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关键词： CFD-DEM耦合方法   固液两相流   离心泵   磨损特性  

摘要： 为研究泥沙对提黄灌溉用泵磨损特性的影响,采用CFD-DEM(计算流体动力学-离散元)耦合的方法,考虑流体-颗粒、颗粒-颗粒、颗粒-壁面间的相互作用,对离心泵内非稳态固液两相流动进行数值模拟。研究总结了泵内泥沙颗粒的运动特性,分析计算得到固液两相流工况下,泵的外特性变化、泵内固体颗粒的运动规律和分布规律,以及过流部件的磨损特性等。研究结果表明:在叶轮流道中部,颗粒向叶片工作面偏转,与过流壁面碰撞加剧;沿叶轮轴向从前盖板到后盖板处,颗粒体积分数逐渐增大,并在后盖板处达到最大值。

关键词： 聚乙烯醇纤维   磨损   纤维水泥基材料   FLUENT   携沙水流  

摘要： 挟沙水流对桥墩的冲蚀磨损严重,继而影响桥梁的安全服役.为此,采用自主研制的冲蚀磨损试验装置,对一种桥墩抗冲蚀磨损材料——聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维水泥基复合材料进行冲蚀磨损试验.以普通砂浆为参照,首先,测试了普通砂浆试块和PVA纤维水泥基复合材料试块的抗压强度;然后,测量了冲蚀引起的质量损失,并分析了两类材料在不同冲击角度下的冲蚀磨损特点;最后,采用计算流体力学程序开展数值模拟,从流场角度对冲蚀磨损机理开展了深入分析.研究结果表明:水胶比对材料抗冲蚀磨损性能影响最大,水胶比越低,材料的强度越高和抗冲蚀磨损性能越好;在不同的冲击角度下,试块表面的冲蚀坑形状不同,在90°冲击条件下,冲蚀坑呈圆环状,在30°冲击条件下,冲蚀坑呈马蹄形;普通砂浆和E3配合比试块随冲击时间增加,单位时间(5 min)的质量损失逐渐减小,但两者的冲蚀过程不同.

关键词： 切削信号   机器学习   深度学习   刀具磨损监测   智能加工系统  

摘要： 刀具磨损作为制造过程不可避免的物理现象,剧烈的刀具磨损会直接影响到零件的加工质量与尺寸精度,刀具破损更会直接导致生产零件的报废和机床的故障停机,亟需实现刀具磨损状态的在线监测以规避上述问题,同时提高制造过程的智能化水平。由于人工智能技术不依赖于复杂的加工机理,以及强大的数据处理能力,已广泛地应用于刀具磨损监测。因此,本文围绕人工智能技术在刀具磨损监测中的重要应用,重点阐述实现刀具磨损监测的总体流程,主流的机器学习算法在刀具磨损监测中的研究进展,近年来以深度学习算法为主的人工智能技术在刀具磨损监测中的应用,最后对刀具磨损监测中存在的挑战与未来的发展趋势进行展望。

关键词： 钢轨   堆焊修复   滚动接触磨损   塑性变形   裂纹  

摘要： 对未堆焊和局部堆焊U75V钢轨试样进行干态+湿态两阶段连续滚动接触磨损试验,对比分析了2种钢轨试样的滚动接触特性及磨损行为。结果表明:2种钢轨试样的黏着系数在干态磨损阶段都在0.60左右,进入湿态磨损阶段急剧下降至0.25左右;干态磨损阶段局部堆焊钢轨试样的黏着系数略高于未堆焊钢轨试样,湿态磨损阶段则相反。局部堆焊钢轨试样的堆焊层主要由马氏体组成,硬度最高,磨损表面损伤轻微,未发现明显裂纹与塑性变形;热影响区由铁素体、珠光体与马氏体等组织组成,硬度居中,磨损后表面粗糙度最大,塑性变形较大且出现较多大角度扩展的裂纹;无堆焊区主要由珠光体组成,硬度最小,磨损后表面平坦,塑性变形较明显,出现少量裂纹。

关键词： 杏鲍菇   分级分选   差速分离   机械系统  

摘要： 目的:有效解决杏鲍菇产业人工分选效率低、品质波动及人工成本增加等问题。方法:设计一套基于差速分离原理的杏鲍菇分级分选装置机械系统,对杏鲍菇差速分离原理进行介绍并建模。结果:搭建测试样机,完成原理验证测试试验,特菇分离成功率为99.5%,其他规格菇均为100%。结论:试验装置可达到良好的差速分离效果。

