钢丝绳芯输送带接头强度控制理论研究

为保证钢丝绳芯输送带硫化接头强度,需做好断带事故预防和预警。基于“钢丝绳-橡胶”黏合理论,在建立钢丝绳芯输送带接头理想模型的基础上,采用理论计算和事故案例对比分析法,研究了接头形式、结构、工艺对接头强度的影响机理。研究表明,有效黏合长度比、钢丝绳-橡胶的黏合强度是保证接头强度的根本要素,钢丝绳芯大面积抽动是断带事故的重要表征。

关于J.Warburton方法的钢丝交叉磨痕体积计算及误差分析

以J.Warburton和R.Bradford的研究为基础,采用数值解的方法分析直线型钢丝接触、直线型钢丝与圆弧型钢丝接触时的磨痕体积和误差。分析显示:当直线型钢丝交叉时,因为被省略的I项是一个负值,所以J.Warburton方法所得到的磨痕体积始终大于数值方法得到的磨痕体积,当磨痕深度达到2.5mm时,J.Warburton方法带来的误差为0.27%,之后随着磨痕深度的增大而急剧增大,当磨痕深度达到5mm时,J.Warburton方法省略I项所带来的误差为1.43%。因此当磨痕深度超过钢丝半径的一半时,J.Warburton方法所带来的体积误差将必须予以考虑。直线型钢丝与圆弧型钢丝接触的磨痕体积由V_(A)和V_(B)两部分来表达,J.Warburton方法总体积计算结果与数值方法相差甚远,最大误差超过10%,同时,反验证得出r^(*)和r_(3)^(*)呈现出截然相反的变化规律,所以r_(3)^(*)参与计算的V_(B)不能反映B磨痕的真实体积。所以,J.Warburton对B磨痕的体积计算方法持怀疑态度是正确的。本研究为计算直线型钢丝接触、直线型钢丝与圆弧型钢丝接触时的磨痕体积和误差分析提供理论依据。

搭接长度对钢丝绳芯输送带接头承载能力影响的数值模拟

输送带接头区域钢丝绳的抽出力是衡量接头承载能力的重要指标。目前针对钢丝绳芯输送带接头的研究主要集中在接头的结构参数、硫化工艺及胶料的粘合性能,并没有指出搭接长度对接头承载能力的影响。为研究搭接长度对钢丝绳芯输送带接头承载能力的影响,以st1250型钢丝绳芯输送带为研究对象,取输送带接头处单根钢丝绳部分建立接头模型,采用双线型内聚力模型模拟钢丝绳与橡胶的胶接状态,并通过切向拉剪试验与法向拉伸试验获得模型参数。将双线型内聚力模型与钢丝绳-橡胶接触界面相结合,对接头单根钢丝绳从橡胶中脱粘抽出的损伤演化过程进行仿真分析,发现接头损伤演化过程分为线性加载、损伤萌生、损伤扩展与完全失效4个阶段,且接头损伤失效曲线与双线型内聚力模型牵引力-位移曲线具有较好的一致性,验证了双线型内聚力模型可较好地模拟钢丝绳芯输送带接头损伤失效过程。对不同搭接长度的接头模型进行了仿真,得出搭接长度为350~750 mm时,随着搭接长度增大,接头刚度总体呈非线性增大,接头橡胶所受最大剪应力呈递减趋势,从而确定了接头搭接长度范围应控制在350~750 mm。对不同钢丝绳直径下搭接长度对接头承载能力的影响进行了仿真,结果表明:钢丝绳抽出力随搭接长度增大总体呈非线性递增;钢丝绳直径越大,接头钢丝绳抽出力随搭接长度增大的涨幅越大。拟合得到了不同钢丝绳直径下接头搭接长度与单根钢丝绳抽出力之间的函数关系,为不同承载能力要求下接头搭接长度的合理化选择提供了理论依据。

