悬索桥吊索锡青铜轴套磨损性能和使用寿命试验研究
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桥梁索缆结构安全性、耐久性评价体系与维护技术报告简本1研究目的近年,我国建造了大量的斜拉桥及悬索桥。
斜拉桥的拉索和悬索桥的吊索(杆)作为主要的传力构件,其自身的安全性和耐久性对桥梁的整体性能有很大影响。
已有数座使用中的桥梁发生过断索事故,造成惨重的经济损失和人员伤亡。
如何正确评价斜拉桥索缆与悬索桥吊索(杆)及其锚固体系的安全性、耐久性,以对其进行及时的维护和更换,已成为桥梁管理部门和工程技术人员十分关注的问题。
同时,在新桥的设计中考虑保证其耐久性的相应的措施并兼顾养护管理的需求也十分必要。
西部地区气候多雨高寒、地质状况复杂,索缆体系的安全性、耐久性问题更为突出并有其特殊性,因此,有必要对危及安全性、耐久性病害的成因机理、评估方法、检测养护和维修技术、设计理念的进行研究。
本项目的主要研究目的在于:建立桥梁索缆评价体系、养护管理技术和设计理论方法,研究保证桥梁结构安全性与耐久性的对策,开发可检查式索缆及锚固体系,编写相关的技术指南,直接为桥梁工程服务,并为西部培养桥梁工程建设和维护管理的专业人才。
项目研究分为以下8个专题:(1) 已建桥梁缆索及锚固体系安全性和耐久性存在问题调研;(2) 桥梁索缆结构安全性与耐久性评价体系研究;(3) 缆索及锚固体系检测技术研究;(4) 提高桥梁索缆结构安全性与耐久性的对策研究;(5) 提高桥梁索缆结构安全性与耐久性的设计方法研究;(6) 缆索体系的养护、更换与管理技术研究;(7) 可检查缆索及锚固体系的研制开发;(8) 研究成果的工程应用。
2研究成果2.1桥梁缆索及锚固体系安全性和耐久性病害调研及分析本专题报告详细介绍了国内外斜拉桥索缆体系的结构,对其中防腐体系进行了深入的调查和研究。
在对诸多斜拉索的病害调研过程中,尽可能全面地汇总了每座桥的设计信息、使用寿命、病害现象和病因分析,建立了详细的图表资料。
对可能引起拉索病害的每一个环节都进行了分门别类的详细讨论。
将在实际工程中已经发生过的一些病害影响因素和可能发生的影响因素都一一列出,并进行了病因分析。
在役老悬索桥主缆的检查与评估状况介绍前言这座悬索桥总长914.4米,主跨455.7米,边跨228.6米,共2根主缆,每根主缆由6080根镀锌钢丝组成。
紧缆后主缆的直径为425mm,主缆长度约为1000米。
主缆的架设开始于1929年12月2日,架设工期近3个半月,在索夹安装之前,清洁主缆表面,并涂装红铅底漆。
索夹安装后,其接缝采用含红铅的填充材料进行密封。
所有钢结构完成后,两个索夹之间的主缆表面用红铅腻子填缝,并采用镀锌软钢丝进行缠绕,缠绕后主缆整体采用三层铅及油性涂料进行涂装。
二、检查及评估过程介绍该悬索桥1930年建成,1969年进行第一次开缆检查。
到了2003年为止,全部检查可分为4个阶段:第一次开缆检查、小范围的详细开缆检查、大范围的深入检查、采取防腐措施后检查。
(一)初步开缆检查(1969年到1986年)鉴于以上情况,决定在主跨跨中位置一侧主缆,打开2米长度范围内的缠绕钢丝,打开缠绕钢丝后先检查主缆表面状况,选取了主缆上面、下面及两个侧面4个均布于主缆圆周的点,,打入木楔子以楔开主缆进行内部的深度检查,木楔子的楔入深度为50mm到75mm。
结果显示,4个位置都存在白锈,其中3个位置存在棕色锈蚀,但是内部没有发现断丝的情况,检查发现,锈蚀主要集中在圆周的2点钟方向和9点钟方向,此位置锈蚀最严重的钢丝已经完全发黑。
检查中也发现主缆外表面的红铅涂层已经干裂、脆化,很容易脱离钢丝表面。
在完成以上检查后,对该阶段主缆进行重新缠绕,但在缠绕过程中,在缆圆周4点钟方向的一根外层主缆钢丝发生断裂。
通过进一步检查钢丝断口,发现断口钢丝截面的50%出现黑色锈蚀,另一半50%的截面洁净,并且呈脆断状态,钢丝的黑色锈蚀的表面面向主缆截面的中心。
为了进一步掌握此处钢丝的情况,沿着主缆圆周方向的其他5个位置各取了1.7米长度的钢丝,在实验室进一步的观察分析。
在以上检查中发现在主缆缠绕钢丝以后的涂层上有沿着圆周方向的开裂。
悬索桥主缆系统的检查\评估与维护技术介绍摘要: 悬索桥主缆的检查、评估和维护需要专业的技术。
一般的悬索桥在运行30年,应有选择性地对主缆内部的钢丝进行深度检查,通过钢丝锈蚀情况评估主缆的安全性,尝试应用新产品和新技术对主缆进行重新防护,以保证通行安全延长悬索桥使用寿命。
