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专利号: 2021108179895
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测装置,其特征在于,所述检测装置包括支撑系统、驱动系统、传动系统和检测系统;

所述支撑系统包括主支撑平台(1)、垂直滑台(9)、滑轨(17)和悬挂平台(10),所述垂直滑台(9)、滑轨(17)平行固定在所述主支撑平台(1)上,所述悬挂平台(10)水平固定在垂直滑台(9)的上部背侧,所述悬挂平台(10)上具有至少一个悬挂圆柱(11);

所述检测系统包括三维力传感器(5)、加载板(6)、摩擦装置及油脂收集盒(12),所述加载板(6)水平固定在所述垂直滑台(9)一侧,所述三维力传感器(5)固定在所述加载板(6)的下表面,所述摩擦装置固定在所述三维力传感器(5)的下表面,所述油脂收集盒(12)放置在所述悬挂圆柱(11)正下方;

所述传动系统包括滑块,所述滑块位于所述滑轨(17)上并沿所述滑轨(17)滑动;所述滑块上固定有待测钢丝样品,当所述检测装置处于工作状态时,所述待测钢丝样品位于所述摩擦装置正下方;

所述驱动系统包括第一电动机(3)和第二电动机(8),所述第一电动机(3)与所述滑块连接,带动所述滑块水平运动;所述第二电动机(8)与所述加载板(6)连接,带动加载板(6)上下运动。

2.根据权利要求1所述的矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测装置,其特征在于,所述滑块包括第一滑块(16)、第二滑块(20),对应的所述待测钢丝样品分别包括钢丝绳(14)、钢板(19),所述钢板(19)为碳素钢材质;对应的所述摩擦装置分别包括摩擦衬垫(15)、板型摩擦衬垫片(18);

当所述滑块为第一滑块(16)时,所述第一滑块(16)上固定所述钢丝绳(14),所述摩擦衬垫(15)固定在所述三维力传感器(5)的下表面;

当所述滑块为第二滑块(20)时,所述第二滑块(20)上固定所述钢板(19),所述板型摩擦衬垫片(18)固定在所述三维力传感器(5)的下表面。

3.根据权利要求2所述的矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测装置,其特征在于,所述第一滑块(16)的上表面具有凹槽,用于放置钢丝绳(14),所述第一滑块(16)的两端均具有夹具(13),所述夹具(13)的弧度与所述钢丝绳(14)相同,所述钢丝绳(14)的两端匹配固定在所述夹具(13)内。

4.根据权利要求2所述的矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测装置,其特征在于,所述板型摩擦衬垫片(18)与所述钢板(19)尺寸相同,均为方形片状结构。

5.根据权利要求2所述的矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测装置,其特征在于,所述第二滑块(20)上具有凸起的圆柱(201),所述钢板(19)上具有与所述圆柱(201)对应匹配的孔洞(191),所述圆柱(201)对应插入所述孔洞(191)中将所述钢板(19)与所述第二滑块(20)固定。

6.根据权利要求5所述的矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测装置,其特征在于,所述圆柱位于所述第二滑块(20)的上表面靠近边缘处。

7.根据权利要求1所述的矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测装置,其特征在于,所述传动系统还包括连杆(4)和滚珠丝杠(7),所述第一电动机(3)通过所述连杆(4)与所述滑块连接,带动所述滑块水平运动;所述第二电动机(8)通过所述滚珠丝杠(7)与所述加载板(6)连接,带动加载板(6)上下运动。

8.一种矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测方法,其特征在于,所述方法使用权利要求1‑7所述的矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测装置进行检测,包括如下步骤:

S100.滑块放置在滑轨(17)上,待测钢丝样品和摩擦装置表面均匀涂抹增摩油脂,所述待测钢丝样品放置在所述滑块上固定,所述摩擦装置与三维力传感器(5)固定,并固定在加载板(6)上;

S200.第二电动机(8)启动,带动所述加载板(6)向下运动,使摩擦装置与待测钢丝样品在法向加载力作用下实现预紧接触,通过所述三维力传感器(5)监测法向加载力,当法向加载力达到设定值或增摩油脂溢出时,停止加载;

S300.第一电动机(3)启动,带动滑块沿滑轨(17)滑动,通过所述三维力传感器(5)监测水平方向力,即得到增摩油脂与待测钢丝样品间的摩擦力或粘附性,通过摩擦力除以法向加载力计算得出摩擦系数;

S400.用乙醇‑甲苯混合物对待测钢丝样品表面进行清洗,干燥后涂抹增摩油脂;将所述待测钢丝样品竖直安置在悬挂圆柱(11)上,油脂收集盒(12)收集滴落的增摩油脂,油脂收集盒内油脂重量即为增摩油脂的掉落量,根据所述掉落量评价增摩油脂的吸附性。

9.根据权利要求8所述的一种矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测方法,其特征在于,当所述滑块为第一滑块(16)时,所述第一滑块(16)上固定的待测钢丝样品为钢丝绳(14),所述摩擦装置为摩擦衬垫(15),所述方法包括如下步骤:S101.第一滑块(16)放置在滑轨(17)上,钢丝绳(14)和摩擦衬垫(15)表面均匀涂抹增摩油脂,所述待测钢丝样品放置在所述第一滑块(16)上固定,所述摩擦衬垫(15)与三维力传感器(5)固定,并固定在加载板(6)上;

S102.第二电动机(8)启动,带动所述加载板(6)向下运动,使摩擦衬垫(15)与钢丝绳(14)在法向加载力作用下实现预紧接触,通过所述三维力传感器(5)监测法向加载力,当法向加载力达到1‑3Mpa停止加载;

S103.第一电动机(3)启动,带动第一滑块(16)沿滑轨(17)滑动,使滑动速度达到0.5‑

1.5mm/s,通过所述三维力传感器(5)监测水平方向力,即得到增摩油脂与钢丝绳(14)间的摩擦力,通过所述摩擦力除以法向加载力计算得出摩擦系数。

10.根据权利要求8所述的一种矿井摩擦式提升机增摩油脂的摩擦粘附性能检测方法,其特征在于,当所述滑块为第二滑块(20)时,所述第二滑块(20)上固定的待测钢丝样品为钢板(19),所述摩擦装置为板型摩擦衬垫片(18),所述方法包括如下步骤:S201.第二滑块(20)放置在滑轨(17)上,钢板(19)和板型摩擦衬垫片(18)表面均匀涂抹增摩油脂,所述钢板(19)放置在所述第二滑块(20)上固定,所述板型摩擦衬垫片(18)与三维力传感器(5)固定,并固定在加载板(6)上;

S202.第二电动机(8)启动,带动所述加载板(6)向下运动,使板型摩擦衬垫片(18)与所述钢板(19)在法向加载力作用下实现预紧接触,增摩油脂溢出时停止加载,移除钢板(19)四周挤出的增摩油脂;

S203.第一电动机(3)启动,带动第二滑块(20)沿滑轨(17)滑动,通过所述三维力传感器(5)监测水平方向力,当所述钢板(19)与所述板型摩擦衬垫(18)开始滑开时,三维力传感器(5)监测得到水平方向力的最大值,即为增摩油脂的粘附性;

S204.用乙醇‑甲苯混合物对钢板(19)表面进行清洗,干燥后涂抹增摩油脂;将所述钢板(19)竖直安置在悬挂圆柱(11)上,油脂收集盒(12)收集滴落的增摩油脂,油脂收集盒内油脂重量即为增摩油脂的掉落量,根据所述掉落量评价增摩油脂的吸附性。