571 / 2021-06-19 21:52:06

钢丝绳内部多丝螺旋接触下丝间摩擦磨损机理研究

摘要： 钢丝绳内部钢丝间的微动磨损会加剧钢丝绳的疲劳损伤，降低钢丝绳的使用寿命，威胁矿井提升过程的安全。为此，根据钢丝绳的内部结构和捻制形式，利用自制的钢丝绳内部多丝螺旋接触试验台将多根钢丝在不同的捻制参数下捻制成股，并在此结构形式下进行股内钢丝间的摩擦磨损实验。其中自制的试验台可以进行1+6两层或至多1+6+12三层丝的螺旋捻制，其中每根丝的拉紧力都单独给定，实现股间所有丝拉力的单独控制和监测。基于钢丝绳股内部钢丝间实际的接触形式，采用正交实验法和ANSYS有限元分析法，结合三维无线应变仪分析钢丝绳股在不同捻制参数和微动参数下芯丝和内层丝、内层丝和外层丝间的接触变形和应力应变，探寻出捻制参数和微动参数对钢丝间摩擦磨损机理的影响规律。通过实验得出钢丝间的摩擦因数变化曲线，分析钢丝间摩擦磨损下的滞回曲线，探究钢丝的刚度退化及能量耗散情况。实验结构更加贴近真实结构，可望总结出钢丝绳间丝间摩擦磨损规律，对钢丝绳的制造、维护和更换具有指导意义。