收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多层股阻旋转钢丝绳受力特性与疲劳失效机理研究

陈德斌  
【摘要】:随着全球经济的蓬勃发展,港口、采矿、建筑、物流等行业也得到飞速发展,而钢丝绳作为提升、运输及承载设备中的关键传动件,使用范围也越来越广泛,对它的质量和性能的要求也越来越高。多层股阻旋转钢丝绳具有微旋转的优点,但在使用过程中易出现内部磨损严重、绳股突然断裂的现象,影响钢丝绳性能与使用寿命,存在很大的安全隐患。因此研究多层股阻旋转钢丝绳的受力特性、损伤失效和疲劳寿命等情况,对改善其结构、提高钢丝绳性能、减少钢丝绳断裂事故的发生和钢丝绳的浪费具有非常重要的意义。本文以18×7+IWS多层股阻旋转钢丝绳为研究对象,对钢丝绳直线状态和弯曲状态进行受力分析和仿真模拟,并通过钢丝绳弯曲疲劳和磨损试验,研究钢丝绳的失效形式、疲劳寿命和损伤断裂机理。本文主要研究内容如下:(1)根据Costello的普通钢丝绳的弹性力学理论,建立多层股阻旋转钢丝绳直线状态和弯曲状态时的受力模型,并以此力学模型为基础,计算分析了钢丝绳直线状态时钢丝拉应力、弯曲应力和接触应力的响应和弯曲时钢丝的弯曲应力分布。(2)基于微分几何学、Frenet标架和空间坐标转换等数学几何知识,建立钢丝绳直线状态和弯曲状态的数学模型,并计算分析两种状态下钢丝绳的几何特性。(3)利用Pro/E建立多层股阻旋转钢丝绳的几何实体建模,并结合有限元ANSYS Workbench生成钢丝绳的有限元模型,并对钢丝绳直线状态和弯曲状态进行了数值仿真模拟,分析了钢丝绳在两种状态时的应力变形分布及绳股间的相对错动位移,并与理论计算进行对比,验证了模型的正确性。(4)从理论上对钢丝绳的疲劳积累损伤和阻旋转钢丝绳内、外层股接触钢丝间的磨损演化模型进行了初步研究;对18×7+IWS多层股阻旋转钢丝绳进行了弯曲疲劳和磨损试验,观察分析了钢丝绳的失效形式和外部钢丝的断丝、磨损规律,并拆股分析了钢丝绳内部钢丝的断丝、磨损损伤和内、外层股磨损点的位置分布规律,并对不同位置的断丝断口进行微观分析,研究其断裂失效机理。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 张新;郑余胜;光昌;刘雷;董世民;;基于无线传输的钢丝绳张力在线监测系统研究[J];煤炭工程;2020年05期
2 崔晓明;;多绳摩擦式提升机钢丝绳张力监测技术的研究[J];机械管理开发;2020年07期
3 蒋帆;康张宜;刘一;王文昌;李矛;郭飚;;钢丝绳张力测量仪的校准及不确定度评定[J];理化检验(物理分册);2020年07期
4 高维强;张运华;张红光;宋永亮;刘毅;侯西富;;鲍店煤矿主井提升钢丝绳张力监测系统的研发与应用[J];煤矿现代化;2020年06期
5 闵得华;;罐道钢丝绳张力检测装置研究设计与应用[J];低碳世界;2017年08期
6 郭霖;刘英林;;提升机钢丝绳张力及超载监测系统的研究应用[J];科技风;2017年15期
7 高振国;;矿井提升机钢丝绳张力在线智能监控技术[J];煤矿现代化;2016年05期
8 郑浩;;提升钢丝绳张力平衡状态的测试及调整[J];科技与企业;2014年12期
9 张华;宋保文;;多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测研究[J];长治学院学报;2013年02期
10 薛涛;;邢东矿提升机钢丝绳张力监测研究[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2013年08期
11 张平;;钢丝绳张力平衡装置[J];科技传播;2012年10期
12 吕国伟;;多绳摩擦提升机钢丝绳张力差测定及改善方法[J];安徽科技;2012年07期
13 宋涛;;多绳摩擦提升机钢丝绳张力平衡测定及调整方法[J];水力采煤与管道运输;2011年03期
14 万学峰;马尚祯;胡志军;;多绳摩擦提升机钢丝绳张力差测定及平衡方法[J];煤;2010年02期
15 刘广龙;郑旭民;刘占民;;多绳摩擦提升机钢丝绳张力差测定及平衡方法[J];山西煤炭;2010年03期
16 刘芒果;刘瑞国;刘昌清;;多绳提升钢丝绳张力平衡分析与现场控制[J];煤矿机械;2010年07期
17 姜华;王金波;;多绳摩擦提升机钢丝绳张力检测方法研究[J];自动化技术与应用;2010年11期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 王建彬;;多绳摩擦式提升机钢丝绳张力差测试仪的设计[A];中国矿业科技文汇—2014[C];2014年
2 熊运昌;杨萍;;绞车钢丝绳张力与长度测量组合传感器的设计与计算[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
3 张慧民;王川;董慧翔;;无损检测技术在提高矿用提升钢丝绳安全管理水平中的应用分析[A];煤矿自动化与信息化——第28届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第9届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2019年
4 桂焕华;涂经辉;黄永松;姚海燕;龚明洪;;立井悬吊钢丝绳过负荷保护系统的研究[A];川、渝、滇、黔、桂煤炭学会2017年度学术年会(重庆部分)论文集[C];2017年
5 金惠昌;蔡燕妮;王占海;;几种爬升式提升机用收绳器的性能及应用分析[A];施工机械化新技术交流会论文集——建筑机械化2011增刊[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 雷高阳;多绳摩擦式提升机钢丝绳张力及载荷动态监测研究[D];中国矿业大学;2019年
2 彭霞;超深矿井提升机多层缠绕机理与圈间过渡设计理论[D];重庆大学;2018年
3 陈潇;双绳缠绕式提升机钢丝绳张力协调控制策略研究[D];中国矿业大学;2020年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高敏;基于ZigBee通信的提升机钢丝绳动态张力检测研究[D];山东科技大学;2018年
2 陈金亮;太阳翼侧板展开过程重力卸载装置的研究[D];浙江工业大学;2018年
3 郭宁;基于机器视觉的矿井提升系统钢丝绳振动监测研究[D];太原理工大学;2019年
4 郑延;基于轴承座承载状态的立井缠绕钢丝绳负载特性研究[D];中国矿业大学;2019年
5 王凯旋;基于ARM的提升机载荷监测系统研究[D];中国矿业大学;2019年
6 宋振越;多绳提升机钢丝绳张力动态监测方法研究[D];中国矿业大学;2019年
7 张雪;立井施工提升机行程测量和校正技术的研究与应用[D];中国矿业大学;2019年
8 姚瑞;桥式起重机卷绕系统结构分析与轻量化设计[D];上海交通大学;2017年
9 徐宏阳;海上撤离滑道系统模型建立与动力响应分析[D];哈尔滨工程大学;2019年
10 严芃芃;大起升高度钢丝绳悬垂与扭转机理研究[D];武汉理工大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 轩岗煤电公司刘家梁矿 张文敏;影响多绳提升张力平衡因素及张力测定方法分析[N];山西科技报;2012年
2 通讯员 赵喆 马新钢;漠大线上“80后”[N];中国石油报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978