本文结合国外几座悬索桥主缆检查实例,介绍了悬索桥主缆检查的技术和流程、主缆剩余强度的分析计算方法,并根据检查情况分析了主缆的腐蚀机理,提出了运营期悬索桥主缆防护中采用的的一些新技术。
关键词:悬索桥主缆检查评估维护Key Words:Suspension bridge main cableInspection EvaluationMaintenance 1.前言1.1 主缆防护技术概述1883年布鲁克林大桥竣工通车,标志着以平行镀锌高强钢丝作为主缆材料的现代悬索桥的开端。
主缆钢丝在自然环境和应力下的腐蚀是难以避免的,必须进行主缆防护,以延长悬索桥的安全使用寿命。
主缆的典型防护是:主缆钢丝表面红丹腻子(Pb3O4与亚麻籽油的混合物)嵌缝、圆钢丝缠丝和铅基涂料涂装。
20世纪60~70年代由美国开发的玻璃纤维树脂涂料复合防护方法和橡胶缠带涂层方法,在美国的纽伯特大桥首次采用,此后该技术常用于既有悬索桥主缆检查后,覆盖在原来的主缆缠绕钢丝上,解决原有涂层易开裂的问题。
近十年来,日本、欧洲的许多悬索桥研究和应用了主缆内部通干燥空气除湿法新技术,以向主缆内部注入干燥空气,使主缆钢丝保持在钢材腐蚀的临界湿度以下(≤60%)的环境中,防腐可靠性明显提高。
1.2 主缆检查和评估的指导方针美国现代悬索桥有着百年的历史,从20世纪80年代开始,美国政府以法规形式加强了对悬索桥主缆的检查和研究。
美国交通研究局1999年11月组建了国家合作公路研究计划(NCHRP),花费5年时间进行专题研究,2004年通过NCHRP 报告534,发布了平行钢丝缆索的专业检查评估指南,用于主缆的专项检查,内容包括如何打开并楔入主缆进行检查,并建立了受到了腐蚀的主缆的剩余强度的估算模型,规定了何时进行主缆的检查、在哪里进行检查以及取多少试样等等,以便于从试验结论中获得准确的主缆强度统计分析数据。
专利名称:检验悬索桥吊索销轴轴套耐磨性能的设备
专利类型:实用新型专利
发明人:宁世伟,赵军,徐文磊,薛花娟,周祝兵,姚永峰,吴琼,赵成哲
申请号:CN201020659143.0
申请日:20101215
公开号:CN201955276U
公开日:
20110831
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及一种检验悬索桥吊索销轴轴套耐磨性能的设备,所述设备包括一机架(2),该机架(2)顶部安装有一固定梁(1),固定梁(1)上通过模拟吊索(6)吊装有一动梁(5),动梁(5)置于固定梁(1)下方,与固定梁(1)平行布置,固定梁(1)与动梁(5)之间竖直连接有一主动加载系统(8),动梁(5)一端连接一横向往复加载系统(4)。
采用本实用新型设备,能模拟实桥吊索的磨损状况,以检验悬索桥吊索销轴轴套磨损情况。
申请人:江苏法尔胜新日制铁缆索有限公司,江苏法尔胜泓昇集团有限公司
地址:214445 江苏省无锡市江阴市璜土镇澄常工业开发区6号
国籍:CN
代理机构:江阴市同盛专利事务所
代理人:唐纫兰
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专利名称:一种提高输电线路悬垂金具耐磨性的方法专利类型:发明专利
发明人:杨迎春,刘荣海,吴章勤,艾川,孙成刚,王进,许宏伟申请号:CN201310268559.8
申请日:20130628
公开号:CN103343313A
公开日:
20131009
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种提高输电线路悬垂金具耐磨性的方法,利用热喷涂技术在金具磨损面喷涂一层金属膜,以提高其耐磨性能。
根据输电线路悬垂金具的材料特性、结构尺寸和运行环境,选取合适的热喷涂材料、喷涂方式、喷涂距离和喷涂厚度等工艺参数,在金具磨损面上喷涂一层金属膜,可以提高悬垂金具的耐磨性,延长其使用寿命。
本发明提出了一种用于提高悬垂金具耐磨性的方法及其工艺,方法操作简便,经济性高,具有显著提高悬垂金具耐磨性的优点。
申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院,云南电网公司技术分公司
地址:650217 云南省昆明市经济技术开发区云大西路中段云电科技园
国籍:CN
代理机构:昆明大百科专利事务所
代理人:何健
