一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置及其试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置及其试验方法。包括机架、设置在机架侧面的纵向振动组件、设置在机架顶部的横向振动组件及设置在机架顶部的摩擦监测组件；纵向振动组件、横向振动组件、摩擦监测组件依次设置，纵向振动组件、横向振动组件之间设置有滚轮，纵向振动组件连接有钢丝绳，钢丝绳绕过滚轮且穿过横向振动组件、摩擦监测组件设置，摩擦监测组件上设置有摩擦衬垫，钢丝绳远离纵向振动组件的一端固定连接在机架上；纵向振动组件设有使钢丝绳产生纵向振动的纵向振动部，横向振动组件设有使钢丝绳产生横向振动的横向振动部，钢丝绳上设置有传感器组件。本发明专利技术可以为钢丝绳在多向振动状态下与衬垫摩擦机理揭示提供数据支撑。理揭示提供数据支撑。理揭示提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置及其试验方法


[0001]本专利技术涉及矿山机械设备领域，尤其涉及一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置及其试验方法。

技术介绍

[0002]摩擦式提升机作为煤炭井下到井上运输的关键部件，其传动性能的可靠性直接关联到矿井的提升效率和提升安全。目前，由于矿井开采深度的增加以及提升速度的提高，钢丝绳由于弹性特质其振动愈发显著，当钢丝绳的振动沿绳体向上传递至摩擦轮，则将导致钢丝绳与摩擦衬垫的接触不稳定，而两者的接触状态直接关系到摩擦力的稳定性，由于衬垫为高分子聚合物，其粘弹特性对于振动的反应复杂，因此，有必要研制一款振动
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摩擦实验设施，已实验在不同钢丝绳振动参数下与衬垫的摩擦行为，通过局部西观的摩擦实验揭示钢丝绳与衬垫的振动
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摩擦耦合特性，为抗振、增摩高性能衬垫的开发以及高质量摩擦式提升机的设计制造提供理论基础。
[0003]CN111141514A公开了一种钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置及方法，该专利模拟了实际摩擦式提升机的机构，并考虑了钢丝绳的多向振动，但其钢丝绳与摩擦轮接触范围为180
°
，无法反应振动下的微观摩擦机理。
[0004]CN104729987B公开了一种提升机用钢丝绳、摩擦衬垫综合摩擦检测装置及方法，该专利公能够在一台试验机上模拟不同工况条件下缠绕式提升机中钢丝绳与钢丝绳交叉接触高速滑动摩擦、蠕动摩擦以及摩擦式提升机中钢丝绳与摩擦衬垫高速滑动摩擦三种运动行为，这种实验装置并没有考虑钢丝绳产生振动后，钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦关系。
[0005]CN104122198B一种摩擦衬垫
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提升钢丝绳动态摩擦传动试验装置及方法，该专利可以实现模拟钢丝绳周向振动和径向振动的摩擦实验，但该装置无法改变钢丝绳径向振动的方向，在研究过程中仍存在诸多不足。
[0006]现有技术存在的问题主要有：(1)未考虑实际摩擦提升过程中钢丝绳的振动； (2)或考虑振动，但无法反映或研究局部的振动
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摩擦耦合机理。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置及其试验方法，以解决上述问题，为钢丝绳在多向振动状态下与衬垫摩擦机理揭示提供数据支撑。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置，包括机架、设置在所述机架侧面的纵向振动组件、设置在所述机架顶部的横向振动组件及设置在所述机架顶部的摩擦监测组件；
