提升机衬垫摩擦损伤及性能评判研究

发布时间：2017-10-01 14:11

  本文关键词：提升机衬垫摩擦损伤及性能评判研究

  更多相关文章： 摩擦衬垫 热-应力 摩擦损伤 神经网络 灰色关联 模糊综合评价

【摘要】：作为矿井提升的关键设备之一,摩擦提升机依靠钢丝绳与衬垫之间的摩擦力来保证其安全可靠运行,衬垫与钢丝绳组成的摩擦副的摩擦特性成为确保其足够摩擦力的关键。本课题在国家自然科学基金-青年基金的资助下,开展了提升机衬垫的摩擦损伤行为及性能评判研究,旨在能够掌握摩擦衬垫与钢丝绳摩擦损伤机理和规律,从而为提升机打滑事故的发生提供基础数据和理论支撑。首先,针对钢丝绳在摩擦提升机衬垫表面打滑工况,研制衬垫与钢丝绳摩擦试验台,开展滑动摩擦试验,掌握衬垫摩擦因数、磨损率、温升以及衬垫表面磨损微观形貌随比压和滑动速度的变化规律;结合衬垫绳槽磨损表面的微观形貌,探析了衬垫的摩擦损伤机理。其次,通过热分析试验掌握了G衬垫材料储能模量和耗损模量在不同温升损率下随温度变化规律;理论分析衬垫与钢丝绳滑动过程中摩擦热流,建立试验模拟过程进入衬垫的摩擦热流密度理论模型;结合衬垫与钢丝绳的材料属性及摩擦接触特性建立有限元模型,对衬垫与钢丝绳三维螺旋接触行为进行仿真;掌握了两者在滑动过程中衬垫表面温升和等效应力的变化规律;将测试点试验测量结果与仿真结果进行比较分析,验证了仿真模型的正确性。接着,基于声发射检测技术,对衬垫摩擦过程中所产生的摩擦损伤信号进行分析,得到了不同比压和滑动速度下衬垫摩擦损伤声发射信号能量、撞击数变化规律以及声发射信号随时间的变化特征;对比衬垫绳槽入口处与出口处附近磨损形貌,得到了衬垫摩擦损伤与声发射试验的关联特性。最后,建立衬垫与钢丝绳滑动衬垫摩擦特性神经网络预测模型预测不同比压和滑速下的衬垫摩擦行为参数;基于灰色关联分析基本思路,理论分析了比压和滑动速度与衬垫摩擦因数、磨损率和温升的关联性;开展两种材料衬垫的对比摩擦试验,分析了两种衬垫摩擦因数、磨损率和温升随滑速和比压的变化规律;利用层次分析法确定摩擦因数、磨损率和温升评价准则的权重分配;结合模糊评价理论,建立衬垫摩擦特性参数的隶属函数分析两种衬垫试验结果,得到了材料、比压、滑速对衬垫摩擦性能的影响程度和两种衬垫的摩擦性能模糊评价。
【关键词】：摩擦衬垫 热-应力 摩擦损伤 神经网络 灰色关联 模糊综合评价
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD534
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 变量注释表17-19
• 1 前言19-29
• 1.1 选题背景及意义19-20
• 1.2 国内外研究状况20-26
• 1.3 存在的问题和不足26
• 1.4 研究内容和研究目标26-27
• 1.5 课题来源27-28
• 1.6 本章小结28-29
• 2 衬垫与钢丝绳摩擦学行为试验研究29-45
• 2.1 试验系统29-31
• 2.2 数据采集系统31-33
• 2.3 试验原理33-34
• 2.4 试验条件34-35
• 2.5 试验方案35-36
• 2.6 试验结果分析36-44
• 2.7 本章小结44-45
• 3 衬垫三维螺旋接触热-应力分析45-60
• 3.1 摩擦衬垫热物性能研究45-47
• 3.2 摩擦热流分析47-48
• 3.3 接触模型及边界条件48-51
• 3.4 仿真结果分析51-56
• 3.5 试验结果与数值模拟分析56-59
• 3.6 本章小结59-60
• 4 衬垫摩擦损伤分析60-71
• 4.1 声发射信号产生机理60-61
• 4.2 试验方法61-63
• 4.3 滑动速度对衬垫摩擦损伤声发射信号影响63-67
• 4.4 比压对衬垫摩擦损伤声发射信号影响67-69
• 4.5 衬垫绳槽入口处与出口处磨损表面对比69-70
• 4.6 本章小结70-71
• 5 衬垫摩擦特性分析71-83
• 5.1 基于神经网络理论的衬垫摩擦特性预测71-77
• 5.2 衬垫摩擦特性灰色关联分析77-82
• 5.3 本章小结82-83
• 6 衬垫摩擦性能综合评判83-93
• 6.1 衬垫的摩擦性能对比83-87
• 6.2 基于AHP的衬垫摩擦性能指标权重分配87-88
• 6.3 衬垫摩擦性能模糊综合评价88-91
• 6.4 本章小结91-93
• 7 结论与展望93-96
• 7.1 主要结论93-94
• 7.2 创新之处94
• 7.3 研究展望94-96
• 参考文献96-102
• 作者简历102-104
• 学位论文数据集104

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 徐蕾;朱真才;陈国安;瞿超;;钢丝绳捻向对衬垫摩擦学性能的影响研究[J];中国矿业大学学报;2008年05期

，

本文编号：953883