摩擦提升机衬垫摩擦温度的近似计算

针对绝对滑动村垫表面热流密度随时间变化的情况，依照求解热传导问题的积分法提出了计算多绳摩擦提升机村垫摩擦温度的近似方法，并对其应用进行了分析和讨论·。摩擦提升机在运行过程中发生滑动并产生摩擦热的现象是不可避免的，此滑动是否会危及提升机的安全运行关键在于村垫受热影响情况。现代摩擦提升机理的研究表明;钢丝缉和村垫之间的摩擦系数除了受比压、滑速、接触状况以外，还受摩擦热的影响·因此，在研究摩擦提升机理时应考虑滑动摩擦热效应的影响，根据此理论，提出应在考虑摩擦热效应下对摩擦提升的欧拉公式进行修正.假定衬垫的摩擦系数随容积温度近似线性变化，即因此，正确确定衬垫的温升是研究提升机滑绳安全问题所要解决的重要问题之一.为了确定村垫温度变化情况，文献[1]应用有限差分法对二维坐标下衬垫的座擦温升进行分析计算，针对一维情况，文献[2]采用解析解的积分变换法得出了小F。数下摩擦温度的计算式，文献[3]应用近似分析方法-积分法得到了恒热流度下的摩擦温度和热影响表面层的计算式,结果表明计算公式与精确解吻和的较好·文献[4]研究了热流密度随时间线性变化下衬表面的温升情况，在上述对摩擦温度的计算方法中,文献[2,4]只能局限于热物性较差的 PVC 和PU 而文献[1]的方法应用起来较为复杂本文依照求解非稳态热传导问题的积分法，针对一般性的村垫表面热流密度随时间变化的情况，提出了使用范围较大的计算多绳摩擦提升机衬垫摩擦温度的近似公式，并对其应用进行了分析和讨论.

一、垫摩擦的近似计算

多绳摩擦提升机下放重物紧急制动时易产生继发性滑动·此时,摩擦轮已停止转动，而钢丝绳由于惯性会在村垫上滑动(绝对动)表面将受到剧烈的摩擦加热作用,衬垫受热影响最为严重，本文将以此为对象，研究衬垫表面的摩擦温度.

考虑到衬垫表面热流密度随时间变化的一般性，并假定衬垫热物性不随温度变化，则绝对滑动下简化的衬垫摩擦热传导数学模型应为。

二、应用

在确定摩擦系数时,可采用两种温度形式，一是采用表面温度，二采用容积平均温度·对于热物性较差的村垫(象聚氯乙烯塑料 PVC，聚安脂PU),因摩擦系数相对要小,用表面温度结果较为安全，对于热物性较好的衬垫,可以采用容积平均温度.将上述结果与文献[2]，[3]和[4]得到的摩擦温度.摩擦热影响表面层是在摩擦加热作用下摩擦副接触区附近受热影响的一层材料组织，在摩擦过程中，其结构、热应力、热疲劳和弹性不稳定性的变化最为显着，对于象 PVC和 PU 衬垫这样的热传导性能较差、容易引起热量积聚的聚合物材料，摩擦加热的作用主要集中在表面，热影响表面层内温度变化的大小直接影响到村垫的摩擦系数的变化,影响着提升机能否安全运行[5,，此层内的容积温度和热影响表面层厚度变化情况是影响衬垫摩擦状态的重要参数，应用式(8)可以得出热影响表面层中的容积平均温度和热影响表面层厚度若容积平均温度定义为系曲线，用文献[2]的计算式计算无因次热影响表面层厚度会偏大，而用文献[3]的计算式结果则偏

三、结论

1)为了提高提升机的运行安全性，性能的评价要考虑耐压性、耐磨性和耐热性，在研制新村垫时，应尽可能地提高村垫的热扩散能力·本文提供的摩擦湿度的计算公式和热影响表面层厚度的计算公式具有通用性,可以适用于较大的 Fο数应用范围，即热物性较好的衬垫，或摩擦时间较长的况小·参照图1可知其原因.

2)从式(8)可以看出，在进行实验研究时，测量出热影响表面层内某点温度随时间的变化情况可以容易地确定出 q(r过进行数值分析可以得出具体的热流密度随时间的变化关系，也可以用于确定摩擦热在钢丝绳与村垫间的分配情况3)式(9)可以用于确定热影表面层变化情况，11)和(13)可用于计算表面度和热影响表面层内的容积温度

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