摩擦襯墊的工作條件
摩擦襯墊的工作條件主要包括表面狀態(tài)、載荷壓力、鋼絲繩蠕動(dòng)速度和環(huán)境溫度等 4 個(gè)方面 ,也是影響襯墊摩擦系數(shù)的 4 個(gè)主要因素。
表面狀態(tài)
襯墊工作時(shí) ,由于受使用現(xiàn)場(chǎng)諸多因素的影響 , 其繩槽表面會(huì)有不同的狀態(tài) ,如干燥、淋水或有油脂 , 但往往不是單純的一種 ,而是幾種狀態(tài)揉合在一起 , 如油脂加淋水 ,而且還受到礦粉的污染 ,尤其是有油脂狀態(tài) ,礦粉被油脂粘住而附著在鋼絲繩上 ,并參與摩擦面的工作。地下水是造成淋水的直接原因 ,而油脂則是鋼絲繩的防腐劑 ,是襯墊與鋼絲繩接觸時(shí)從鋼絲繩上粘過來的。我國(guó)多數(shù)情況下 ,襯墊是在有鋼絲繩防腐脂并且淋水的情況下工作的 ,這種狀態(tài)是所有表面狀態(tài)中最惡劣的 ,對(duì)襯墊摩擦系數(shù)的不利影響最大。當(dāng)然 ,這里所說的油脂并不是普通的防腐脂 ,而是摩擦提升專用的鋼絲繩防腐脂 ,簡(jiǎn)稱摩擦脂。
試驗(yàn)表明 ,一般情況下襯墊在不同表面狀態(tài)下的摩擦系數(shù)是不同的 ,而涂脂狀態(tài)下的摩擦系數(shù)最低 , 因此 ,襯墊的摩擦性能是與表面狀態(tài)密不可分的。通常所說的襯墊摩擦系數(shù) ,在沒有特別指明的情況下 , 應(yīng)該是指涂脂狀態(tài)下的摩擦系數(shù)。
于受鋼絲繩彈性差異、張力差的不同和運(yùn)行速度不同等的影響 ,不同規(guī)格的提升機(jī) ,鋼絲繩的蠕動(dòng)速度是不同的。蠕動(dòng)速度的計(jì)算公式為
式中:V 為鋼絲繩蠕動(dòng)速度;Δ T 為摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩張力差;V0 為提升機(jī)運(yùn)行時(shí)鋼絲繩的線速度;E 為鋼絲繩的拉伸彈性模量;A 為鋼絲繩的有效橫截面積。
研究表明 ,鋼絲繩的蠕動(dòng)速度對(duì)襯墊的摩擦性能有一定的影響 ,單純從速度影響角度講 ,蠕動(dòng)速度增大會(huì)使襯墊的摩擦系數(shù)適當(dāng)提高 ,但磨損會(huì)增大。
環(huán)境溫度
我國(guó)幅員遼闊 ,冬夏兩季室外氣溫從 - 30～ +40 ℃ 應(yīng)屬正常 ,而室內(nèi)溫度應(yīng)能控制在 0～30 ℃范圍內(nèi)。
載荷壓力
襯墊工作時(shí)受到來自鋼絲繩的壓力 ,此壓力因襯墊所處位置不同而有較大差別。通常所說的壓力(或比壓) 指平均壓力 ,是按照繩槽的投影面積計(jì)算而來的 ,計(jì)算公式為
式中 : N 為襯墊所受壓力的平均值 ; T1 為重載側(cè)鋼絲繩張力 ; T2 為輕載側(cè)鋼絲繩張力 ;D 為摩擦輪直徑 ;d 為鋼絲繩直徑。
根據(jù)計(jì)算 ,不同規(guī)格、型號(hào)的提升機(jī) ,其襯墊所受到的壓力是不同的 ,但平均壓力一般在 2. 0 MPa 左右 ,最大值低于 3. 0 MPa。
鋼絲繩的蠕動(dòng)速度
正常工作時(shí) ,襯墊與鋼絲繩間是不容許有相對(duì)滑動(dòng)的 ,如果出現(xiàn)滑動(dòng) ,則被認(rèn)為是摩擦副失效 ,容易帶來事故隱患。但由于鋼絲繩是彈性體 ,根據(jù)彈性體傳動(dòng)理論 ,鋼絲繩會(huì)在襯墊上產(chǎn)生彈性滑動(dòng)即蠕動(dòng)。由襯墊的工作環(huán)境一般都在室內(nèi) ,而與之密切聯(lián)系的鋼絲繩則不同。對(duì)于塔式提升機(jī) ,鋼絲繩要從機(jī)房通過四周開放的井塔到達(dá)井筒。對(duì)于落地式提升機(jī) ,鋼絲繩則要完全暴露地通過室外才能到達(dá)井筒 , 鋼絲繩會(huì)受到日曬雨淋。相比之下 ,鋼絲繩的工作環(huán)境要惡劣得多 ,但因襯墊始終與鋼絲繩接觸 ,其摩擦性能在一定程度上會(huì)受到鋼絲繩溫度的影響 ,尤其是當(dāng)鋼絲繩表面有油脂時(shí) ,影響程度要大些。
3 襯墊的性能要求
襯墊的用途十分清楚的表明 ,摩擦系數(shù)是襯墊最重要的一項(xiàng)性能參數(shù)。從使用角度考慮 ,襯墊應(yīng)具備以下 3 個(gè)主要性能 :
摩擦系數(shù)要高。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)襯墊制造業(yè)的水平 ,許多摩擦系數(shù)應(yīng)該在 0. 20 以上。
摩擦系數(shù)應(yīng)具有隨鋼絲繩蠕動(dòng)速度的提高呈上升趨勢(shì)的特點(diǎn) ,以保證意外情況引起非正?；瑒?dòng)時(shí)滑動(dòng)速度收斂。
熱穩(wěn)定性好。當(dāng)意外情況引起非正常滑動(dòng) , 導(dǎo)致襯墊繩槽表面溫度升高時(shí)不能熔化 ,且摩擦系數(shù)應(yīng)保持穩(wěn)定。
