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关键词： 固液两相流   磨损模型   相对磨损深度   悬移质颗粒   颗粒撞击速度   颗粒撞击角度  

摘要： 黄河沿岸水流含有大量悬移质泥沙颗粒,极易对水轮机过流部件造成泥沙磨损。选择合适的磨损模型计算磨损深度具有重要意义。本研究采用四种磨损模型,在两种颗粒直径和两种流速条件下,对直角弯管固液两相流场进行数值模拟。通过对比计算所得的磨损深度与实验值,筛选出适用于黄河沿岸悬移质颗粒的磨损模型。结果表明:磨损区域主要位于上下游管道连接位置及下游圆周向90°、270°位置,大颗粒直径90°~270°磨损更加明显;综合来看,Tusla和Oka模型计算精度更高。大颗粒直径推荐使用Oka模型进行计算,其在兼顾计算精度的前提下,又因其模型中考虑了颗粒直径;小颗粒直径条件,推荐使用计算精度最高的Tusla模型来计算小颗粒磨损问题。本研究可为黄河沿岸水电站的固相两相流泥沙磨损计算提供模型选择参考。

关键词： 磨蚀性指数   滚刀旋转磨蚀试验   缩尺滚刀   滚刀磨损预测   预测方法  

摘要： 为探究正常磨损机制下的滚刀磨损特性及对滚刀磨损量进行预测,根据盘形滚刀实际几何尺寸制作了比例为1∶10的缩尺滚刀,使用SP3-I滚刀复合磨蚀实验平台开展6种硬度刀具的滚刀旋转磨蚀试验,分析滚刀硬度对滚刀磨损量的影响规律。利用ATA-IGG I类岩石磨蚀伺服实验仪器进行不同硬度滚刀的Cerchar磨蚀试验,引入滚刀Cerchar磨蚀性指数,通过滚刀Cerchar磨蚀试验测得滚刀CAI(cerchar abrasivity index)值,基于滚刀CAI值提出了基于滚刀Cerchar磨蚀性指数的滚刀磨损量预测方法。结果表明:不同硬度滚刀在同种岩石条件下,其滚刀磨损量随着滚刀硬度增大呈现出先减小后增大的趋势,对于同一种岩石类型,存在一个最佳的刀具硬度区间,使用该硬度范围的滚刀可以提高施工效率;依据滚刀CAI值及其滚刀千米磨损量之间的拟合曲线,得出当前工况下花岗岩、砂岩、玄武岩中的滚刀磨损量计算公式,选取单一滚刀在花岗岩中进行旋转磨蚀试验,通过验证对比,该预测方法得出的预测磨损量与实际磨损量的平均误差在10%以内。

关键词： 跳汰机   设备磨损   煤炭分选   延寿措施   维护策略  

摘要： 跳汰机在煤炭分选中的长期使用易引发设备磨损,从而降低分选效率并增加维护成本,针对这一问题,提出了一系列延寿措施,包括设备材质的优化、工艺流程的改进以及维护和检修制度的完善。这些措施不仅延长了跳汰机的使用寿命,还显著提升了分选效率和经济效益,研究表明,系统化的延寿策略,煤炭分选行业可有效减少设备停机率并实现成本控制,同时减少资源消耗,增强环保效益。

关键词： 机械工程系   苛刻条件   机械系统   协同工作   微观尺度   高速列车   机械设备   微管道  

摘要： 在机械的世界里,每一个齿轮的转动、每一个轴承的滑动,都承载着动力学与摩擦学的无穷智慧。它们以精确的节奏协同工作,展现出自然界的和谐与秩序。随着科技的飞速发展,这些机械的部件被赋予了更加艰巨的任务。当机械设备置身于深海的重压、太空的极端温差或是高速列车的剧烈摩擦之中,如何确保它们的可靠性和稳定性?如何在这些苛刻条件下维持机械系统的完美和谐?随着人类的探寻逐渐深入微观尺度,在微纳米机械中,两个几乎不接触的表面是否存在什么神秘的力量从而影响机械的运动?在精密的微管道中,液体和气体是如何共存并相互作用,推动微流体技术的发展?……。

关键词： 台车起拱   磨损   摩擦分力   膨胀力  

摘要： 烧结机是冶金行业生产高炉炉料烧结矿的设备,广泛应用于冶金炼铁的烧结工序上,其运行原理是通过电机驱动涡轮装置使机头主星轮旋转起来,星轮轮齿卡住台车体实现向前推动装有混合料的台车体向机尾尾星轮方向匀速移动;台车起拱现象一般出现在烧结机机头主星轮上的吐齿处和机尾星轮的下平面吐齿处,起拱的位置会形成挤压和磨损,对台车体端部会造成较大磨损,当挤压力减小时,台车体受重力作用会落到轨道上,造成摔台车现象,对轨道也会形成冲击,导致台车入主星轮时不正、很容易出现上层台车跑偏、尾星轮顶台车体等问题;另外,上行台车起拱现象还会造成烧结机漏风率上升,影响烧结矿质量和产量的正常生产。