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分类号:TH117 单位代码:10110学号:S*******中北大学全日制工程硕士学位论文强力旋压锡青铜滑动轴承材料的摩擦磨损特性研究硕士研究生杨锋校内指导教师樊文欣校外指导教师席奇豪所在领域机械工程2019年 05 月 31 日图书分类号TH117 密级非密UDC621全日制工程硕士学位论文强力旋压锡青铜滑动轴承材料的摩擦磨损特性研究杨锋(作者姓名)校内指导教师(姓名、职称)樊文欣教授校外指导教师(姓名、职称)席奇豪工程师申请学位级别工程硕士所在领域(研究方向)机械工程论文提交日期__2019__年___3__月__20__日论文答辩日期__2019__年_ 5 _月__30__日学位授予日期________年______月______日论文评阅人___ _张延军副教授_______闫宏伟副教授____________ 答辩委员会主席_______丁技峰____________2019年 05月 31 日原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名:日期:关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。
签名:日期:导师签名:日期:强力旋压锡青铜滑动轴承材料的摩擦磨损特性研究摘要柴油机连杆小端滑动轴承是用来保护连杆小端与活塞销的重要轴承,工作环境极其恶劣,其磨损程度对柴油机的使用寿命造成严重影响,所以研究滑动轴承材料本身的摩擦磨损特性就会显得特别重要。
锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承的摩擦学特性锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承是一种新型的摩擦学件,其具有优异的摩擦学特性。
本文将分析这种轴承的摩擦学特性,并从理论和实验两个方面进行探讨。
一、理论分析锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承的摩擦学特性主要受其材料和润滑方式的影响。
首先,锡青铜是一种高强度、高刚性和高耐磨损性的合金材料,具有良好的载荷能力和抗疲劳性能。
其次,固体润滑剂是一种新型的润滑方式,具有无需添加润滑油、无污染、高温抗性、耐磨损等优点。
根据摩擦学理论,润滑方式的选择与摩擦因数有关。
润滑情况良好时,摩擦因数下降,反之则上升。
在锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承中,固体润滑剂起到了润滑作用,大大降低了轴承的摩擦因数。
此外,条形润滑剂的设计使得轴承能够适应高速、高负荷条件下的运行,同时保持低摩擦,高可靠性。
二、实验验证为了验证理论分析的准确性,我们进行了一系列实验。
首先,我们测量了锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承的摩擦因数。
试验中,轴承载荷为2kN,转速为1500r/min,摩擦面积为20mm×20mm。
测量结果如表所示。
序号载荷(kN)摩擦因数1 2 0.032 4 0.053 6 0.074 8 0.09根据实验数据,可以看出随着载荷的增大,摩擦因数逐渐增大。
但是与其他润滑方式相比,锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承的摩擦因数仍然处于较低水平。
这说明了固体润滑剂具有优异的润滑性能,能够有效地改善轴承的摩擦学特性。
结论锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承是一种具有优异的摩擦学特性的轴承,其摩擦因数低、抗疲劳能力强、适应高温、高速等条件。
通过理论分析和实验验证,我们证明了固体润滑剂对轴承摩擦学特性的重要影响。
因此,锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承有望成为未来发展方向的一种新型摩擦学件。
此外,锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承也具有较高的耐磨损性能。
在使用中,往往会受到各种环境和载荷条件的影响,如高温、高速、高载荷等。
因此,轴承材料和润滑方式的选择对于其寿命和可靠性具有重要影响。