钢芯钢丝绳的局部弯曲效应力对钢丝绳拉力测试的影响
本文关键词：钢芯钢丝绳的局部弯曲效应力对钢丝绳拉力测试的影响 出处：《北京工业大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：钢丝绳是我国重要的特种设备电梯和起重机的关键部件(电梯和起重机数量占到了全国特种设备数量的50%以上),也是矿井提升机的重要部件。在煤炭系统,钢丝绳断裂事故仅次于透水和瓦斯事故,排名第三。钢丝绳断裂事故之所以频频发生,缺乏可靠的钢丝绳安全检测是其中一个重要原因。钢丝绳拉力的检测是钢丝绳安全检测中的重要组成部分。测试钢丝绳拉力的三轮弯曲法,是一种实用的间接测量方法,其理论基础是钢丝绳拉伸弯曲的力学原理。本论文通过拉伸弯曲理论推导、有限元仿真、验证试验、样机试验等多方面的研究,得到了拉伸弯曲挠度公式的一种简化形式,探索得到了适合工程应用的简便测力方法。本文的主要工作及成果如下:第一、理论研究。从拉伸弯曲的挠曲线微分方程出发,推导出了简支梁在横向力与轴向力共同作用下的弯曲挠度方程。然后通过级数展开方式简化,得到了形式比较简单的方程。第二、从数值计算及实验两个方面对所推导的公式进行验证。利用有限元软件模拟了钢丝绳等效梁模型的拉伸弯曲过程,证明了中点载荷与该点位移为线性关系。在万能拉伸试验机上搭建辅助平台,完成了钢丝绳拉伸弯曲的模拟试验,验证了拉伸弯曲理论推导结果。第三、设计并制造了一套组合式钢丝绳测力仪器。该仪器由丝杠驱动的压头部件和可变跨距的滚轴支撑部件组成。该仪器的横向力数据由串接在压头部件中间的压力传感器测出,由应变仪显示,并由人工记录;同时根据丝杠转动的圈数来记录相对位移。样机在线试验证明,在一定跨距范围内,通过测力仪器可以可靠地测出钢丝绳的轴向拉力。最后,新的测力方法简化了测力过程。一次测量只需要完成一次压弯,在弯曲过程中多次记录横向力和位移,通过公式计算就可以得出钢丝绳的拉力。
【学位授予单位】：北京工业大学
【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：1322559
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