关键词： FeAl-TiB_(2)复合涂层   原位合成   超高速激光熔覆   耐磨性能   磨损机制  

摘要： 为了提高FeAl基复合涂层在高温(600℃)下的摩擦磨损性能,以Fe粉末、Al粉末和TiB_(2)粉末为原始粉末,采用超高速激光熔覆工艺在32Cr3Mo1V钢表面原位制备了不同TiB_(2)质量分数的FeAl-TiB_(2)复合涂层。研究了复合涂层的相组成、组织和磨损机理。结果表明:原位合成的复合涂层与基体之间形成了良好的冶金结合,随着TiB_(2)质量分数的增加涂层表面更加致密,重熔的TiB_(2)以网格状的形式分布在复合涂层表面。TiB_(2)增强相能够承受摩擦过程中的压应力与剪切力,有效提升了复合涂层的耐磨性能。当TiB_(2)质量分数为10%时复合涂层的摩擦系数和磨损率最低,耐磨性能最佳。随着TiB_(2)质量分数的上升,磨损方式已由塑性变形逐步向磨粒磨损转变,同时伴随着氧化磨损。

关键词： 石油钻井技术   刹车块制备   摩擦磨损性能  

摘要： 在石油钻井操作中,刹车系统必须频繁地执行整体制动,这一过程中刹车块快速地将能量转化为热能,导致其表面温度剧烈升高,因此刹车块的耐磨和抗热退化能力对于维持系统的稳定性和安全性至关重要。对比在相同配方条件下添加玻璃纤维和石棉两种刹车块的耐磨性和热稳定性表现,找出性能更优的刹车块制作方法。在130~170 N的载荷和200 r/min速度下进行测试,结果表明,虽然两者的摩擦系数和磨损率的增长趋势相似,但在高负荷和持续摩擦环境中,玻璃纤维增强材料展现了更高的性能稳定性和更长的寿命,说明其在提高系统可靠性和降低长期维护成本方面潜力更大。

关键词： 铁基非晶涂层   深冷循环处理   结构   摩擦磨损  

摘要： 针对铁基非晶涂层塑韧性差的问题,对铁基非晶涂层进行了不同循环次数的深冷循环处理,研究了30次和60次深冷循环处理对涂层结构和摩擦磨损性能的影响。结果表明:深冷循环处理后,涂层仍与基体结合良好,呈典型的层状结构。深冷循环处理没有改变涂层的结构和非晶态本质,但提高了涂层的驰豫焓,涂层的自由体积含量增加,发生了回春现象。深冷循环处理的涂层在不同载荷(5,10,20 N)下的平均摩擦系数和磨损率均在30次时最低,H/E和H^(3)/E^(2)值最大,耐磨性最好。未处理涂层在不同载荷下的磨损机制以脆性剥落为主。深冷循环处理后,涂层的磨损机制由脆性剥落向磨粒磨损转变。深冷循环处理有助于提高铁基非晶涂层的耐磨性。

关键词： 自动装填系统   协调输弹机构   Archard磨损模型   有限元动力学建模  

摘要： 在自动装填系统中,协调输弹机构是完成弹丸转运的重要组成部分。由于协调输弹机构长期处于发射冲击的载荷作用之下,导致协调器运动副轴孔之间由于磨损作用出现间隙变化,影响协调输弹的精度,研究协调输弹机构运动磨损问题对提高机构运动可靠性具有重要意义。为了研究协调输弹机构的磨损特性,基于修正Archard磨损模型建立协调输弹机构磨损数学模型并通过实验获得磨损系数;建立协调输弹机构动态响应有限元仿真模型并通过实验数据验证其有效性;利用有限元仿真结合任意朗格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)自适应网格技术实现磨损过程仿真,从而获得协调输弹机构的磨损特性,包括磨损深度与磨损循环次数的关系、最大磨损深度出现的位置等。研究结果表明:磨损开始初期磨损剧烈,在大约350次协调输弹后磨损由剧烈磨损期转而进入平稳期,磨损率下降;随着磨损的继续进行磨损率持续下降,且在整个磨损过程中轴孔接触边缘比其他位置磨损深度更大。

关键词： 皮尔逊相关系数   灰狼优化算法   支持向量机   刀具磨损预测  

摘要： 针对在刀具磨损实时监测过程中受外界噪声影响而导致预测准确度较低问题,提出一种基于皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient,PCC)和灰狼优化支持向量机(Grey Wolf Optimization Support Vector Machine,GWO-SVM)的刀具磨损量预测模型。该模型采用时域、频域和时频联合域上的特征提取方法,能有效捕捉刀具磨损过程中不同方面的信息;通过PCC优化方法筛选与刀具磨损高度相关的特征数据,提高模型的特征提取能力;利用灰狼算法获取搜索狼群中具有最佳适应度值的位置,即对应的SVM惩罚因子C和核函数参数σ作为SVM的最优参数进行构建和训练,提高预测精度。实验结果表明,PCC-GWO-SVM模型在球头铣刀磨损预测任务中的均方误差MSE为0.0181mm^(2),平均相对误差MAPE为0.187%,决定系数R^(2)为0.9827,均优于预测模型GA-SVM和BES-LSSVM,验证了该模型的有效性和可行性。