多繩摩擦提升機鋼絲繩對摩擦襯墊的磨損分析
發布時間:2017-04-25人氣:1000
多繩提升鋼絲繩與摩擦襯墊是多繩提升機系統中重要的組成部分,本文簡要的講述多繩摩擦提升機系統中提升鋼絲繩在摩擦襯墊上的蠕動以及鋼絲繩扭轉的產生,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生的磨損以及鋼絲繩扭轉的產生的磨損,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系。
1 鋼絲繩在摩擦襯墊上蠕動產生的磨損:
多繩摩擦提升機主導輪兩側的鋼絲繩張力是不相等的,如圖1所示,提升重載時t1>t2。t1側鋼絲繩彈性伸長大,當鋼絲繩對主導輪的圍包弧ab,由t1側轉到t2側時變為a’b’,由于弧ab長度變小,使鋼絲繩在摩擦襯墊上產生彈性蠕動,從而使襯墊受到磨損。每段鋼絲繩繞過主導輪時都發生長度微量變化產生蠕動,蠕動是襯墊磨損的主要原因。
多繩摩擦提升機示意圖
2 鋼絲繩扭轉的產生及其對摩擦襯墊的磨損:
(1) 懸垂鋼絲繩扭轉的產生
彈性靜力學綜合方程為
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 上的扭轉力矩;
ε— 鋼 絲 繩 的 縱 向應變;
a— 鋼絲繩的扭轉應變;
p— 鋼絲繩的縱向剛度;
d— 鋼絲繩的扭轉剛度;
e— 影響參數。
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,會使鋼絲繩產生一個橫向的扭轉力矩,在扭轉力矩的作用下,鋼絲繩發生扭轉,其扭轉方向與提升鋼絲繩捻向有關。
(2) 鋼絲繩扭轉對摩擦襯墊的磨損
多繩摩擦提升主導輪在工作過程中,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點處會產生一個相對最大靜摩擦力fmax。同時在扭轉力矩的作用下,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fm >fmax時,鋼絲繩在接觸面上就會發生旋轉,越靠近d點和d’點,旋轉的角度越大,對摩擦襯墊的磨損也就越大。當fm圖2 鋼絲繩在摩擦輪接觸面上的扭轉力學分析示意圖
根據分析 ,鋼絲繩在靠近d點發生扭轉時,對摩擦襯墊產生的磨損方向與靠近d’點產生的磨損方向相反,如果沒有導向輪,鋼絲繩在對摩擦輪兩側摩擦襯墊的側向磨損是均等的,在導向輪的作用下,鋼絲繩扭轉傳遞到導向輪一側時會大大減弱。因此,導向輪一側摩擦襯墊的側向磨損不能補償另一側的側面磨損,出現不規則凹陷磨損。鋼絲繩表面情況不好(即由于鋼絲繩內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定性有著重要關系。
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生磨損,尤其體現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,上升側產生較大彈性伸長,圍包在摩擦輪上的鋼絲繩蠕動現象明顯,對摩擦襯墊的磨損相對較快。摩擦襯墊的嚴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,而承受最大張力的鋼絲繩內的各股鋼絲與襯墊接觸及受力也會發生變化,從而使鋼絲繩產生變形,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生,影響鋼絲繩的使用壽命。
4 摩擦襯墊的摩擦系數選用不當引起的磨損:
選 用 不 合適的摩擦系數的摩擦襯墊,造成鋼絲繩在摩擦輪上產生相對滑動,加劇磨損,甚至引起提升容器放大滑嚴重事故,因此,要根據工況,選用合適摩擦系數的摩擦襯墊。摩擦襯墊的摩擦系數分為干繩時摩擦系數、濕潤時摩擦系數和有潤滑劑時摩擦系數。主導輪上摩擦襯墊的摩擦系數與鋼絲繩的繩壓有關,在鋼絲繩繩壓不同的情況下,摩擦襯墊的各類摩擦系數并不相同。以西德伯赫母工廠生產的號碼為563的摩擦襯墊為例。
563型襯墊的主要技術參數
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鋼絲繩張力差超過了防滑極限,出現單根鋼絲繩滑動現象,加劇襯墊磨損。
多繩摩擦提升系統在運行過程中,鋼絲繩蠕動、扭轉和張力不平衡現象等是襯墊產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繩壓和摩擦系數選用合適的摩擦襯墊;要從具有足夠穩定性方面選用鋼絲繩。對鋼絲繩應定期測張力,同時測量繩槽(必要時車削繩槽)、調繩長來調整鋼絲繩張力的偏差,使其在允許的范圍之內,減小摩擦襯墊的磨損,同時延長鋼絲繩的使用壽命。