钢丝绳实时测长系统

钢丝绳长度测量中的关键是如何检测与消除打滑带来的测量误差。为了准确测量钢丝绳的长度,提出了采用比较压紧轮和驱动卷筒的转速比的方法来检测是否打滑,并在程序中采用累积脉冲误差的方法来消除由于微小打滑而出现的舍入误差。实验结果表明,该系统工作可靠,测量误差小于0 2%。

钢缆绳在线测长系统

在生产线上对钢缆绳长度进行实时准确的测量,其关键是检测打滑,消除由于打滑带来的测量误差。在对生产流程分析的基础上,采用成品卷筒和主动卷筒的转速比在短时间内是否有跳变的方法来检测是否打滑,从而消除由于打滑而引起的测量误差。用编码器零位来消除由于现场干扰而引入的少量非计数脉冲。实验结果表明,该系统工作可靠,测量误差小于0.2%。

用于矿井提升机钢丝绳张力测量的光纤光栅传感器设计

针对用于矿井提升机钢丝绳张力测量的电子传感器存在可靠性低、抗潮能力差、寿命短等问题,设计了一种光纤光栅传感器。该传感器采用双栅结构,利用差动补偿法消除温度的影响;通过光检测装置检测光栅的中心波长偏移量,根据中心波长偏移量与压力之间的线性关系可间接推算出传感器受到的压力,即为钢丝绳张力。实验及测试结果验证了该传感器的可靠性。

非接触式钢丝绳计长仪

介绍一种新型的由单片机控制的自动检测仪器———钢丝绳计长仪,其测量方式为实时在线非接触测量。钢丝绳通过该计长仪即可测量出钢丝绳的长度,对钢丝绳的生产工艺流程无影响。与传统的机械式钢丝绳计长仪相比,测量精度和可靠性有显著提高。

捻距单股钢丝绳侧丝与股芯的应力场研究

基于SolidWorks-Ansys平台,以IWRC1×7线接触单股钢丝绳为研究对象,在侧丝与股芯之间建立一种新的凹凸匹配小面接触模型,对已建立的有限元模型施加合适的边界条件和载荷,对奇偶捻距侧丝以及多捻距侧丝与股芯进行应力场分析,从而得到侧丝以及绳股在单向拉伸载荷作用下各自的应力场分布。分析表明:捻距数目为偶数的侧丝应力集中的最大应力值要小于捻距数目为奇数侧丝的最大应力值;多捻距单股钢丝绳应力最大值发生在施加载荷端第一个捻距中部,一个捻距的应力最大值明显大于多个捻距的应力最大值,并且随着捻距数目的增加,最大接触应力值成波浪式下降趋势。

矿井井筒制动钢丝绳的模糊可靠性

以矿井井筒制动钢丝绳为研究对象 ,综合运用模糊数学理论及可靠性设计方法 ,建立了制动钢丝绳的 2种模糊可靠性设计数学模型 ,探讨了模糊变量与随机变量同时存在的制动钢丝绳的可靠性设计方法 ,并给出了计算示例。

斜井提升最大提升长度的确定

通过对斜井提升系统进行受力分析,结合提升钢丝绳必须满足强度条件和不松绳的要求,给出了能满足最大提升长度的计算公式。

钢丝绳应力场与疲劳寿命研究

钢丝绳以独特的螺旋结构广泛应用于起重装备中,其应力与疲劳寿命特性是评价钢丝绳工作性能的重要指标。基于SolidWorks-ANSYS平台,运用空间扭曲特征建立一个完整捻距钢丝绳模型,结合虚拟疲劳寿命分析方法,对不同钢丝捻矩6×7+IWS型钢丝绳进行应力与疲劳寿命有限元分析。通过分析发现,6×7+IWS型钢丝绳芯股主要承担着轴向载荷的作用,钢丝捻距的大小影响着钢丝绳的应力分布特性,同时应力大小决定着钢丝绳的疲劳寿命,应力越大疲劳寿命越小。研究结果表明,选取合适的钢丝捻距值,直径、侧股捻距的6×7+IWS型钢丝绳采用钢丝捻距,能有效改善钢丝绳应力分布和提高疲劳寿命,更好的满足工作要求。

