Page 81 - 摩擦学学报2025年第8期

第 8 期 王大刚, 等: 钢丝绳摩擦损伤定量识别研究 1179

C
L A D B

θ i O
O L
θ j
D
A B

(a) Wear form 1 (b) Wear form 2
Fig. 2 Calculation method for cross-sectional area loss of worn steel wire
图 2 磨损钢丝截面积损失计算方法

损失的计算. 表 3 磨损钢丝L值及截面积损失
使用高速工业相机对钢丝绳表面损伤区域正面 Table 3 Loss of L value and cross-sectional
area of worn steel wire
进行拍摄，使用Matlab图像工具“测量距离”功能对损
Serial Physical Loss Loss
伤钢丝绳图像上各磨损钢丝的L值相应的像素点数和 number Pixel specifications length/mm area/mm 2 percentage
钢丝绳直径对应的像素点数进行标注，如图3所示. 依 1 84 0.599 0.056 0.08%
据磨损钢丝L值相应的像素值与钢丝绳直径相应的像 2 87 0.628 0.067 0.09%
3 86 0.614 0.061 0.08%
素值的比例，结合钢丝绳实际直径，计算得到磨损钢
4 98 0.699 0.102 0.14%
丝L值真实长度. 图3中钢丝绳损伤包含5根断丝和5根 5 105 0.742 0.135 0.19%
Total loss − − 0.421 0.58%
磨损钢丝，单根螺旋股断丝造成的截面积损失为0.7%.
钢丝绳直径为13 mm，对应的钢丝绳标注像素值为

1 821像素，其余5根磨损钢丝的L值及截面积损失列
于表3中，将磨损钢丝截面积损失与断丝截面积损失

相加得到钢丝绳总截面积损失为4.1%.

2 557.15 1[802.77 μm]
83.86
1[0.106 mm ]
2
87.01
85.55
97.51
100 μm
105.01
1 821.48
Fig. 4 Cross-sectional area loss of worn steel wire
图 4 磨损钢丝截面积损失

征流程，对30组钢丝绳摩擦磨损试验获得的270个损
2 635.75
伤钢丝绳样品进行损伤图像拍摄与截面积损失计算，
Fig. 3 Label of L value of worn steel wire
图 3 钢丝绳磨损钢丝L值标注 损伤钢丝绳截面积损失较为均匀的分布在0.1%~8.0%
之间，损伤钢丝绳样品中，磨损钢丝造成的钢丝绳截
为验证表征结果的准确性，对损伤钢丝绳进行拆 面积损失最大为1%，断丝对损伤钢丝绳的截面积损
股、拆丝获得磨损钢丝，使用高速度数码显微系统对 失贡献较大.

磨损钢丝截面进行拍摄，钢丝绳横截面如图4所示. 计 1.3 损伤钢丝绳漏磁检测平台
2
算出磨损钢丝的截面积损失面积为0.106 mm ，与通过 钢丝绳漏磁检测系统如图5所示，包括钢丝绳漏
2
表征流程得到的截面积损失面积0.102 mm (表3中序号 磁检测设备、检测钢丝绳、钢丝绳夹具、导轨、驱动电
4)较为相近，因此通过上述表征方法与表征流程得到的 机以及上位机等. 对损伤钢丝绳进行检测前，将损伤
钢丝绳损失截面积损失较为精确，满足表征精度要求. 钢丝绳样品两端夹持在钢丝绳固定支架上，钢丝绳漏
使用上述损伤钢丝绳截面积损失计算方法和表 磁检测装置安装在固定平台上，钢丝绳置于钢丝绳漏