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测试
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工业制动器衬片摩擦特性测试,工业,制动器,摩擦,磨擦,特性,测试
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工业制动器衬片 摩擦特性 测试 摘要 在目前的研究中一个新的制动设置了测试鼓制动器摩擦衬片工业制动器与滚筒直径为 30。在安装程序进行的测试，制动经过一系列的循环中，鼓是从服务速度降低到停滞放缓。在每个周期的相同数量的能量耗散一个现实的安全停止。这是通过添加在安装飞轮使系统的动能在服务速度相匹配的吊装系统消耗紧急停止时获得的能量。两种不同的制动李宁材料进行了表征。这两种材料进行两个系列的试验研究在多个周期系数摩擦力的变化。据观察，对衬片摩擦系数是依赖于鼓度。随着鼓温度的 升高 第一材料的摩擦系数降低，后者则有 相反的行为。 关键词：鼓式制动器，摩擦，测试，摩擦系数，温度 介绍 简介应用弹簧，电释放鼓式制动器在工业环境中使用，如钢米尔斯，控制起重机以及起重机的起重设备的运动。这种起重机通常由电动机提供动力，但尽管提升机电动机通常是为了产生更大的扭矩，减小输出速度提升升降重物的一个可接受的水平，但它仍然可能是由电机升降过程中的电气故障的情况下一个沉重的驱动对象。这种危险的情况被称为 块 下降。停止电机在块下降，案例应用弹簧，电释放鼓式制动器使用。这些制动器包含重型弹簧推动制动蹄对与电机或传动输出轴旋转的鼓。缩回弹簧，内置电磁 已被供电。电磁阀一般是连接在电机的电路，当电源输给电动机， 电磁阀 也失去权力，允许弹簧将制动蹄对鼓，从而防止电动机转动自如。当块出现下降，鼓式制动器是封闭的，停止起升载荷下降并保持在它的高度。但在试图解决起重机的电气电路的故障，它是将负载安全上重要的。正常的程序是使用手动控制备份电路一会儿打开制动。防止过快的下降速度，刹车片刻后关闭再次，停止加载。这些行动是重复几次，直到负载降低完全。在这个过程中，制动鼓材料分别考验，因为总负荷必须放慢多次在没有起重设备的牵引的帮助。 制动鼓的制动力不仅取决于由弹簧施 加的力，而且所使用的材料在制动蹄与制动鼓之间的摩擦特性决定的。在使用过程中的摩擦材料的行为是因为缺乏可导致制动摩擦滑移由于沉重的负荷。然而，摩擦系数（ 高会使滚筒轴和可引起高鼓的温度和在滚筒可导致裂缝在鼓面甚至鼓断裂高动态负载。如今，摩擦材料的使用范围很广，但是已知的从张和 王 这些材料的行为是高度依赖于它们的组合物和使用条件。通过对小样本进行了一系列的测试，他们发现的摩擦性能和耐磨性的材料相同的材料在改变负载，滑动速度，和温度。在另一篇研究表明也鼓材料 C 一对制动摩擦学性能的影响由于在特定的热容量和热导 率的变化。因此，当新的制动材料的开发，仍有必要进行实验测试来表征在与滚筒的材料组合的李宁的材料。除此之外，它是已知的，压力分布是不均匀的传播由于鼓和制动蹄和动态效果的几何偏差在制动表面。这意味着，对摩擦材料不能用于对全制动性能做出可靠的预测，小规模的试验结果外推。因此，在大多数情况下的全面测试，得到的制动性能准确的信息的唯一选择。 全面的测试设置 鼓式制动器的设置原则 在以往的研究中，建立了量化的摩擦行为在连续制动。在这种情况下，局部摩擦强度的假想摩擦段改变制动过程。这一过程称为热不稳定原因，超过临界速度， 在摩擦谐波变化的稳态制度。可以通过有限元分析，准确的预测。然而，在的情况下，块下降和程序安全地降低负载后，短暂的政权是感兴趣的区域，因为没有达到稳态政权。为此，一个新的安装程序是用来模拟一个更好的方法块下降现状。 在新安装的制动器进行了一系列的周期中，鼓是从服务速度慢下来休息。当然有一个现实的情况，应该有同等数量的能源消耗在一个周期为一个真正的安全停止。要获得此，惯性系统的质量矩是这样一种方式，在服务速度系统的动能将匹配的最大的能量被消耗在紧急情况下选择。 在下面的文章中，首先，测试设置的详 细信息一起提交获得摩擦系数计算方法。以后的两种不同的制动李宁材料试验数据将被讨论。 测试设置的描述 正面设置的剖视图示意图显示在图 1 和 2。总的观点是建立在 置了包括应用和电气安全制动释放 M 30 型弹簧，其鼓（ 1）是由一个直流复合驱动（在100 千瓦 5000 机（ 17）。制动力由弹簧施加（ 4）推动制动蹄对鼓（ 2）。李宁不同摩擦材料（ 3）可以被安装在制动蹄在刹车试验他们的行为。