提升钢丝绳的钢丝微动摩擦磨损特性研究.pdf

收稿日期“ “ 基金项目煤炭科学基金资助项目5 / 7 A 5 5 BCD E 9 5 / 0 / B F G HH H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H ,“ “ 文章编号 * ’ I J 7 A B 7 8 F A F F 7 A 7 8 B F F C 7 A B 7 8 图为不同载荷下的摩擦系数随时间的变化 曲线和在微动磨损稳定后摩擦系数随载荷的变化 曲线0由曲线可知-在3 G HI G5的范围内-摩擦系 数随着载荷的增大而减小-当载荷增大到 45后- 摩擦系数基本维持在6 0 左右-即摩擦系数随载 荷增加而逐渐趋于稳定0对于轻载荷-在微动磨损 的初始阶段-摩擦系数较大-随着循环次数的增加- 摩擦系数减小并渐趋于稳定/而对于较大载荷下- 在微动磨损初始阶段-摩擦系数较低-随着循环次 数的增加而增大并渐趋于稳定0 摩擦系数随载荷的变化关系-主要由于微动试 件间表面凸峰的接触面积及其应力状态和磨屑润 滑的作用所引起0在较小载荷时-两表面接触处于 弹性状态-接触压力较小-其表面凸峰相接触面积 较小-在试样的往复微动过程中凸峰间会存在互相 交错-导致表面剪切力较大0因此-摩擦系数相应较 大0相反-在大载荷下-金属接触表面的微凸峰在正 压力下产生屈服-两表面处于弹塑性状态-表面凸 峰相接触面积较大-在微动摩擦过程中-大部分凸 峰接触斑点并不分离-受其粘着作用使摩擦力增大0 随着微动循环次数的增加-微动磨损产生了大量细 小磨屑而且不易溢出微动区域-这些磨屑在微动接 触表面间起到类似J滚珠K的润滑作用-使摩擦力下 降0当接触表面达到平衡粗糙度-而且逸出的磨屑 等于产生的磨屑时-摩擦力就达到一个稳定值0 图摩擦系数随载荷的变化曲线 ; 7 8 F A F F 7 A 7 8 B F F C 7 A B 7 8M7 B N O 正压力的增加使实际接触面积增大-而摩擦力 的大小主要取决于实际接触面积的大小-在一般情 况下-实际接触面积并不与正压力成正比-而是比 正压力增加的慢-因此正压力的增加反而使摩擦系 数降低0当载荷增大到对接触表面的实际接触面积 影响较小时-摩擦系数随载荷变化基本趋于稳定0 1 0 1 磨损深度的变化趋势 图I磨损深度随循环次数的变化曲线 ; 7 8 F M C O P B N F M7 C D M7 B NC A 7 P C A B 7 8 3 8 3 9 在磨损初期摩擦系数较小然后迅速变化 为一个较大的数值并保持在一个范围内小载 荷下这个数值长时间保持恒定/大载荷下在经 历较长的一段磨损期以后摩擦系数有一个增长 趋势 在微动磨损初期由于充足的润滑脂夹在试 件的表面导致试件非直接接触因而摩擦系数 非常小/在经历了一段时间的微动磨损后润滑 脂被压力所挤开试件表面只存在一层较薄的润 滑脂表面膜摩擦系数开始有了上升并维持在 这种状态的时间很长摩擦系数便也维持在一定 范围大载荷下长时间的微动磨损会造成润滑 薄膜的破裂使磨损接近干摩擦状态摩擦系数也 升高到 0 0左右与相同载荷下的干摩擦状态摩 擦系数相一致由图“的微观形貌可知试样的磨 损率较低润滑态下产生的细小磨屑使微动区磨损 轻微而且平整 *Q 第期张德坤等.