滚轮罐耳胶轮动态热物性能及瞬态温度场研究

为研究聚氨酯(PU)和尼龙复合材料(PA1010+20%PTFE+5%MoS2)两种滚轮罐耳胶轮材料的动态热物性能,以及在矿井提升过程中的温度场,利用DSC-TG和LFA对其进行了热分析实验。结果表明:随着温度升高,聚氨酯和尼龙复合材料的比热容快速增大,热扩散系数呈指数规律下降,导热系数变化较为平稳;尼龙复合材料的热扩散系数和导热系数明显低于聚氨酯。结合胶轮使用工况,基于热传导理论,得到了胶轮温度场理论模型。根据理论模型对胶轮温度场进行数值仿真计算,结果表明:胶轮进行周期性吸热和放热循环,在交替循环中温度不断升高;胶轮截面温升主要分布在接触表层,接触表层温度变化剧烈且分布不均匀;尼龙复合材料温升较聚氨酯低,随着速度的增加,两者的温差迅速增大。即尼龙复合材料具有更好的耐热性能,能有效降低胶轮的摩擦温升。