关于摩擦衬垫标准的讨论
摩擦衬垫的现行标准只要求牵引钢绳与摩擦衬垫之间的摩擦系数(u)不小于 0.25,以满足摩擦牵引系统(矿井提升、楼宇电梯、架空索道等)的防滑验算,同时达到降低防滑配重而避免主机型号升级的目标[1.2],而摩擦衬垫的工作压强()与许用压强([])及其计算方法等均无限定,本工作则表明,摩擦衬垫的标准还应考虑其它因素.
一、衬垫工作压强的计1.1 平面压强τφ的计算
1.2空间压强τγ的计算
1.3 工作压强τ的计算
考虑摩擦牵引系统众诸设计参数精度等级的匹配及其离散特征,并顾及传统设计习惯,τ的计算式可由(1)~(3)式导出:
由(4) 式可导出衬垫工作压强(τ) 与牵引钢绳安全系数(mα) 及摩擦绳筒直径(D) 与钢绳直径(d) 之比值(ψ = Dd¹) 三参数匹配关系式,[4]
按相关标准【1.2】及产品样本给定约束参数(X = 0),则可据式(5) 计算得表1.由表1及研制高质量衬垫材料的可能性,建议【τ】取3 MPa.
目前,国内多用 PVC类热塑性衬垫,当绳衬之间存在相对位移时,这类衬垫因摩擦热积聚而极易失效(图4),甚至促成或引发打滑事故,因此,对摩擦牵引系统而言,应禁止用塑性材料制作衬垫,须采用热固性工程塑料[4]。
对于多绳摩擦牵引系统而言,为了诸绳之间的张力平衡,应允许个别过负荷的钢绳出现瞬时打滑而降低负荷。以避免断绳事故的发生,故不希望绳衬的摩擦系数(μ)太大: 但是,为了防止打滑事故的发生,同时降低防滑配重而减小全系统的负载,又需求μ从值较大的衬垫本文认为取从μ=0.25 较为适中。
硬度较低的衬垫,难于保持诸绳槽直径持续一致稳定.当前的衬垫损耗,多数情况是为了达到绳槽直径一致而反复车削致损,因此,应取衬垫材料的硬度为 HRR=100~110 为宜同时,应具备较高的压缩强度,不仅须满足许用压强[τ](式(5))的要求,尚须满足耐磨损耐疲劳、寿命长的要求。
关于摩擦衬垫的几何结构,由图 5可知,横断面为非对称梯形结构衬垫压应力场是偏向直角边的,极易导致诸绳槽直径 (D) 的偏差、绳间负荷不平衡,因此,应采用图 6 所示对称梯形结构的衬垫,以消除牵引钢绳张力不平衡。
四、摩擦衬垫标通过以上讨论,提出表 2 所示摩擦衬垫标准。
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