制动压力可以通过螺栓调节弹簧压缩（ 5）和可变化之间的 0 和 / 者对应于最大制动力矩 约 10 间的鼓和摩擦 宁打开制动电磁阀（ 6）供电牵引部分（ 7）的左侧和压缩弹簧。图 1 原理前视图的鼓式制动器设置 图 2 示意剖面视图的鼓式制动器设置 为了获得一个系统，包含足够的动能来模拟真实的块的下降情况，驱动轮（ 8）是用来增加系统的惯性。鼓（ 1）和驱动轮（ 8）是由主轴进行（ 10）。驱动轮连接主轴使用两个锁紧组件（ 9）。主轴是由两个自调心球轴承支承（ 11）是由一个弹性爪型联轴器连接到直流电动机（ 12）。 滚筒和驱动轮具有相同 的直径 30 或 760 毫米。对不同的设置，旋转部件在表 1 中给出的惯性矩。滚筒，驱动轮，与主轴贡献最大的系统的惯性矩的部分。由于颚耦合，直流电动机的转子旋转和 6 公斤 给设置一个总内 斤 平方米在 422 总动能在 900 转的服务速度的时刻。因为总制动蹄的面积是 方米，在每个制动周期的平均能量密度大约是 1500 5鼓散热 168 00 转的服务速度开始被使用，提供约 1100 相同的服务速度出发。 在制动周期，滚筒和驱动轮提出服务速度，而刹车是开放的。一旦达到 900 速度，电机的功率开关合闸。当最后鼓来休息，制动打开再次和周期重复的。 在测试过程中，转速的测量采用全站仪安装在电动机和滚筒的表面温度持续使用 - 005d 红外传感器测量（见（ 18）图）。控制系统的所有信号的测量，通过计算机进行与德克萨斯仪器 据采集卡和 程。速度，表面温度 和负荷传感器的力被记录在五个样本的频率 /二。 为了制动转矩测量，制动器是安装在两个倾斜的表面（ 13）和（ 14），可以看出在 支撑在支撑面垂直于两个建筑线 A 和 B 的鼓在逆时针方向旋转的方式制作，在支持反应力（ 14）可以是负的。针对这种力的部分（ 15）存在时，其接触面平行于接触表面（ 14）。一个传感器（ 16）与一个容量为 20 00 毫米的滚筒旋转的中心在制动过程中制动。将尝试与滚筒转动。传感器将防止这种情况发生，将应用一个力 N）。由于传感器是刚性的，实际的旋转是非常小的 刹车在倾斜的表面的位置（ 13）不会发生明显变化。因此，在支撑反作用力在连接线 A 和 B 在 齐方式的反应力向量通过中心 利于在力矩平衡这一点。计算摩擦系数的摩擦系数可从所施加的制动力矩 算，这可以从测得的传感器 达在鼓的中心的力矩平衡力的计算（图 1）： （ 1） （ N）的 动重力和 E（ M）的质量中心到滚筒的旋转中心的偏心。制动器的引力常数，因为制动器的实际转动很小，偏心率可以也被认为是恒定的。当制动是开放的，没有施加制 动力矩，但因其制动质量偏心，还有应用于传感器的力。在这种情况下（ 0）公式 1 成 在佛罗里达州是一个测量值。通过这种方式为 3136 值被发现约 1 吨。随着制动的质量，得到一个估计的偏心距 。在计算产品的成品心率的估计值是只提到一个例子。 从制动力矩计算公式 1， 以在下面的部分解释计算。如图如图 4 所示，制动压力 P（ n 以系数，在制动蹄表面综合等于制动力矩 从两个制动鞋是现在式结果因子 2 可以简化方程 3。 因此， B 制动蹄的宽度（ ）， R 制动鼓的半径（ ）， P 平均制动压力测试中（ /平方厘米 = 04 N/ 一制动蹄角的一半35 或 与上述数值方程成为一个制动循环过程在每个循环制动，滚筒和驱动轮被带到 900 转。这花了大约 90 秒。一旦鼓是在所要求的速度，数据采集开始 2 秒后制动器关闭。滚筒停两秒钟后，数据采集中断和中断后再次打开，循环重新开始。为了控制数据流和避免过量的数据记录，数据记录被中断时，鼓了服务速度。均鼓温度为摩擦衬片几乎是一样的。此外，它 可以从图 6， 始在一个值为 36 的平均鼓温度 C 和增加材料 2 观察到的是一个价值约 反的行为（图 7）。这里的 降随着鼓温度：在开始的 平均鼓温度 C，而 0 次循环后。 图 3 鼓式制动器设置 图 4 示意图的闸瓦压力 图 5 测量信号在一个制动循环 长期的测试系列 在长期的试验，证实了这两种材料的温度依赖的动态。材料 1 的长系列试验结果表明。又可以看出， 增加鼓温度增加 。值得注意的是，在 25 个周期短的中断发生时，鼓温度下降到约 8 C. 降也清晰可见，在这个周期中 径一滴。 材料 2 的长系列试验结果表明该 确的减少与增加鼓温度。即使对于李宁材料在鼓温度和摩擦系数的最重要的变化发生在第一个 30 制动周期，一个小的变化出现在随后的周期中，导致材料 1 轻微的 增加（ 250个周期）和 2（ 料略有减少 250 个周期）。 