提升钢丝绳磨损特性研究

发布时间：2017-11-14 01:33

  本文关键词：提升钢丝绳磨损特性研究

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【摘要】：提升钢丝绳是整个提升系统中关系矿山生产安全的一个重要部件,而磨损又是其最常见的失效方式。钢丝绳的磨损会直接导致钢丝绳的报废。磨损后的钢丝由于横截面积减小,所能承受的破断拉力降低。同时,钢丝绳的磨损会引起其表面质量降低,进而引起钢丝的疲劳断裂。此外,钢丝绳的严重腐蚀还会导致其弹性降低。因此,本文采用理论与实验相结合的研究方法,首先对断裂钢丝进行失效分析,而后以摩擦系数和磨损率为评价指标,实验研究不同条件下载荷、滑动速率对钢丝绳磨损的影响,揭示不同工况下钢丝绳的磨损机理,分析钢丝绳的腐蚀磨损,为减轻钢丝绳的磨损,进而延长钢丝绳的使用寿命,保证钢丝绳的使用可靠性提供理论与技术支持。本文采用断口分析法,用扫描电镜观察钢丝断口的微观形貌,借助能谱仪对钢丝断口进行成分分析,结合钢丝绳金相分析,找出了钢丝绳使用过程中断丝出现的主要原因,阐述了引起钢丝疲劳断裂、韧性断裂和脆性断裂的因素。分析了钢丝绳使用过程中存在的两种腐蚀磨损:氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。对钢丝绳生产和使用过程中应注意的问题提出了建议。总结钢丝绳实际工况,确定实验参数,以淬火45#与钢丝组成摩擦对偶,实验研究了干摩擦条件下,钢丝表面镀层对钢丝磨损的影响。研究结果表明,在滑动速率相同时,镀锌钢丝的摩擦系数和磨损率较高,钢丝的磨损表面呈现粘着磨损和塑性变形的特征;镀锌钢丝和未镀锌钢丝的磨损率均随滑动速率的增加而减小,且镀锌钢丝的磨损率受滑动速率的影响较大。同时,研究了两个厂家生产钢丝绳的磨损特性。结果显示,两个厂家生产钢丝的摩擦系数都随载荷的增加而增大,试样1的摩擦系数随滑动速率的增加而降低,试样2的磨损率随载荷的增加而减小,两种钢丝的磨损率均随滑动速率的增加而减小,试样2的磨损率受滑动速率的影响较大。实验探究了AMKE钢丝绳麻芯油和NYROSTEN N113 FS润滑脂润滑条件下钢丝的磨损特性,得到了油润滑和脂润滑条件下钢丝的摩擦系数和磨损率随载荷、滑动速率变化的规律。结果表明,油润滑和脂润滑时,钢丝的摩擦系数和磨损率明显降低,钢丝表面的磨斑形貌以“犁沟”为主。研究了水润滑条件下钢丝的磨损特性,得出水润滑时,钢丝表面的磨斑形貌以“犁沟”为主;随滑动速率的增加,钢丝的摩擦系数降低。基于钢丝和衬垫组成的摩擦副,研究了衬垫的磨损和钢丝绳的外部磨损。结果显示随滑动速率的增加,干摩擦和脂润滑工况下衬垫磨损率的差距逐渐增大。钢丝绳使用过程中用油脂润滑,不仅能隔绝钢丝表面与空气或其它腐蚀性介质的接触,还能减轻钢丝绳的磨损。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG356.45

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本文编号：1183313