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        論用扭矩—扭角曲線更精確的分析

        2019-09-10 20:25:57郭宇艨
        E動時尚·科學工程技術 2019年3期
        關鍵詞:煤礦安全鋼絲繩

        郭宇艨

        摘 要:煤礦重要用途鋼絲繩作為礦山生產(chǎn)過程中常見的技術設備之一,對其進行安全檢驗,保證其安全的使用是《煤礦安全規(guī)程》所規(guī)定,并賦予安全生產(chǎn)檢驗檢測機構的一項職責。檢驗機構利用先進的技術設備對其進行檢驗,保證鋼絲繩的安全使用就顯的尤為主要。

        關鍵詞:鋼絲繩;扭轉(zhuǎn);扭角曲線;煤礦安全

        煤礦行業(yè)作為高危行業(yè),安全生產(chǎn)始終是生產(chǎn)領域中的關鍵。礦山設備的安全使用是保證安全生產(chǎn)的基礎,礦山設備的安全生產(chǎn)檢驗檢測工作,是為礦山設備的安全使用提供科學依據(jù),為消除礦山設備安全隱患,預防安全事故的發(fā)生起到關鍵作用。只有礦山設備的安全使用,才能保證礦山的安全生產(chǎn)。礦山設備的檢驗檢測是一門科學,有其自身的客觀規(guī)律,同時檢驗檢測又要按照法律、法規(guī)、技術標準及規(guī)范進行檢驗。在實驗室的工作中,接觸最多的莫過于鋼絲繩設備試驗,它廣泛應用于煤礦提升和運輸設備中,工作狀態(tài)的好壞不僅對煤礦生產(chǎn)有直接影響,還關系到礦工的人身安全。鋼絲繩作為是由許多優(yōu)質(zhì)碳素鋼絲捻制成股,再由若干股圍繞繩芯捻制成繩。由于結構的特殊性決定了它具有較好的力學性能。同時,在工作可靠性和結構多樣性等方面也表現(xiàn)出獨特的優(yōu)點。

        煤礦重要用途鋼絲繩作為礦山生產(chǎn)過程中常見的技術設備之一,對其進行安全檢驗,保證其安全的使用是《煤礦安全規(guī)程》所規(guī)定,并賦予安全生產(chǎn)檢驗檢測機構的一項職責。檢驗機構利用先進的技術設備對其進行檢驗,保證鋼絲繩的安全使用就顯的尤為主要。所以作為一個檢驗檢測機構,對你安全性的核對任務更加重要,把好質(zhì)量關,做好最后一道檢測屏障也是對工作對礦上的責任。

        以往的煤礦重要用途鋼絲繩檢驗所采用的設備,多為機械式或液壓式檢驗設備,其記錄(讀數(shù))系統(tǒng)多為表盤指針式或簡單的數(shù)字讀數(shù)結構,存在這許多的人為誤差,在鋼絲繩鋼絲的扭轉(zhuǎn)檢驗項目上表現(xiàn)的更為突出。扭轉(zhuǎn)試驗機夠為簡單的記錄轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。

        檢驗中心實驗室成立之初,局和檢驗中心領導就把檢驗設備的采用定格在一個較高的水準上,檢驗中心實驗室采用了當今市場上比較科學和先進的檢驗設備,在鋼絲繩鋼絲的扭轉(zhuǎn)檢驗項目上采用了微機控制扭轉(zhuǎn)試驗機,扭轉(zhuǎn)試驗機提供了更多的試驗技術參數(shù),以適應不同的實驗要求。

        鋼絲是鋼絲繩的重要組成部分,鋼絲繩鋼絲扭轉(zhuǎn)項檢驗是判定鋼絲韌性技術指標的主要參數(shù)之一,是檢驗鋼絲繩鋼絲能夠承受塑性變形的能力,并顯示出鋼絲形體、應力的不均勻性及鋼絲表面和內(nèi)部的缺陷。單向扭轉(zhuǎn)是以鋼絲式樣自身為軸線,一端固定另一端沿一個方向均勻旋轉(zhuǎn),直到鋼絲式樣扭轉(zhuǎn)至斷裂或達到規(guī)定的扭轉(zhuǎn)次數(shù)為止。

