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钢芯输送机烧焊不毁坏使用和开断实验研讨

  硫化工艺输送带接头硫化过程中若操作不慎,使一排钢丝绳中有些没有被硫化好,在使用过程中粘接面提前疲劳老化失效,在弯、拉应力作用下,它们可能首先与输送带肌体发生滑移抽脱,从而造成输送带肌体与另一些钢绳受力过大而发生肌体撕裂和钢绳抽动或断裂等现象,使接头强度下降。总之,硫化工艺的优劣是输送带接头的又一个关键的因素。

  一次破断试验为了进一步弄清钢丝绳带在拉断过程中的输送带表面变化及断裂逐步延伸的现象,在煤炭科学研究总院开采所材料实验中心进行了拉断试验。被测试输送带接头参数硫化一个完整的接头,整体带宽1000mm,试验部分长度3800mm,接头部分长2m,输送带型号GX1000,第Ⅱ种搭接方式,上下覆面层各厚8mm.

  试验(1)试样处理。将该输送带接头裁成宽度相等的4条,依次编号为1、2、3、4.在每条输送带上用白色涂料划上方格,分别进行一次拉断试验。处理过的试样如所示。(2)试验系统。为了能有效地观察和分析拉断过程中输送带表面的变形情况,在材料实验中心原有试验台的基础上,布置了3个摄像点。所示为试验系统布置示意。

  试验结果及分析拉伸现象当受力到一定数值时,网格发生了扭曲变形,而这种变形开始时不是沿整个横断面一起产生同样变形,而是首先出现在距输送带边缘1/4处变形最大。这一现象将为开发一种在线断带检测仪进行表观判断的传感器的安装位置提供实验依据。

  拉断现象4条输送带拉断情况不完全相同。l号输送带被拉时,外面看接头并未断,但拉力计没有力,说明已抽丝。2号输送带拉长105mm,拉力计停止,钢丝绳断了6根,但输送带接头未断。3号输送带拉长至120mm时,输送带从中间断裂,断处距接头320mm,一部分断裂,而一部分抽丝。4号输送带拉至100mm时,中间先断一根钢丝绳1,其余抽丝。可以看出钢丝绳芯输送带断裂的主要原因是硫化接头处钢绳与输送带粘接不好,而出现抽丝现象(钢绳与输送带脱离),由于钢绳接头不是准确排列,不可能完全整齐,因而受力后不是每个钢丝绳都受同样的力,而是少数受力,从而造成了抽丝现象。一旦出现少数钢丝绳抽丝,则使整个输送带强度降低,而导致断裂。

  试验结果分析由试验报告单可以看出,4个试样的强度相差最大值达100kN,即2号试样的强度是3号试样的75%,这就是说仅一个接头在相同的硫化工艺下,强度还相差如此之大,很难做到一条输送带上不同接头的强度会保持到几乎相等的强度。同时这只是在试验状态的一次破断拉伸,更不比一条输送带在使用中的长期受一个固定初张力及各种交变应力所产生的疲劳的破坏情况。因而按照强度的70%及80%来定断裂前的预报限是不可靠的。

  由可以看出,对于实验状态下的一次破断拉伸来讲,每条输送带都出现了伸长量不断增加而拉力保持近水平状态的现象。在开始拉输送带时,力与位移具有近似弹性虎克定律所具有的斜率,但该段曲线都稍向下弯曲,当拉力加大到一定程度,该斜率突然发生变化,输送带并不是马上脆断,而是在一定力的作用下,伸长量急速增加的过程。这一接头断裂前具有的特征,正是高分子橡胶材料的一种流变现象。可以依此来进行断裂前的预报。

  结论通过对输送带工作过程中接口破坏原因的分析,并经过对输送带接口的一次拉伸破断实验,可以得到如下4个重要结论:(1)输送带接口在拉伸过程中距边缘1/4处变形最大,为采用表观变形来判断接口破坏的测试目标找到了一个敏感位置,可以在此处加传感器。(2)输送带接口断裂前具有明显的流变现象,这就为接口断裂的预报找到了临界点。(3)按强度的百分数来预报断裂是不可靠的,应按流变点的百分数定标预报。(4)疲劳破坏是输送带接口工作过程中断裂的主要原因。

  

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