摩擦衬垫的研究现状


摩擦在提升机中至关重要的

    摩擦衬垫是矿井提升机中的重要组成部分,其性能对提升机的运行和整体性能有着至关重要的影响。尽管国内矿井提升机的生产水平已经有了显著的提高,但摩擦衬垫的发展却相对滞后,这无疑制约了提升机的性能和运行潜力的充分发挥。
近年来,国内外对摩擦衬垫的性能和生产参数进行了深入的研究,尤其是新型高性能衬垫材料产品的研制和摩擦学性能。衬垫材料的摩擦系数是影响提升机传递动力的关键参数。实验表明,当比压增大时,摩擦系数会逐渐降低;而聚合物摩擦系数则会随着滑速的增大而增大,温度升高时摩擦系数则会减少。

 

 

材料的摩擦衬垫

    在摩擦衬垫的工作过程中,影响其性能的因素多种多样,钢丝绳与衬垫间的表面状态尤为复杂。在实际工况下,衬垫与钢丝绳间涂有润滑脂并伴随淋水状态,这对摩擦系数的影响最大。在钢丝绳表面淋水、涂防锈油淋水与涂油混合以及淋水涂油加上煤粉4种边界介质条件下,开展了钢丝绳与衬垫的摩擦系数特性实验。边界介质不仅直接影响摩擦系数的大小,而且对摩擦系数特性规律也有较大的影响。

 

 

摩擦式提升机钢丝绳与衬垫间的摩擦力

    摩擦式提升机钢丝绳与衬垫间的摩擦力由黏附力和迟滞力构成,相应的摩擦系数也由黏附摩擦系数和迟滞摩擦系数组成。由黏附和迟滞摩擦理论可知,摩擦系数与材料的基本性能息息相关。万理想等在台架试验基础上,对12种不同硬度的试样分别在不同比压和滑速的条件下进行对比试验。实验曲线表明,衬垫硬度对其摩擦系数的影响规律为:在低硬度区,摩擦系数随硬度的增加呈减小趋势;在高硬度区,摩擦系数随硬度的增加呈增加趋势。在不同温度下对衬垫进行摩擦学实验,发现衬垫摩擦系数随弹性模量损失量增加而呈线性上升。要提高衬垫摩擦系数可以增加其弹性模量损失量或减小总弹性模量。

 

 

摩擦系数

    此外,两个物体接触表面的接触形式也会影响其摩擦系数。钢丝绳的捻制方向不同,影响着摩擦衬垫的摩擦学特性。在摩擦衬垫实验机上用不同捻制方向的钢丝绳对 摩擦衬垫进行了摩擦磨损试验得出结果为:干摩擦条件下,钢丝绳捻向对摩擦衬垫的摩擦学性能影响更为显著。同向捻制钢丝绳的摩擦因数比交互捻制钢丝绳高100%。脂润滑时高20%~40%

 

 

衬垫的磨损机理

    关于衬垫的磨损机理,主要包括黏着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损。在实际工况中,衬垫的磨损通常是多种类型磨损的综合结果。针对聚氨酯的缺点,研究者们对其进行了改性研究,如增加非热熔型材料来提高其稳定性、高摩擦系数、不易疲劳断裂、高硬度和耐腐蚀等优点。

 

 

总结

    综上所述,摩擦衬垫的性能对摩擦式提升机的设计、改善和维护具有重要意义。虽然国内外已经进行了大量研究,包括摩擦系数影响因素、磨损机理和材料改性等方面,但由于实际工况复杂,仍需进一步深入研究摩擦衬垫的性能。

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