关键词： 冷金属过渡焊接   堆焊   巴氏合金   磨损   堆焊层  

摘要： 采用冷金属过渡(CMT)技术在20钢表面制备了巴氏合金堆焊层,利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、维氏硬度计和摩擦磨损试验机分别对堆焊层的金相形貌、物相组成、显微组织、元素分布、硬度和摩擦因数进行测试。结果表明,巴氏合金堆焊层的相结构并未发生变化,由硬质点SnSb相、Cu6Sn5相和软基体α-Sn相组成;由于热输入的降低,巴氏合金堆焊层的冷却速率提高,堆焊层晶粒明显细化,硬度约为40HV0.1,远高于铸造巴氏合金;由于显微硬度升高,巴氏合金堆焊层的摩擦因数和比磨损率均降低,分别为0.31和1.38×10^(-5)mm^(3)/(N·m);巴氏合金堆焊层的磨损机理为磨粒磨损。CMT堆焊技术可有效提升巴氏合金的硬度和耐磨性。

关键词： 盾构机   盘形滚刀   磨损量预测   有效摩擦功  

摘要： 盾构机在施工过程中常因刀具磨损过大导致刀具失效及刀箱变形等问题,经常需要进仓检查刀具磨损量,耗费时间长且掘进效率低.为得到磨损量预测公式,文中以CSM剪切模型为基础,建立盘形滚刀磨损量与磨损耗能的数值关系,提出滚刀磨损量的理论计算模型,并利用线性拟合寻找相关参数数值关系,对模型进行了简化处理.研究结果可为工程实践中刀具磨损量的预测提供理论依据.

关键词： 数字孪生   支持向量机   刀具磨损   小波包变换   在线识别   薄壁件  

摘要： 薄壁零件由于其本身的弱刚性,铣削过程中极易发生颤振、变形,从而加剧刀具磨损,为提高薄壁零件的铣削加工效率和表面质量,提出了一种数字孪生与支持向量机(SVM)融合驱动的刀具磨损状态识别方法。利用时、频域分析和小波包变换提取特征向量,通过网格搜索与交叉验证(GSCV)的方法进行超参数寻优,结合SVM算法构建薄壁零件铣削刀具磨损状态识别模型。试验结果表明,SVM算法在高维小样本数据的分类识别问题中优势明显,对于不同铣刀磨损状态的识别准确率分别达到96%和90.16%,具有较好的泛化能力。结合机器学习算法构建高保真、轻量化的数字孪生体,并将其嵌入薄壁零件铣削过程监测平台,以解决加工过程中信号实时监测和刀具磨损状态在线识别的问题。

关键词： 高速切削   Ti-10V-2Fe-3Al   硬质合金刀具   刀具磨损   切削力  

摘要： 针对切削加工Ti-10V-2Fe-3Al钛合金时刀具磨损迅速、加工效率低的问题,开展硬质合金刀具高速铣削Ti-10V-2Fe-3Al的刀具寿命试验,以研究刀具的磨损机理,分析刀面磨损的发展以及对切削力的影响。利用扫描电子显微镜观察了后刀面磨损区域的微观形貌并对元素成分进行了能谱分析。实验结果表明:高速铣削Ti-10V-2Fe-3Al时硬质合金刀具的磨损形式为后刀面带状磨损与局部崩刃,伴有明显的切屑黏附与热裂纹;磨损区域有工件材料的元素向硬质合金内扩散的迹象出现;切屑流的黏附与撕扯导致硬质合金的颗粒脱落,切削刃逐步退化为洼形区域,其与后刀面交界的棱边代替原切削刃进行切削直至剥落。

关键词： 刮板输送机   驱动链轮   磨损分析   改进   研究  

摘要： 针对某煤炭企业刮板输送机驱动链轮磨损问题,借助ANSYS workbench仿真计算软件,开展了驱动链轮接触强度分析与改进设计工作。通过将链窝弧半径增大2mm的方法完成了链轮结构改进,应用结果显示,可以降低设备故障次数,提高链轮寿命,保证了煤炭企业的产能和效率,为企业产生更多的经济效益。