提升钢丝绳的钢丝微动摩擦磨损特性研究 万方数据 图润滑脂状态下微动区的“ 形貌 A B B B H L BB F R PBB M F N S5 7 / - * 4 0 /TU 微动磨损与微动疲劳M N 周仲荣 译成都L西南交通大学出版社B C C C M N 张德坤提升钢丝绳微动磨损行为研究M V N 徐州L中 国矿业大学机电与材料工程学院 B C C M R N 张德坤葛世荣熊党生矿井提升机用提升钢丝绳 的微动磨损行为研究M O N 摩擦学学报 J B J B H L G R J W G R 6 7 * 35 3 9S/ 5 X / 1 * 5 3 6 /* 3 / 7 7 3 ’S/ 5 * 1 “ 7 / / . S / 0 3Y* 0 7 3 ’T * , / 0 Z Y[D\V / W ] 4 3 B\ “ - W * 3 ’BZ Y Z - / 3 W 6 5 J B “ 6 - * * . * 1 / 6 - 5 7 * 3 65 3 95 7 / 5 . 0 3 ’ 3 / / 3 ’ _ ‘ a 4 b - * 4 O 5 3 ’ 0 4J J B Q _ - 3 5 K J c 3 0 7 7 4 7 /* 1 T / 0 / 5 6 - _ ‘ a 4 b - * 4 O 5 3 ’ 0 4J J B Q _ - 3 5 H d e f g h i j g L / 7 7 3 ’2/ 5 5 3 91 / 7 7 3 ’1 5 7 ’ 4 / * 1 0 7 / / . 2 / 0 30 7 / / . * , / 0 - 5 k / 8 / / 3 9 / 3 7 1 / 95 0 55 l * 6 5 4 0 / * 1 / 9 4 6 3 ’7 - /. 1 / * 1 7 - / * , / ‘ - / R mB C, * 3 7 6 * 3 7 5 6 7 - * 0 7 3 ’ * , / 25 0 7 5 ] / 35 0 5 3/ n 5 , . / 7 * 3 k / 0 7 ’ 5 7 / 7 - / 1 / 7 7 3 ’2/ 5 * 1 0 7 / / . 2 / 0 [0 / / 0 * 1 / n , / / 3 7 0 2/ / , / 1 * / 9* 37 - / 0 / 7 W 4 ,1 / 7 7 3 ’2/ 5 7 / 0 7 ’* 1 2 / 0 37 - /9 o1 6 7 * 35 3 9. 4 8 6 5 3 7 6 * 3 9 7 * 3 0 ‘ - /6 * / 1 1 6 / 3 7 * 1 1 6 7 * 35 3 92/ 5 9 / , 7 -2/ // 5 0 4 / 9 5 3 97 5 ] / 35 07 - /6 - 5 5 6 7 / b 5 7 * 3, 5 5 / 7 / 7 *9 / 0 6 8 /7 - /1 / 7 7 3 ’2/ 5 3 / . 5 7 * 37 *6 * 3 7 5 6 7. * 5 9 0 / 6 , * 6 5 7 3 ’6 o 6 . / 0 ‘ - /k 5 5 7 * 3* 1 6 * / 1 1 6 / 3 7 * 1 1 6 7 * 35 3 92/ 5 9 / , 7 -2/ // n 5 3 / 95 7 7 - /. 4 8 6 5 3 7 6 * 3 9 7 * 3 0* 17 - / 3 6 / 5 0 3 ’1 6 7 * 3. 4 8 6 5 3 7’ / 5 0 / ‘ - /2* 30 4 1 5 6 /* , - * . * ’ / 0* 17 - /0 7 / / .2 / 0 0 , / 6 / 3 0 2/ /* 8 0 / k / 92 7 -50 6 5 3 3 3 ’/ . / 6 7 * 3 6 * 0 6 * , /0 *5 0 7 *5 3 5 . o b /7 - /2/ 5 / 6 - 5 3 0 0 pq rs t h u f L0 7 / / . 2 / 0 K1 / 7 7 3 ’2/ 5 K6 * / 1 1 6 / 3 7 * 1 1 6 7 * 3 K2/ 5 9 / , 7 - K* , - * . * ’ o G 中国矿业大学学报第G B卷 万方数据