解析影響襯墊摩擦因數的主要因素

主要影響因素

襯墊的摩擦因數實際上指的是襯墊與鋼絲繩組成摩擦副之間的摩擦因數，由于摩擦襯墊與鋼絲繩都是彈性體，而彈性體之間的摩擦因數變化規律與剛性體之間的摩擦因數變化規律不同。從摩擦學原理來講，一般認為摩擦力主要來源于摩擦副的黏著分量與犁切分量。襯墊的摩擦因數是黏著效應、犁溝效應等多種因素綜合作用的結果。在實際提升過程中，摩擦因數與接觸表面狀態、襯墊比壓、蠕動速度、接觸界面溫度等因素有關。

(1) 表面狀態 摩擦襯墊的表面狀態有干燥、淋水或附有油脂等。正常工況下，摩擦襯墊的表面一般不是單一狀態，而是混合多種狀態。造成這一現象的原因是：鋼絲繩所處的環境比較復雜，其表面會有油脂，同時也受井筒中的水汽影響，還會被煤粉、礦粉等污染，而使其粘附在鋼絲繩油脂上。在不同的表面狀態下，摩擦襯墊的摩擦因數不同。

(2) 襯墊比壓 在工作狀態下，摩擦襯墊受到鋼絲繩的壓力，該壓力在鋼絲繩圍包弧內是不均勻的，且因摩擦襯墊所處位置的不同而有較大差別。根據相關標準規定，正常使用工況下，襯墊比壓一般不超過2 MPa。

(3) 蠕動速度 理論情況下，摩擦襯墊與鋼絲繩之間是不允許發生相對滑動的，如果發生滑動，即摩擦副失效，容易發生安全事故；但是摩擦襯墊和鋼絲繩都是彈性體，其相互間必定存在一定的蠕動，且蠕動速度隨鋼絲繩彈性、鋼絲繩規格、提升速度、鋼絲繩張力差的不同而有所不同。當蠕動速度增加時，摩擦因數增加。

(4) 接觸界面溫度 摩擦襯墊一般安裝在提升機房內，與其相關的鋼絲繩有室內段、露天段、井筒段，鋼絲繩所處的環境比較復雜，各段溫度變化較大，與摩擦襯墊接觸時，在一定程度上會影響摩擦性能。

摩擦襯墊摩擦因數的檢測

GB/T 10599—2010《多繩摩擦式提升機》中 4.2.1.4要求每臺產品的摩擦襯墊摩擦因數不應小于 0.25。JB/T 10347—2015《摩擦式提升機 摩擦襯墊》中4.1 要求：“摩擦因數許用值不應低于使用該摩擦襯墊的提升系統所要求的摩擦因數值，并且最低不應低于0.25”。摩擦襯墊摩擦因數的測試方法可分為現場測試和實驗室測試兩種。

現場測試是利用提升機或者模擬提升機，在一定負荷條件下，人為地制造滑動，通過檢測鋼絲繩與襯墊發生相對滑動的臨界狀態時兩側的鋼絲繩張力，用歐拉公式計算摩擦因數。實驗室測試是使用特制的試驗設備或試驗臺，在規定的試驗條件下進行測試，人為地造成鋼絲繩與襯墊的相對滑動，分別測量襯墊所受到的正壓力以及滑動時產生的摩擦力，用經典的摩擦學公式計算出摩擦因數。

現場測試費時費力，難度大，測試費用高，但測試結果真實可靠，常用于新研發摩擦襯墊進行現場驗證；實驗室測試簡便易行，難度小，測試費用低，但由于這種測試方法有一定的近似性，其結果不能直接應用，需要進一步地分析和計算，常用于摩擦襯墊產品的出廠檢驗。

AQ 1036—2007《煤礦用多繩摩擦式提升機安全檢驗規范》中 6.1.10 要求“摩擦襯墊的摩擦因數 μ ≥0.20 時，每臺提升機的襯墊都應做抽樣檢驗”。抽樣檢驗通常采用實驗室測試法對摩擦襯墊的摩擦因數、磨損率、硬度這幾項參數進行測試，試驗條件和方法按 JB/T 10347—2015 中規定執行。