国家教育部博士点基金(20060290505)
- 作品数：12 被引量：55H指数：5
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- 相关机构：中国矿业大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程机械工程动力工程及工程热物理理学更多>>
- 轴向载荷下单股钢丝绳内部钢丝变形特性被引量：2
- 2009年
- 为了掌握轴向载荷下螺旋钢丝的变形特性以合理设计钢丝绳,推导了螺旋钢丝轴应变显式表达式,给出了螺旋钢丝截面曲线表达式和同层螺旋钢丝正好满足接触时钢丝的半径及接触半径、间隙角、间隙值和间隙率表达式。应用分析的结果表明:各层钢丝螺旋角相同,轴应变从内层到外层逐渐增大;随着各层螺旋角增大,轴应变逐渐增大并趋于相等;接触半径、间隙角、间隙值和间隙率在轴向载荷下变化缓慢;随着钢丝层数的增加,将螺旋钢丝近似为椭圆截面得到的接触半径与理论值的误差逐渐增大。对于少层钢丝绳且所有钢丝材料相同,在轴向载荷下其间隙率可认为不变;设计多层或螺旋角较小的钢丝绳时,建议采用该研究给出的理论值进行计算。
- 曹国华朱真才彭维红陈国安
- 钢丝绳与衬垫高速摩擦试验台数据采集系统设计
- 2007年
- 试验台测试数据采集的准确度直接关系到钢丝绳与衬垫高速摩擦学性能。为了提高钢丝绳与衬垫高速摩擦试验台数据采集的可靠性,笔者将传感器、信号采集与转换、数值计算与模拟、计算机应用等技术融为一体,开发了一套集数据采集、数据存储与串行通讯等功能于一体的数据采集系统,详细介绍了下位机硬件实现和上位机软件设计。利用该系统可以绘制速度及摩擦系数随时间的变化曲线。
- 徐蕾朱真才文红
- 关键词：钢丝绳衬垫数据采集系统
- 钢丝绳捻向对衬垫摩擦学性能的影响研究被引量：10
- 2008年
- 在SC型摩擦衬垫实验机上对不同捻制方向的钢丝绳和GM-3摩擦衬垫进行了摩擦磨损试验,利用扫描电子显微镜对其磨损机理进行了分析.结果表明：干摩擦条件下,钢丝绳捻向对摩擦衬垫的摩擦学性能影响更为显著,此时同向捻钢丝绳的摩擦因数较交互捻钢丝绳高100%,脂润滑时高20%-40%.干摩擦条件下钢丝绳为同向捻和交互捻时衬垫材料的主要磨损形式均为黏着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损共存,但同向捻钢丝绳对衬垫的磨损程度更为严重;脂润滑时交互捻与同向捻钢丝绳磨损形式均以黏着磨损和疲劳磨损为主.
- 徐蕾朱真才陈国安瞿超
- 关键词：钢丝绳捻向摩擦衬垫摩擦学性能
- 聚四氟乙烯填充PA1010的摩擦磨损性能研究被引量：7
- 2009年
- 以注塑成型法制备了聚四氟乙烯(PTFE)填充PA1010复合材料,利用M-2000磨损试验机测试了该复合材料与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样磨损表面形貌.结果表明:PTFE填充PA1010可显著改善尼龙复合材料的摩擦磨损性能.w(PTFE)为25%时,复合材料的摩擦学综合性能最佳.复合材料的摩擦系数和磨损体积随施加载荷、滑动速度的增加分别呈现降低和增加的趋势.在200 N载荷下,复合材料磨损主要为磨粒磨损;在400 N载荷下,磨损表现为黏着磨损和磨粒磨损共同作用.在滑动速度为0.21 m/s时,材料摩擦表面因挤压发生塑性流变,其磨损机理为磨粒磨损;在滑动速度为0.84 m/s,复合材料因热疲劳和应力疲劳发生剥层,磨损机理转变为疲劳剥层磨损.