结论 创造工业制动器衬片真实的测试条件下，一种新的测试设置直径尺寸制动的开发。从测 量信号的制动衬片的摩擦系数可以计算。 在两个不同的鼓式刹车片进行的试验表明，第一李宁材料有 温度升高，而第二个李宁材料显示了相反的行为。因为在 安全制动一个太大的减少会导致不安全的工作条件，第一材料应安全制动应用的首选材料。 W. . , 2009; 0, 2010a to an 0a of in to In is as a by in so s at of an to to in of a of It of of on of in as of as of by an to to it to by a in of an is To in of a or a is in s so is to to is to it at to of of it is to on to a a To a of is a is to to of s by is by in of to be a to to a of to at 6 (2012) 43492010, 3. W. . a is as is of on a of on of to be In an on of of in it is to to In it is is of to of of on be to on of in to of of to of an is a a EI be in of is is a in a a in is to Of to a be an of as in a To s of a of an a to of be of 1 . A is 3. a 301) is an C 00 000 17). is by ) 2) 3) be to be by ) (6) is 7) to a to a a 8) is to 1) 8) 10). is 9)is by 11) is to C by 12)60 of of of to of of a is of of kgto be a of 5.1 kgin a 22 kJ at 00 is kJ/In a a 2568 kJ a 00 an of kJ/of is a a up to is 00 is 4 6 (2012) 43492010, W. . of of 6 (2012) 43492010, 5. W. . of of 20 00 0 2 of is to is a on of P 005D 18) 3). of of by a a in at a of to on 13) 14),as be 1. in to b. As in on 14) To 15)is is to 14). A 16) a 0 kN is 00 mm a L(N). is is of on 3) a b 1. of of do of OF be B, be by of 1): FGe (1)G(N) of e(m) of of to of of is is is is to of of is a 0) 1 FGe (2)a By Ge 136 Nm of of m Ge is of is an B, q. 1, be as in is 4, p (N/by of B:2brpm) (3) q. 3 be 4br2p(4)46 6 (2012) 43492010, W. . of in br2p (5)b of m),r of m), p 104N/m2)of 5q. 5 m)8574( (6)of a up 00 s. at s In to up 5, of a is .2 s, in is 00 of is a in we to a sm020406080100C is a 5, it be s a is in (6) 1)of of (4) 1) on s is a of of In 045 a be q. 6. 7of on a is to on a to of 0 a 50 to of to a of . be to in of 2 6 (2012) 43492010, 7. W. . of of 0 250 50 250900 900 900 900C)C)C)of of 6 . OF as a
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