摩擦襯墊的剛度、耐磨性和使用壽命

多繩摩擦提升機(jī)采用彈性襯墊的目的主要有三:一是保證襯墊與鋼絲繩之間有適當(dāng)?shù)哪Σ料禂?shù)，以保證傳遞一定的動(dòng)力;二是為了有效地降低鋼絲繩張力分配不均，三是起保護(hù)鋼絲繩的作用。隨著多繩摩擦提升機(jī)在我國(guó)的使用和推廣，研制更多更好的高質(zhì)量彈性襯墊就顯得越來(lái)越重要了。

同時(shí)探索彈性襯墊在使用過(guò)程中的失效規(guī)律及力學(xué)性能也越來(lái)越多地引起使用人員的關(guān)注。對(duì)于我國(guó)目前使用的彈性襯墊，經(jīng)過(guò)了多年的使用過(guò)程，已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)。

但是對(duì)于彈性襯墊的某些性質(zhì)及衡量這些性質(zhì)優(yōu)劣程度的指標(biāo)普遍為一般工程技術(shù)人員所掌握。例如，什么叫墊襯的彈性，剛度和硬度，具體衡量這些特性的指 標(biāo) 是 什么。又如，人們通常說(shuō)的襯墊壽命怎樣衡量，如何估計(jì)使用壽命，使用壽命與哪些 因素有關(guān)。

(資料圖片僅供參考)

針對(duì)上述問(wèn)題，本文就彈性襯墊的剛度耐磨性及使用壽命幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了討 論，同時(shí)給出一些可供現(xiàn)場(chǎng)工程人員參考的 近 似 公式。最后討論了耐磨性:和使用壽命的關(guān)系及延長(zhǎng)襯墊壽命的措施

針對(duì)上述問(wèn)題，本文就彈性襯墊的剛度耐磨性及使用壽命幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了討 論，同時(shí)給出一些可供現(xiàn)場(chǎng)工程人員參考的 近 似 公式。最后討論了耐磨性:和使用壽命的關(guān)系及延長(zhǎng)襯墊壽命的措施。

對(duì)摩擦襯墊的一般要求是:1)要有足夠的摩擦系數(shù)，以使傳遞足夠動(dòng)力;

2)要有較好的耐磨性;

3具有適當(dāng)?shù)膭偠?/p>

4)具有足夠的壓能力

以上四個(gè)方面中第一方而的內(nèi)容在國(guó)內(nèi)研究較多，目前已取得了豐碩的成果，其中的概念已被普遍接受和掌握。下面就耐磨 性 、剛度、使用壽命等問(wèn)題進(jìn)行一些討論。

一、襯墊的徑向變形與鋼繩張力的關(guān)系襯墊剛度

圖1所示為鋼繩壓在彈性襯墊上時(shí)，襯墊橫截面形狀。

R·一沒(méi)有發(fā)生變形前襯墊上鋼 繩 的纏繞半徑。如果鋼絲繩的張力為S，則鋼繩 單位長(zhǎng)度在襯墊上造成的正壓力為

應(yīng)該指出:在文獻(xiàn)[1]中籠統(tǒng)地把系數(shù)K= K:m作為一個(gè)系數(shù)，稱為形狀系 數(shù)，在[ 1]中系數(shù)K也是用實(shí)驗(yàn)測(cè)定，而且是在提升機(jī)模型上進(jìn)行的，它沒(méi)有區(qū)別安裝系數(shù)和真正的形狀系數(shù)，在這里我們把它們區(qū)別開來(lái)。

因?yàn)閷?shí)際上K是受兩個(gè)因素影響的，不區(qū)別這兩個(gè)系數(shù)是不科學(xué)的。另外在應(yīng)用上區(qū)別形狀系數(shù)和安裝系數(shù)是有益的，因?yàn)檫@樣我們可以用同一種形狀的襯墊做試驗(yàn)、來(lái)測(cè)出不同安裝夾緊力作用下的安裝系數(shù)m，那么這樣得 到的m對(duì)其他形狀的襯墊也完全適用，不必對(duì)每一種襯墊都進(jìn)行實(shí)測(cè)。

如果定義襯墊的剛度為討墊產(chǎn)生單位徑向變形所需要的鋼絲繩張力，則用公式表達(dá)為在研究鋼絲繩張力分配和襯墊磨 損問(wèn)題時(shí)，利用(8)式會(huì)得出非常方便的結(jié)果，因此人們常用Gφ表示彈性襯墊的剛度，由(7)式可以看出Gφ實(shí)際上是間接地反映了 襯 墊材料受力后變形的性質(zhì)。因?yàn)樗鼈儍烧呤浅烧鹊摹ＭǔＳ肎φ表示襯墊剛度而不用Eρ，表 示的唯一理由就是它在某種計(jì)算分析中比較方便。