- 朱真才瞿超陈国安徐蕾彭玉兴
- 关键词：尼龙1010聚四氟乙烯填充改性
- 绳式防坠器制动过程制动绳冲击行为研究被引量：4
- 2009年
- 为了从理论上解决罐笼因坠落而被绳式防坠器制动过程时的安全可靠性问题,针对防坠器缓冲绳未被抽出及被抽出2种情况,建立了制动绳张紧及松弛力学模型,给出了缓冲绳被抽出的条件、罐笼被抓捕到制动绳处的制动减速度和制动绳动张力表达式.通过现场井口防坠缓冲实验验证了缓冲绳未被抽出情况下制动绳冲击力学模型的正确性,并用制动绳冲击力学模型对达到缓冲绳被抽出的缓冲条件所需的临界速度和制动绳被抓捕处的制动减速度峰值进行了计算.结果表明:临界速度值随着罐笼质量的增大或抓捕点上方制动绳长度(l1)的减小而减小;制动绳被抓捕处的制动减速度峰值随着罐笼坠落速度的增大或l1的减小而变大.合理设计绳式防坠器及评判其制动性能时,须考虑缓冲绳和制动绳不同状态下的冲击行为.
- 曹国华朱真才彭维红陈国安
- 关键词：罐笼制动绳
- 摩擦提升机衬垫滑动热-应力耦合行为研究被引量：1
- 2011年
- 针对摩擦提升机衬垫与钢丝绳间的滑动摩擦问题,开展了摩擦提升机衬垫滑动热-应力耦合行为的研究。主要研究内容包括:建立摩擦衬垫非完全接触温度场;建立摩擦衬垫和钢丝绳低速滑动摩擦接触力学模型;在以上2个模型的基础上建立摩擦衬垫高速滑动热-应力耦合模型;采用有限元数值分析软件进行热-应力仿真试验,分析摩擦衬垫高速滑动时的温度场、应力场及其耦合行为;在模拟试验台上开展摩擦衬垫与钢丝绳滑动摩擦试验,验证理论模型的正确性。首先,通过热分析试验掌握了摩擦衬垫动态热物性能;理论分析了摩擦衬垫与钢丝绳间的动态热分配机制;结合钢丝绳绳股螺旋结构分析了摩擦衬垫与钢丝绳之间的螺旋接触特性;基于热传导理论,综合考虑摩擦衬垫动态热物性能和螺旋接触特性,建立了摩擦衬垫非完全接触温度场模型,并采用有限差分法进行数值求解;在模拟试验台开展滑动摩擦试验,验证了理论模型的正确性。其次,通过多频时间谱动态力学性能试验掌握了摩擦衬垫黏弹性力学性能随加载时间和加载频率的变化规律;结合黏弹性力学理论和摩擦接触力学理论,构建了低速滑动时摩擦衬垫与钢丝绳绳股间的摩擦接触力学模型,并对其进行理论求解;开展低速滑动摩擦模拟试验,验证了理论模型的正确性。最后,通过动态热机械性能试验研究摩擦衬垫动态热机械性能,掌握了其复合模量随温度和加载频率的变化规律,并通过回归分析建立了摩擦衬垫热黏弹性本构关系;通过热膨胀仪得到了摩擦衬垫线膨胀系数随温度变化规律;结合摩擦衬垫非完全接触温度场模型、摩擦接触力学模型和热黏弹性本构关系,建立了摩擦衬垫热-应力耦合模型,采用多场耦合有限元软件对其进行数值仿真;开展高速滑动摩擦试验,同步多点测量摩擦衬垫的温度和应变,并将试验
- 彭玉兴
- 关键词：温度场应力场摩擦衬垫
- PTFE和MoS_2填充尼龙复合材料摩擦行为研究被引量：10
- 2010年