        由于我們檢驗中心采用的是微機控制扭轉(zhuǎn)試驗機,使檢驗更加數(shù)字化、科學化,檢驗結果更加準確,避免了檢驗人員的讀數(shù)誤差。同時微機控制扭轉(zhuǎn)試驗機在檢驗和應用上提供了更寬廣的區(qū)域,提供了多種檢驗技術指標和曲線,既保證了鋼絲韌性最終指標扭轉(zhuǎn)次數(shù)的體現(xiàn),又保證了鋼絲扭轉(zhuǎn)過程之中鋼絲韌性特性的體現(xiàn),這是一般機械式扭轉(zhuǎn)試驗機所體現(xiàn)達不到的,其中技術曲線之一是扭矩—扭角技術曲線?,F(xiàn)就利用扭矩—扭角技術曲線,對鋼絲繩鋼絲的韌性更精確的進行分析進行具體的論述。

        具體論述分為三部分:一、鋼絲繩鋼絲的扭矩—扭角曲線在塑性變形階段的斜率與鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)的關系;二、扭矩—扭角技術曲線的形態(tài)與鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)的關系;三、當鋼絲的扭矩—扭角技術曲線出現(xiàn)最大扭矩值后的形態(tài)與扭轉(zhuǎn)次數(shù)的關系。

        一、鋼絲繩鋼絲的扭矩—扭角曲線的斜率與鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)的關系

        通過大量的檢驗實踐,我發(fā)現(xiàn)在相同的檢驗條件下,對同一規(guī)格的鋼絲進行檢驗,鋼絲在扭力的作用下通過彈性變形階段后進入塑性變形,從鋼絲的塑性變形最小扭矩開始到鋼絲的塑性變形最大扭矩止,兩點所連接的直線與水平線夾角(既塑性變形階段直線的斜率)跟鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)有一定的內(nèi)在關系。鋼絲在塑性變形階段直線的斜率越小,鋼絲的韌性越好,鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)值越大。見鋼絲繩鋼絲的扭矩—扭角曲線式樣圖。塑性變形階段直線的斜率越大,鋼絲的韌性越差,鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)值越小。

        二、扭矩—扭角技術曲線的形態(tài)與鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)的關系

        扭矩—扭角技術曲線的形態(tài)在塑性變形階段,曲線的形態(tài)能夠近似成為直線并有一定的斜率,鋼絲的韌性越好,所能夠承受的抗塑性變形能力越,強扭轉(zhuǎn)次數(shù)值越大。當扭矩—扭角技術曲線的形態(tài)在塑性變形階段,曲線的形態(tài)呈現(xiàn)波浪形態(tài)或在呈現(xiàn)波浪形態(tài)后,有一定的近似直線并有一定的斜率,鋼絲的韌性比較差,鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)值較小。

        三、當鋼絲的扭矩—扭角技術曲線出現(xiàn)最大扭矩值后的形態(tài)與扭轉(zhuǎn)次數(shù)的關系

        當鋼絲出現(xiàn)最大扭矩值后的形態(tài)與鋼絲的韌性存在相關的聯(lián)系,當鋼絲出現(xiàn)最大扭矩值后有的鋼絲馬上斷裂,鋼絲的韌性較差,扭轉(zhuǎn)次數(shù)值較小。有的鋼絲出現(xiàn)最大扭矩值后仍能保持一定的抗塑性變形的能力,有的還可以再出現(xiàn)一個較大的扭矩值,一般情況下這個扭矩值不會大于第一次出現(xiàn)最大扭矩值,并且較大的扭矩值的出現(xiàn)不會超過3次。由于鋼絲出現(xiàn)最大扭矩值后仍能保持一定的抗塑性變形的能力,從而增加了鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)值,也就提高了鋼絲的韌性。

        實踐證明微機控制扭轉(zhuǎn)試驗機的扭矩—扭角技術曲線圖,是一種檢驗鋼絲繩鋼絲的韌性指標的有力的技術證明材料,尤其是在對煤礦重要用途鋼絲繩驗收及懸掛前的檢驗時,當鋼絲繩鋼絲出現(xiàn)不合格鋼絲或低值絲鋼絲數(shù)量超過標準規(guī)定,作為一種檢驗過程及最終結果的證明資料。通過以上 的扭矩—扭角技術曲線的分析,可以所明它能更精確的的對鋼絲繩鋼絲的韌性技術指標進行分析。(鋼絲扭矩—扭角技術曲線圖見背后附圖)

        煤礦在用鋼絲繩的檢驗、維護和報廢涉及煤礦的安全生產(chǎn)及人生財產(chǎn)安全。為了進一步提高鋼絲繩運行的可靠性和使用壽命,需要捻制質(zhì)量均勻,性能穩(wěn)定,結構先進的鋼絲繩,更需要正確的使用和維護。

        參考文獻

        [1]《煤礦安全規(guī)程》

        [2]MT716-2006《煤礦重要用途鋼絲繩驗收技術條件》

        鋼絲扭矩—扭角技術曲線圖

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