科学出版社分享 http://blog.sciencenet.cn/u/sciencepress 中国最大的综合性科技出版机构之一,科学家的出版社!

博文

煤矿开采的安全保障:解密提升钢丝绳的摩擦可靠性

已有 675 次阅读 2020-8-18 16:42 |个人分类:科学书摘|系统分类:科研笔记| 张德坤, 王大刚, 郭永波, 科学出版社

煤炭是我国的基础能源和重要原料,在我国一次能源结构中,煤炭将长期作为主体能源存在。矿井提升设备是煤矿必需的运输装备,是沿井筒提升煤炭、砰石、人员、各种材料和设备的大型关键设备,是矿山井下生产系统与地面工业场地相连接的枢纽。


随着矿井开采深度的延伸和现代化大型矿井安全高效生产要求的提出,多绳摩擦式提升机被越来越多地用于深井及超深矿井的矿井提升中。为了提高深井及超深矿井提升机的运输效率,提升装备必然向大提升载荷和高提升速度发展,这也对大型摩擦提升设备的安全性和可靠性提出了更高要求。

 

提升钢丝绳的摩擦可靠性主要研究钢丝绳作为摩擦式提升机传动部件的摩擦传动可靠性和钢丝绳作为提升系统承载部件的摩擦疲劳可靠性问题,它们均直接影响提升机的安全性和可靠性。


钢丝绳作为摩擦式提升机的重要传动部件,摩擦衬垫与钢丝绳构成对偶摩擦副,将二者之间的摩擦牵引力传递到钢丝绳并提升或下放载荷,二者之间摩擦性能的优劣直接影响着提升机的提升能力、工作效率和安全性等;钢丝绳作为提升系统的关键承载部件,连接着提开机和提升容器起到运输功能,其机械强度和可靠性寿命直接影响着提升机的安全可靠运行和煤矿工人的生命安全,因此,提高钢丝绳的摩擦传动可靠性、保障钢丝绳的摩擦疲劳可靠性并准确评定钢丝绳服役寿命,对保障矿山提升装备的安全可靠运行有重要的研究意义。


wire-1457374_960_720.jpg


《提升钢丝绳的摩擦可靠性》一书分别从提升钢丝绳的摩擦传动可靠性和摩擦疲劳可靠性两个方面进行了介绍,分为两篇内容。


第一篇


第一篇内容主要基于提升钢丝绳的摩擦传动可靠性,分5章展开论述,建立了摩擦式提升系统钢丝绳动张力、钢丝绳与摩擦衬垫动态接触及蠕动仿真模型,分析了钢丝绳动张力变化及其对钢丝绳摩擦传动的影响,揭示了钢丝绳与摩擦衬垫之间的动态黏弹性摩擦机理;基于钢丝绳动张力的摩擦传动可靠性,获取围包角弧域安全准则及绳-衬的动态接触和滑移模型;从摩擦传动平稳性出发,分析钢丝绳横一纵耦合振动及其与摩擦传动的关联关系,开展摩擦传动的参数优化,以期控制振动及张力进而提高传动可靠性;结合现场实际工况进行了理论模型验证,开展了动态摩擦传动可靠性相关参数评价。该部分内容将钢丝绳动力学与摩擦传动结合起来,形成了更符合实际工况的提升钢丝绳动态摩擦传动理论,为摩擦式提升系统的动态设计和性能提升提供了基础。


第二篇


第二篇内容主要基于提升钢丝绳的摩擦疲劳可靠性,分6章展开论述,提出了提升钢丝绳的微动损伤理论,建立了提升钢丝绳内部微动磨损、疲劳和扭动等参数的计算理论方法,探讨了矿井提升参数对微动磨损、疲劳和扭动等参数的影响规律;研制了微动磨损试验机、拉-拉/拉-扭微动疲劳试验机、钢丝绳疲劳试验机等装置,开展了大量钢丝微动磨损、微动疲劳、微动腐蚀以及钢丝绳疲劳实验研究,获得了不同工况条件下钢丝的微动损伤机理以及钢丝绳的疲劳特性,建立了钢丝磨损预测模型,提出了基于钢丝磨损的钢丝绳安全系数预测模型,分析了运行参数对钢丝绳承载安全系数的影响规律。该部分内容分析和探索了提升钢丝绳的损伤机理,提出了钢丝绳模拟提升过程的安全系数动态演化评价方法,为钢丝绳强度设计和评估钢丝绳使用寿命、保障矿井提升安全提供了理论依据。



bookfile (1).jpg


《提升钢丝绳的摩擦可靠性》

张德坤,王大刚,郭永波 著

责任编辑:惠雪,曾佳佳

北京:科学出版社,2020.4

ISBN:978-7-03-062873-2


内容简介:


本书内容分为两篇,共11章。第一篇基于提升钢丝绳的摩擦传动可靠性,主要建立摩擦式提升系统钢丝绳动张力、钢丝绳与摩擦衬垫动态接触及蠕动仿真模型,研究钢丝绳与摩擦衬垫之间的动态黏弹性摩擦机理,揭示摩擦式提升系统动态摩擦传动机理,基于摩擦提升系统振动模型建立钢丝绳动力学与摩擦稳定性的耦合关系,优化提升机运行参数来提高摩擦传动可靠性和平稳性。第二篇围绕提升钢丝绳的摩擦疲劳可靠性问题,提出提升钢丝绳的微动损伤理论,研究了钢丝绳内部钢丝微动磨损、微动疲劳、微动腐蚀、拉扭复合等工况对钢丝绳的损伤及可靠性的影响,建立钢丝绳微动磨损理论模型、磨损深度演化方程和微动摩擦疲劳模型,提出基于钢丝磨损的钢丝绳安全系数预测模型。


本期编辑丨小文



一起阅读科学!

科学出版社│微信ID:sciencepress-cspm

专业品质  学术价值

原创好读  科学品味



http://wap.sciencenet.cn/blog-528739-1246867.html

上一篇:废弃矿山变身记:矿业废弃地复垦与生态修复
下一篇:科学出版社2020年5月新书快递

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-3-5 09:35

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部