- 以注塑成型法制备了聚四氟乙烯(PTFE)和MoS2填充PA1010复合材料,采用M-2000磨损试验机考察了复合材料与45钢对摩时的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析了PA复合材料磨损表面及其偶件表面转移膜形貌。研究结果表明:PTFE填充PA1010可显著改善尼龙复合材料的摩擦磨损性能。PTFE质量分数为25%时,复合材料的摩擦学综合性能最佳。PTFE和MoS2共同填充PA1010时,复合材料的摩擦因数和磨损率随着PTFE含量的减少、MoS2含量的增加,整体呈现增大趋势,其中PA+20%PTFE+5%MoS2复合材料的减摩抗磨性能较好。在正常工作条件下(0.21-0.42 m/s,100-300 N),PA+25%PTFE复合材料的抗磨性优于相同条件下PA+20%PTFE+5%MoS2复合材料,但PA+20%PTFE+5%MoS2复合材料具有更宽的速度适用范围。PA复合材料的摩擦磨损性能与其在偶件表面形成的转移膜的特性有重要关系,转移膜的厚度大小、分布均匀状况以及和偶件的结合强度都会对复合材料的减摩抗磨性能产生影响。
- 瞿超朱真才陈国安徐蕾彭玉兴
- 关键词：二硫化钼尼龙1010复合材料摩擦磨损性能
- 6×7+IWS双螺旋钢丝曲率和挠率及其应力变化特性被引量：13
- 2009年
- 为了掌握提升钢丝绳内部钢丝在波动载荷下的应力状态变化,针对典型钢丝绳6×7+IWS,推导轴向载荷下螺旋钢丝螺旋角变化量的显式表达式,给出钢丝绳侧股双螺旋钢丝的曲率、挠率和应力波动表达式。分析结果表明,钢丝绳在轴向载荷下,同向和交互捻制的钢丝绳中螺旋钢丝的螺旋角随载荷线性增加,其侧股螺旋钢丝的曲率和挠率随自身旋转角的变化呈360°周期变化;靠近独立股外侧时钢丝的曲率最大,而其挠率则最小,侧股内侧则相反;同向捻制钢丝绳侧股螺旋钢丝的曲率及其波动载荷下弯曲应力变化幅度远大于交互捻制钢丝绳。
- 曹国华朱真才彭维红陈国安
- 钢丝绳与衬垫高速摩擦试验台的研制被引量：3
- 2007年
- 针对国内外现有的钢丝绳与衬垫试验台运行速度低、无法模拟钢丝绳与衬垫高速滑动状态的问题,自行研制了钢丝绳与衬垫高速摩擦试验台,详细介绍了钢丝绳与衬垫摩擦系数测试原理、试验条件以及试验台的构成与功能特点。该试验台可在0.5mm/s～6m/s之间无极调速,钢丝绳与衬垫单向摩擦距离达40m。
- 徐蕾朱真才董海林
- 关键词：衬垫
- 滚轮罐耳胶轮动态热物性能及瞬态温度场研究被引量：3
- 2010年
- 为研究聚氨酯(PU)和尼龙复合材料(PA1010+20%PTFE+5%MoS2)两种滚轮罐耳胶轮材料的动态热物性能,以及在矿井提升过程中的温度场,利用DSC-TG和LFA对其进行了热分析实验。结果表明:随着温度升高,聚氨酯和尼龙复合材料的比热容快速增大,热扩散系数呈指数规律下降,导热系数变化较为平稳;尼龙复合材料的热扩散系数和导热系数明显低于聚氨酯。结合胶轮使用工况,基于热传导理论,得到了胶轮温度场理论模型。根据理论模型对胶轮温度场进行数值仿真计算,结果表明:胶轮进行周期性吸热和放热循环,在交替循环中温度不断升高;胶轮截面温升主要分布在接触表层,接触表层温度变化剧烈且分布不均匀;尼龙复合材料温升较聚氨酯低,随着速度的增加,两者的温差迅速增大。即尼龙复合材料具有更好的耐热性能,能有效降低胶轮的摩擦温升。
- 瞿超朱真才陈国安彭玉兴徐蕾
- 关键词：聚氨酯尼龙复合材料