[0010]所述纵向振动组件、横向振动组件、摩擦监测组件顺向依次设置，所述纵向振动组件、横向振动组件之间设置有滚轮，所述纵向振动组件连接有钢丝绳，所述钢丝绳绕过所述滚轮且穿过所述横向振动组件、摩擦监测组件设置，所述摩擦监测组件上设置有摩擦衬垫，
所述钢丝绳远离所述纵向振动组件的一端固定连接在所述机架上；
[0011]所述纵向振动组件设置有使所述钢丝绳产生纵向振动的纵向振动部，所述横向振动组件设置有使所述钢丝绳产生横向振动的横向振动部，所述钢丝绳上设置有传感器组件。
[0012]优选的，所述纵向振动组件包括竖直固定连接在所述机架侧面的第一底板，所述第一底板远离所述机架的一侧固定连接有第一滑轨，所述第一滑轨两端设置有第一限位块，所述第一滑轨滑动配合有第一滑动板，所述第一滑动板底部固定连接有配重块，所述第一底板远离所述机架的一侧顶部可拆卸连接有用于固定所述钢丝绳的第一夹紧块，所述纵向振动部固定连接在所述第一底板远离所述机架的一侧。
[0013]优选的，所述纵向振动部包括第一伺服电机和与所述第一伺服电机输出轴固定连接的偏心块，所述第一伺服电机的机体与所述第一底板固定连接。
[0014]优选的，横向振动组件包括固定连接在所述机架顶部的第二底板，所述第二底板侧壁固定连接有第二滑轨，所述第二滑轨与所述钢丝绳平行设置，所述第二滑轨滑动配合有第二滑动板，所述第二滑动板上开设有弧形滑槽，所述弧形滑槽内滑动配合有滑动轴承，所述弧形滑槽两个端面分别设置有第一压紧板，所述第一压紧板开设有用于安装滑动轴承的轴孔，两个所述第一压紧板通过螺纹连接有第一压紧把手，所述第二滑动板固定连接有齿圈，所述齿圈内啮合有齿轮，所述齿圈、弧形滑槽与所述钢丝绳同轴设置，所述齿轮轴接有第三伺服电机；
[0015]所述第二滑动板靠近所述第二底板的顶部侧面固定连接有第二压紧板，所述第二压紧板上开设有长圆孔，所述第二底板顶部连接有第二压紧把手，所述第二压紧把手穿过第二压紧板与所述第二底板螺纹连接；
[0016]所述第二滑动板远离所述滚轮的一侧垂直固定连接有支撑板，所述支撑板顶面固定连接有所述横向振动部，所述第三伺服电机的机体与所述支撑板底面固定连接。
[0017]优选的，所述横向振动部包括固定连接在所述支撑板顶面的第二伺服电机，所述第二伺服电机轴接有偏心轮，所述偏心轮边部转动连接有连杆，所述连杆远离所述偏心轮的一端转动连接有第二夹紧块，所述第二夹紧块底部滑动配合有第四滑轨，所述第四滑轨固定连接在所述支撑板顶面。
[0018]优选的，所述摩擦监测组件包括固定连接在所述机架顶部的第三底板，所述第三底板上固定连接有第三滑轨，所述第三滑轨滑动配合有第三滑动板，所述第三滑动板底部设置有丝杠组件，所述丝杠组件的丝杠轴接有第四伺服电机，所述第四伺服电机与所述第三底板固定连接，所述丝杠组件的丝杠转动连接在所述第三底板两端；
[0019]所述第三滑动板顶面固定连接有立板，所述立板竖向固定连接有第五滑轨，所述第五滑轨滑动配合有竖向滑板，所述竖向滑板远离所述立板的侧面固定连接有托盘，竖向滑板远离所述立板的侧面转动连接有下压轮，所述下压轮设置在所述托盘下方，所述第三滑动板顶面固定连接有三维力传感器，所述三维力传感器顶部固定与所述摩擦衬垫固定连接，所述摩擦衬垫设置在所述下压轮下方，所述钢丝绳接触设置在所述摩擦衬垫上表面。
[0020]优选的，所述传感器组件包括与所述钢丝绳远离所述纵向振动组件一端固定连接的拉力传感器和固定连接在所述钢丝绳上的加速度计，所述加速度计设置在所述横向振动组件、摩擦监测组件之间。
[0021]另一优选方案，所述传感器组件包括与所述钢丝绳远离所述纵向振动组件一端固定连接的拉力传感器和滑动连接在所述钢丝绳上的加速度计，所述加速度计设置在所述横向振动组件、摩擦监测组件之间，所述加速度计与所述三维力传感器之间固定连接有弹簧，所述钢丝绳上下对称设置有两个滑轮，所述加速度计与两个所述滑轮转动连接。
[0022]一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置的试验方法，包括如下步骤：