平衡臂装置在桥式起重机起升机构中的应用

介绍了桥式起重机起升机构的组成和工作原理,分析了平衡臂装置的结构和工作原理,指出了平衡臂装置的优点,讨论了平衡臂装置的应用。

防扭钢丝绳用单股钢丝绳生产中存在的问题和对策

分析影响防扭钢丝绳用单股钢丝绳使用寿命的因素,针对生产中存在的问题给出对策:(1)钢丝抗拉强度散差波动控制。拉拔过程采用水箱湿式拉拔,严格控制半成品钢丝的公差范围并消除钢丝冷拉变形的残余应力。(2)镀锌控制。水箱拉拔压缩率大于95%且出线直径小于0.50 mm的钢丝全部采用电镀锌生产,其余则用热镀锌生产;单股钢丝绳外层钢丝采用热镀锌生产,内层钢丝采用电镀锌生产。(3)钢丝绳长度和线密度的控制。严格控制拉丝工序各道次钢丝直径及公差,捻制工序采用电子计米器检测钢丝绳的长度,保证钢丝绳长度精确率。加强防扭钢丝绳用单股钢丝绳生产过程控制,可提高产品质量,提升生产效率,降低生产成本。

多丝复合结构压实股钢丝绳生产工艺改进

采用整体拉拔法生产复合结构压实股钢丝绳过程中,钢丝绳捻制应力消除不彻底,残留在股表面的机油在捻制合绳后经常出现滴落,影响用户的正常使用和钢丝绳的使用寿命。将压实股钢丝绳股的捻距倍数调整为不大于股直径的8.5倍,钢丝绳的捻距倍数调整为不大于钢丝绳直径的6.5倍,捻制应力消除效果良好,达到客户要求;将钢丝绳表面脂替代机油作为拉拔过程的润滑油,生产的压实股钢丝绳扭转、抗拉强度达到国家相应标准的要求,股表面质量良好,模具的使用寿命正常。

影响制绳钢丝强度散差的原因

分析含碳量波动、生产循环次数、工艺执行情况和钢丝直径允许公差对制绳钢丝强度散差的影响，提出了减小散差的建议。

钢绳定尺软包装工艺参数的确定

通过求解钢绳在工字轮中最紧密排列时的有效体积系数，推导出了工字轮容绳长度理论公式；采用符合钢绳包装实际情况的加粗绳径修正理论公式的方法确定了实用公式，建立了包装宽度与外径之比符合黄金分割率的补充方程，用试凑法初步设计出软包装参数，提出了保证软包装重心不偏移的条件及修正设计参数的方法。

钢丝绳长度测量轮不打滑的设计

准确测量钢丝绳长度的关键是确保钢丝绳与测量轮不打滑。提出了一种钢丝绳复绕方式,通过轻质测量轮的结构,计算验证了在此结构中钢丝绳与测量轮间不会打滑。实验结果也表明,利用该结构能准确测量钢丝绳长度。

冲击载荷下承载钢丝绳的力学特性分析

为了探究钢丝绳在周期冲击载荷作用下的力学性能变化规律,以6×36WS型钢丝绳为研究对象,采用有限元分析法,研究了不同冲击载荷工况、不同捻距条件对钢丝绳力学性能及振动频率的影响规律。研究结果表明:在下坠冲击载荷和装载冲击载荷作用下,随着钢丝绳捻距的增加,钢丝绳的最大应力均呈下降趋势;通过分析装载过程中钢丝绳振动频率的变化,可以看出钢丝绳的捻距的变化对于钢丝绳振动频率的影响并不大。研究结果可为钢丝绳进一步优化设计提供参考。

1000kV南阳站晋东南侧串补平台的现场安装技术

在特高压交流试验示范工程1 000 kV南阳站扩建工程中加装了1 000 kV串补装置,该串补装置平台尺寸、质量、安装高度等方面远大于500 kV串补平台,平台安装要求较高,安装难度较大。总结了1 000 kV晋东南侧串补平台的现场安装经验,可为特高压工程变电站现场的标准化施工提供参考。