滚动接触条件下聚氨酯胶辊的磨损机理研究

发布时间：2020-05-06 23:14

【摘要】：胶辊是目前国内外许多生产加工行业中重要的工业配件。目前对胶辊的研究主要集中在纺织及造纸行业,而钢铁冶金行业中因胶辊磨损而发生的生产质量缺陷问题一直得不到有效的解决,对企业的效益和信誉有着一定的负面影响。本文基于带钢冷轧机组中胶辊磨损影响带钢表面质量的工程实际问题,分析了弹性体摩擦磨损的机理,并对带钢冷轧机组的运行工况进行了调研,对磨损后的胶辊进行失效分析,发现胶辊表面的黑色粘附物质为胶辊包胶层磨屑,并随着磨屑的积累,其将会从胶辊表面脱落进而粘附在带钢表面,对带钢的表面质量造成影响。为了进一步研究聚氨酯胶辊与带钢的滚动摩擦磨损行为,本文采用实验室自研的双盘摩擦磨损试验机,进行了一系列的聚氨酯胶辊试样与钢盘的摩擦磨损滚动试验,分析了载荷、转速、硬度、粗糙度、温度对聚氨酯材料摩擦磨损的影响。结果表明:聚氨酯材料的滚动摩擦系数随着接触面之间载荷的增大而减小,磨损率随着载荷的增大而增大;转速对摩擦系数的影响不明显;硬度增大,摩擦系数增大,但硬度对磨损率的影响基于所发生的磨损形式;粗糙度对摩擦系数的影响不大,磨损率随着粗糙度的增大,先减小后增大;温度的变化主要影响聚氨酯材料的性能,随着温度的增大,摩擦系数减小,磨损率加大。本文还使用ABAQUS有限元分析软件,建立了聚氨酯胶辊与钢盘滚动接触的有限元模型,使用STEADY STATE TRANSPORT选项实现了胶辊与钢盘的稳态交互,将复杂运动接触问题转化为空间相关模拟,并通过子程序UMESHMOTION实现接触时的磨损分析。有效地模拟了聚氨酯胶辊与钢盘滚动接触时的磨损,并能够通过改变相关的参数,实现硬度、载荷对材料磨损的影响分析。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG333

【参考文献】

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本文编号：2652021