国信美达介绍提升机压块固定块的发展历程
固定块和压块是多绳摩擦式提升机上的两个重要零件,装在摩擦轮上用 来固定摩擦衬垫,这两种零件均采用铝合 金材料铸造再经机加工而成, 材料费用较高, 加工工序繁杂, 仅装到摩擦轮上的工序就要进行两次。所以,为降低成本、减少加工工时、减轻工人的劳动强度和减少提升机转动惯量, 有必要进行研究,筛选出一种强度能满足使用要求、成本低和比重小的非金属材料替代铸铝合金材料。
一、使用情况现状
目前国内外多绳摩擦式提升机上用于固定摩擦衬垫的方式有两种:一种是在摩擦轮上的环形钢板的相对面车削出倒梯形用作固定摩擦衬垫,该结构 加工量大,摩擦轮重,提升机转动惯量大,应用较少;另一种就是普遍采用的固定块和压块方式,其 '材料常由金属制成,但也有用非金属的。
二、材料筛选
主要考虑热塑性塑料制品和酚醛夹布两种材料,经进一步研究论证,参考了国内外有关资料及 ,提升机实际使用的经验,排除了采用热塑性塑料制品的方案,因为热塑性塑料制品有弹性大,在受弯曲工况下容易变形而影响夹紧力和制品易老化的缺点,影响使用,所以选用以酚醛材料为主的方案。
三、酚醛夹布材料的特点
酚醛夹布是热固性塑料,是线性结构的聚合物,其 分子结构中含有可进一步反应的游离羟甲基不稳定,加温加压后,靠本身官能团之间的 反应,分子结构由线性转化为体型结构,形状固定不变。 但若继续加压加热,分子链断裂,外表碎裂,因此该类 靜 數遂毒 奉欝瞳 藝観冥 電雲幌 弱添噩 蓼參繁 罷翻逢 毒建霊 耄瘗欝 分别为%、d,(h8)和务、q(h8),且在各自部件中尺寸完 全相同。在制造厂该尺寸既不是设计基准又非加工基准,粗糙度值要求较小,其件在产品出厂时,一般都分别安装在机器的不 同部件上。也只有在整机安装 时,在用户现场才能体现出它的 重要性,它是作为安装基准出现。
塑料制品在成型时必须控制压力及温度。 这类材料的制造方法是将各种布等增强材 料浸溃到酚醛胶液并经干燥粉碎得到的。 其中的布类增强填料可有效地提高酚醛材 料的强度。
四、结构设计
参照原铸铝合金材料的固定块、压块的结构尺寸并 通过详细的受力分析和计算,采用等强度处理,在保证装配和相关尺寸不变的前提下,设计出用酚醛夹布材料制成的固定块和压块图纸。
五、制造工艺方法
针对该类材料的特点,并结合现有的设备情况选用模压法来制造固定块及压块。模压法是将塑料原材料加 入一定温度的模具中,然后闭模加温 加压使其在模中成型并硬化。为了达到设计要求,我们首先进行小批量试 制。制造时,根据材料的密度及压缩比算出一次装料量,将其原材料装入凹模中,预热使其软化,而后持续加温加压至合适数值,使其固化,再由机床的顶出装置将其顶出,即为成品。
六、样品的测试
(1) 样品的强度测试将压块样品在拉压试验机上作实物测试,当压块出现裂缝时,记录下数据,根据测得数据和计算的结果得其实际弯曲应力气 =20MPa。
(2) 样块的强度测试将样品切削成条状或片状作拉伸弯曲和压缩等试验:
①拉伸平均拉应力= 10.9MPa;
② 弯曲平均弯曲应力弓=18.8MPa;
③ 压缩压缩应力。压=64MPa;④ 吸水性试验 考虑到现场使用时井筒 水会淋到固定块和压块上,为避免受 潮后膨胀而变形,需作浸水试验。样块 尺寸:L = 177mm, B = 445mm, H =12.6mm o浸水前称重:134.05g, 经 浸水24h后(泡在水中),B和H均不变,长度为L+0.1mm,尺寸几乎不变。浸水后称重: 134.45g,重量仅增加了0.3%。
七、产品实物测试
根据试验样品的测试结果,经与有关单位及人员认 真研究、改进设计、配方和工艺后,按正式产品设计的 图纸制造的固定块和压块进行实测。
1、强度测试
(1) 固定块 根据固定块的受力情况,我们按最危险 的工况将其简化为简支梁的受力形式。 L=310mm,当 P升至 49kN 时,产品出现裂纹,由此我们得出其弯曲应力<Tu = 35.4MPao
(2) 压块我们根据工况条件,也按图2的形式进行测试。L= 1 16mm,当P升至 90kN时,产品出现裂纹,其 弯曲应力cr = 37MPao
2、浸水实验
我们选用固定块做了浸,K试骚,将固 定块波泡入水中24h.度*其上述扭度试 验.得到零曲成力% = M.3MPa. g 水 前十分接近.这祥诃以认为浸水对掘度无 影响问时4强度试脸之前.我们対其外 心尺-j进彳j r检测,几乎没"変化.
八、研究结果
经试验室试验及在提升机上实装试验和到现场实际使用此酚醛材料制造的固定块和压块代替铝制固定块和块块用在多绳提升机上是成功的,是完全可行的。