影響摩擦襯墊摩擦系數的因素的四個條件
摩擦襯墊在礦山機械設備的應用非常廣泛,起到提升載荷、驅動鋼絲繩的作用,是提升機非常重要的一個零部件。摩擦襯墊的關鍵性能是摩擦性能,其摩擦性能的優劣,直接影響著提升機等礦山運輸設備的工作能力、工作效率和安全性等,而摩擦系數與襯墊的摩擦系數息息相關,要想保證摩擦襯墊具備好的摩擦性能,需要準確控制其摩擦系數,因此我們需要了解要想襯墊摩擦系數的因素有哪些。
一、表面狀態
襯墊工作時,由于受使用現場諸多因素的影響,其繩槽表面會有不同的狀態,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,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從鋼絲繩上粘過來的。我國多數情況下,襯墊是在有鋼絲繩防腐脂并且淋水的情況下工作的,這種狀態是所有表面狀態中惡劣性排在首位的,對襯墊摩擦系數的不利影響非常大。
一般情況下襯墊在不同表面狀態下的摩擦系數是不同的,而涂脂狀態下的摩擦系數至低,因此,襯墊的摩擦性能是與表面狀態密不可分的。通常所說的襯墊摩擦系數,在沒有特別指明的情況下,應該是指涂脂狀態下的摩擦系數。
二、載荷壓力
襯墊工作時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來計算。
根據計算,不同規格、型號的提升機,其摩擦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,至大值低于3.0 MPa。
三、鋼絲繩蠕動速度
正常工作時,襯墊與鋼絲繩間是不容許有相對滑動的,如果出現滑動,則被認為是摩擦副失效,容易帶來事故隱患。但由于鋼絲繩是彈性體,根據彈性體傳動理論,鋼絲繩會在襯墊上產生彈性滑動即蠕動。由于受鋼絲繩彈性差異、張力差的不同和運行速度不同等的影響,不同規格的提升機,鋼絲繩的蠕動速度是不同的。
相關研究表明,鋼絲繩的蠕動速度對襯墊的摩擦性能有一定的影響,單純從速度影響角度講,蠕動速度增大會使襯墊的摩擦系數適當提高,但磨損會增大。
四、環境溫度
襯墊的摩擦系數也會受到環境溫度的影響。我國幅員遼闊冬夏兩季室外氣溫從- 30~ +40℃應屬正常,而室內溫度應能控制在0~ 30 ℃范圍內。
摩擦襯墊的工作環境一般都在室內,而與之密切聯系的鋼絲繩則不同。對于塔式提升機,鋼絲繩要從機房通過四周開放的井塔到達井筒。對于落地式提升機,鋼絲繩則要完全暴露地通過室外才能到達井筒,鋼絲繩會受到日曬雨淋。相比之下,鋼絲繩的工作環境要惡劣得多,但因襯墊始終與鋼絲繩接觸,其摩擦性能在一定程度上會受到鋼絲繩溫度的影響,尤其是當鋼絲繩表面有油脂時,影響程度要大些。