二、村墊的耐磨性、磨損公式

為了進(jìn)一步討論襯墊的耐磨性和使用壽命的關(guān)系，需要說(shuō)明安裝在卷筒上襯墊的磨損規(guī)律。目前，有人錯(cuò)誤地認(rèn)為，因?yàn)槭?用壽 命長(zhǎng)，說(shuō)明襯墊具有較好的耐磨性，因此，把使用壽命與耐磨性混為一談。例如把襯墊的耐磨性規(guī)定為可使用2~4年，而不管在怎樣情況下使用，這實(shí)際上是不科學(xué)的。

使用壽命長(zhǎng)在某種意義上說(shuō)明襯墊具有較好的耐磨性，但耐磨性好的襯墊，使用時(shí)間并不一定很長(zhǎng)。因?yàn)橐r墊的使用壽命不僅僅取決于襯墊自身的耐磨性，更重要的取決于使用維護(hù)，同時(shí)還取決于用在怎樣的設(shè)備上。

一般地，襯墊的使用壽命取決于下列主要

因素:

(1)使用維護(hù)情況(合理車削繩槽，合理調(diào)整鋼絲繩長(zhǎng)度，保證襯墊工作在相同的環(huán)境下)

(2設(shè)備參數(shù)

( 3)襯墊自身的耐磨性

關(guān)于摩擦磨損機(jī)理最近有了很大發(fā)展，人們根據(jù)不同摩擦副間所表現(xiàn)出的不同特性提出了各種假說(shuō)。而我們研究鋼繩與襯墊間的磨損問(wèn)題。實(shí)踐已證明下列原理是正確的;襯墊的磨損體積與摩擦力所做的功成正比。

ξ反映了襯墊自身的耐磨性，與使用狀態(tài)無(wú)關(guān)，因而研制襯墊時(shí)，應(yīng)以ξ為 耐磨性 指標(biāo)，不應(yīng)直接用使用壽命作為這一指標(biāo)。文獻(xiàn)[1]給出了多繩摩擦提升機(jī)纏繞半徑如圖3所示情況下，△R磨損變化的規(guī)律。

在一般情況下，對(duì)同一個(gè)提升設(shè)備都使用同一廠家同一批生產(chǎn)的襯墊，而且在維護(hù)完好的情況下，各襯墊都處于相同的環(huán)境中，這時(shí)可認(rèn)為各繩槽具有相同的耐磨性系 數(shù)ξ，這樣繩槽的磨損公式為(見文獻(xiàn)[1]:

“能保證繩槽半徑差越來(lái)越小，否則，△R將 越來(lái)越大。其結(jié)果導(dǎo)致鋼繩嚴(yán)重的張力 分 配不均。為了使提升鋼繩張力平衡，必須合理地車轉(zhuǎn)過(guò)程中達(dá)到均勻磨損的目的。如果 維 護(hù)不當(dāng)，可能要頻繁地車槽，這樣，襯墊大部分不是被磨損掉，而是被車掉，造成報(bào)廢。

( 13 式是車槽時(shí)依據(jù)的準(zhǔn)則。為使繩槽磨 合 運(yùn)轉(zhuǎn)( 繩槽半徑差越來(lái)越小)只要使繩槽半徑的偏差不超過(guò)( 13)式右端所規(guī)定的值即可，《13)式中因此對(duì)這臺(tái)提升機(jī)，只要將繩槽車削到其半徑差不大于5.2毫米，便可以發(fā)生磨合運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)繩槽半徑差可計(jì)算繩槽磨損量(見文獻(xiàn)[1])。

三、襯墊耐磨性與使用壽命的關(guān)系

在前段中，我們已經(jīng)得出，當(dāng)循環(huán)次數(shù)很大時(shí)，如果維護(hù)合理，則磨損量可近似表示為。這里Nβ是對(duì)應(yīng)報(bào)廢時(shí)磨損深度的 循 環(huán)次數(shù)，可看作是襯墊的使用壽命。

由于I?是設(shè)備常數(shù)，對(duì)于不同的設(shè)備，它取不同的數(shù)值，因此對(duì)于具有相同耐磨性系數(shù)ξ的襯墊,安裝在不同設(shè)備上，使用壽命也是不同的，所以我們不能把使用壽命與耐磨性一概而論，必須弄清用于什么樣的設(shè)備和怎樣維護(hù)。

應(yīng)該指出，目前我國(guó)使用的聚氨脂襯墊材料的耐磨性系數(shù)比0.1還要小,因此，如果維護(hù)合理，使用壽命會(huì)更長(zhǎng)。

現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)中之所以存在襯墊使H壽命低，筆者認(rèn)為主嬰原 因 是維護(hù)不當(dāng)。如果單單為了延長(zhǎng)使用壽命，筆者認(rèn)為目前的主要任務(wù)不是想方設(shè)法去研制新的材料，而是要加強(qiáng)管理，認(rèn)真維護(hù)。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述討論和實(shí)例說(shuō)明，我們從量的角度出發(fā)，再一次闡明了提升機(jī)彈性襯墊使用維護(hù)的重要性。

目前的主要任務(wù)不應(yīng)該是花費(fèi)精力研制更新的耐磨材料，而是在使用中加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)。

從上面的各公式可知，系數(shù)是 衡量襯墊自身材料的耐磨性的指標(biāo)，Nβ是衡量使 用 壽命的指標(biāo)。

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