[0023]步骤一，准备工作，将所述钢丝绳一端与所述纵向振动组件固定连接，所述钢丝绳绕过所述滚轮且另一端通过所述传感器组件与所述机架固定连接；
[0024]步骤二，调整工作，调整横向振动组件，使横向振动组件振动方向符合试验要求，将钢丝绳穿过横向振动组件进行固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置，其特征在于：包括机架(1)、设置在所述机架(1)侧面的纵向振动组件(2)、设置在所述机架(1)顶部的横向振动组件(3)及设置在所述机架(1)顶部的摩擦监测组件(4)；所述纵向振动组件(2)、横向振动组件(3)、摩擦监测组件(4)顺向依次设置，所述纵向振动组件(2)、横向振动组件(3)之间设置有滚轮(6)，所述纵向振动组件(2)连接有钢丝绳(5)，所述钢丝绳(5)绕过所述滚轮(6)且穿过所述横向振动组件(3)、摩擦监测组件(4)设置，所述摩擦监测组件(4)上设置有摩擦衬垫(4061)，所述钢丝绳(5)远离所述纵向振动组件(2)的一端固定连接在所述机架(1)上；所述纵向振动组件(2)设置有使所述钢丝绳(5)产生纵向振动的纵向振动部，所述横向振动组件(3)设置有使所述钢丝绳(5)产生横向振动的横向振动部，所述钢丝绳(5)上设置有传感器组件。2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置，其特征在于：所述纵向振动组件(2)包括竖直固定连接在所述机架(1)侧面的第一底板(201)，所述第一底板(201)远离所述机架(1)的一侧固定连接有第一滑轨(202)，所述第一滑轨(202)两端设置有第一限位块(203)，所述第一滑轨(202)滑动配合有第一滑动板(204)，所述第一滑动板(204)底部固定连接有配重块(205)，所述第一底板(201)远离所述机架(1)的一侧顶部可拆卸连接有用于固定所述钢丝绳(5)的第一夹紧块(206)，所述纵向振动部固定连接在所述第一底板(201)远离所述机架(1)的一侧。3.根据权利要求2所述的一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置，其特征在于：所述纵向振动部包括第一伺服电机(207)和与所述第一伺服电机(207)输出轴固定连接的偏心块(208)，所述第一伺服电机(207)的机体与所述第一底板(201)固定连接。4.根据权利要求1所述的一种钢丝绳与摩擦衬垫多向振动试验装置，其特征在于：横向振动组件(3)包括固定连接在所述机架(1)顶部的第二底板(301)，所述第二底板(301)侧壁固定连接有第二滑轨(302)，所述第二滑轨(302)与所述钢丝绳(5)平行设置，所述第二滑轨(302)滑动配合有第二滑动板(303)，所述第二滑动板(303)上开设有弧形滑槽(3031)，所述弧形滑槽(3031)内滑动配合有滑动轴承(3032)，所述弧形滑槽(3031)两个端面分别设置有第一压紧板(305)，所述第一压紧板(305)开设有用于安装滑动轴承(3032)的轴孔，两个所述第一压紧板(305)通过螺纹连接有第一压紧把手(312)，所述第二滑动板(303)固定连接有齿圈(304)，所述齿圈(304)内啮合有齿轮(3041)，所述齿圈(304)、弧形滑槽(3031)与所述钢丝绳(5)同轴设置，所述齿轮(3041)轴接有第三伺服电机(311)；所述第二滑动板(303)靠近所述第二底板(301)的顶部侧面固定连接有第二压紧板(309)，所述第二压紧板(309)上开设有长圆孔，所述第二底板(301)顶部连接有第二压紧把手(310)，所述第二压紧把手(310)穿过第二压紧板(309)与所述第二底板(301)螺纹连接；所述第二滑动板(303)远离所述滚轮(6)的一侧垂直固定连接有支撑板(3033)，所述支撑板(3033)顶面固定连接有所述横向振动部，所述第三伺服电机(311)的机体与所述支撑板(3033)底面固定连接。5.根据权利要求4所述的一种钢丝绳与摩擦衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永波，杨亦林，任露，郑强国，杨琴，钟星，栾子萱，彭英建，张德坤，
申请(专利权)人：江苏师范大学科文学院，
类型：发明
国别省市：