鋼絲繩芯輸送帶具有抗拉強度高、壽命長等優點,廣泛應用于煤炭、礦山、港口、電力、冶金、化工等領域。接頭區域是整條鋼絲繩芯輸送帶中抗拉強度較低、較為薄弱的環節,經常發生鋼絲繩抽動故障。鋼絲繩抽動故障導致接頭強度下降,是造成斷帶的根本原因;無論什么原因引起的鋼絲繩抽動故障乃至斷帶,都必然會具體表現出接頭變形及部分鋼絲繩首先抽動現象。本文的目的是進行鋼絲繩芯輸送帶接頭變形與強度實驗及分析研究,主要研究工作如下: 1、分析了施加載荷時接頭處的鋼絲繩抽動與接頭變形的過程,以及影響接頭強度的主要因素,為鋼絲繩抽動與接頭變形的力學性能分析提供了理論基礎。 2、搭建了可實時采集實驗關鍵數據和試樣狀態變化圖像的拉伸實驗平臺,依據國標要求設計制備了不同試驗段長度、不同受力鋼絲繩根數、不同搭接形式(排列方式和間距)的接頭試樣,為研究提供了基礎和條件。 3、進行了單根鋼絲繩抽動實驗及分析研究,獲得了單根鋼絲繩抽動的變形狀態圖像、拉伸力-伸長曲線、抗拉等關鍵數據,分析了單根鋼絲繩抽動的力學特性和演化過程,研究了不同粘合長度、不同相鄰鋼絲繩間距下的鋼絲繩抽動變形與強度的關系和變化規律。實驗表明:接頭處鋼絲繩先從接頭受力端開始脫粘,需要重點監測;提高粘合長度能夠有效提升接頭強度、擴大相鄰鋼絲繩間距對提高鋼絲繩粘合強度沒有明顯作用；拉伸力與循環次數呈冪指數函數關系。 4、進行了多根鋼絲繩抽動實驗及分析研究,獲得了多根鋼絲繩抽動的變形狀態圖像、拉伸力-伸長曲線、抗拉等關鍵數據,分析了多根鋼絲繩搭接接頭變形的力學特性和演化過程,研究了搭接鋼絲繩長度、根數及搭接形式對接頭變形和強度的影響,總結了接頭變形與接頭強度的關系和變化規律。實驗表明;鋼絲繩抽動與接頭變形在不同階段都存在相近的規律,適當增加同方向相鄰受力鋼絲繩數目有益于提高整體接頭強度;增加接頭長度與搭接鋼絲繩數目能夠有效提升接頭抗拉強度;增大相鄰反向受力的鋼絲繩間距對提升接頭抗拉強度沒有明顯作用,且容易造成橡膠撕裂。本文的研究結果可為鋼絲繩芯輸送帶接頭設計和制作提供依據,延長鋼絲繩芯輸送帶及接頭的使用壽命;可應用到基于X光的鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統中,預防斷帶事故的發生,避免設備的損壞、停產和人員傷亡,減少運輸物料的損耗,提高生產效率,具有顯著的經濟和社會效益。

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