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关键词： 滚动转子式压缩机   止推轴承   摩擦磨损性能分析  

摘要： 伴随我国社会进步与经济水平的高速发展,各行各业都得到非常广阔的发展和发挥空间,逐渐朝向更高质量、高水平方向发展。其中,滚动转子式压缩机作为一种新型压缩机技术,无论在工业领域,还是在商业领域,都发挥出重要作用。推力轴承作为其重要组成部分,将承担压缩机正常、安全工作的支撑作用。但是,由于其长期处于重载、高速、高温等苛刻工作环境之中,润滑状态和摩擦磨损将受到影响,将逐渐降低使用寿命。因此,为保证压缩机安全运行,对其摩擦磨损特性展开研究非常必要。基于此,本文将针对滚动转子式压缩机止推轴承摩擦磨损性能分析加以探索研究。

关键词： SiC颗粒体积分数   铝基复合材料   搅拌摩擦加工   摩擦磨损   高速制动  

摘要： 采用搅拌铸造结合搅拌摩擦加工方法制备了SiC颗粒体积分数分别为20%,25%,30%的SiC_(p)/Al复合材料,研究了复合材料的显微组织和力学性能,并基于市域列车的实际运行工况(制动压力0.57,0.67,0.72MPa)设计摩擦磨损试验,研究了不同复合材料的摩擦磨损行为。结果表明:所得SiC_(p)/Al复合材料均组织致密,无裂纹和气孔缺陷,SiC颗粒均匀分布在铝合金基体中,无团聚现象;复合材料的抗拉强度、断后伸长率和硬度均满足制动盘行业标准要求,随SiC颗粒体积分数的增加,抗拉强度变化幅度较小,断后伸长率呈降低趋势,硬度呈升高趋势;当SiC颗粒体积分数为25%和30%时,复合材料的平均摩擦因数稳定在0.3~0.5,满足市域列车高速制动要求,磨损表面未发现明显的犁沟和分层,表面形成了完整的摩擦膜,但是SiC颗粒体积分数为30%的复合材料对偶闸片的磨损量较高,且在0.57MPa制动压力下的摩擦稳定系数较低,摩擦副的匹配性差;当SiC颗粒体积分数为20%时,最大平均摩擦因数大于0.55,磨损表面犁沟和分层现象明显,磨粒磨损严重,最大犁沟深度达到45μm,无法满足市域列车高速制动要求。

关键词： 刀具磨损预测   数据降噪   帧差法   神经网络  

摘要： 刀具磨损预测是制造业中至关重要的问题,提前预测刀具的磨损,并及时进行更换,能够降低生产成本,提高生产效率。选择切削区域温度数据来预测刀具磨损,同时考虑到加工过程中切削屑的脱落会影响数据的采集,设计了降噪算法来去除切削屑的干扰。具体而言,首先,设计了基于帧差法的降噪算法;之后,构建了卷积长短时记忆网络预测刀具磨损;最后,通过实验对方法的有效性进行验证。实验结果表明降噪算法能够有效地去除切削屑产生的噪声,提出的网络模型相比传统的BP神经网络模型预测精度有所提高,不同工况下的预测结果均方根误差平均降低了0.0171。

关键词： 碳刷   表面织构   载流摩擦   接触电阻   磨损   转移膜  

摘要： 目的碳刷是大型水轮机组、风电、新能源汽车等装备中电机转子供电的唯一通道,在长期服役过程中其碳块磨耗过度,落粉现象严重,探索织构化对铜/碳配副载流性能和摩擦磨损性能的影响,提出改善碳刷服役性能的表面技术。方法在铜环表面制备不同织构密度的圆形微织构,与碳块构成滑动载流摩擦副,研究织构密度对铜/碳配副载流摩擦磨损性能的影响。采用光学显微镜、白光干涉三维形貌仪、扫描电子显微镜等表征手段分析试样的磨损形貌,并通过能谱仪分析铜环表面碳元素分布及含量,揭示织构化对铜/碳配副性能的影响机制。结果当织构密度从0%增至18%时,摩擦跑合时间下降了47.2%,碳块磨损量下降了31.8%,在同等名义接触面积下接触电阻增高了28.7%。结论铜表面织构化有利于收集和储存摩擦过程中产生的碳颗粒,促进碳转移膜的形成,织构密度的增加可有效缩短摩擦跑合时间、降低碳磨损率。由于织构化破坏了铜表面的连续性,且碳转移膜的导电性弱于铜,因此织构密度的增加导致接触电阻升高。铜表面织构化对于提高碳刷磨损寿命、减少落粉量有一定效果。

关键词： NiAl复合涂层   热力学计算   强化相   硬度   磨损性能  

摘要： 目的提高NiAl复合涂层的硬度,扩大它作为涂层材料在矿山机械和石油化工领域的应用范围。方法TiC、TiB_(2)金属陶瓷颗粒具有较高的熔点、硬度、弹性模量及较好的化学稳定性,是一种优良的高温结构材料。采用等离子熔覆技术在Q235低碳钢表面制备NiAl金属间化合物涂层和TiC-TiB_(2)强化NiAl复合涂层,研究涂层的微观组织结构、金属粉末反应热力学、TiC-TiB_(2)强化相的形成机理和涂层的摩擦行为。结果涂层组织紧密、均匀,涂层与基体具有良好的冶金结合。NiAl涂层主要由NiAl、γ-(Fe,Ni)固溶体组成。复合涂层由NiAl、Ni_(3)Al、γ-(Fe,Ni)、TiC和TiB_(2)增强相组成。TiC相呈小块状,TiB_(2)相呈短棒状。粉末反应的热力学计算进一步证明了强化相TiC、TiB_(2)的形成。强化相的形成机理与原子扩散沉淀和晶体结构有关。与NiAl涂层相比,复合涂层的平均硬度从416HV提高到525HV,摩擦因数和磨损失重(质量损失)从0.68、0.376 g分别降至0.54、0.192 g。NiAl涂层磨损表面出现较多大且深的犁坑,NiAl复合涂层磨损表面较为平滑,只有少量浅犁沟。结论TiC和TiB_(2)主要通过溶解、扩散和沉淀析出方式形成。NiAl复合涂层具有高硬度、低摩擦因数和较少的磨损失重,具有优异的耐磨性能。在基体中弥散分布的小块状TiC颗粒和组织稳定性高的强化相有利于提高NiAl复合涂层的硬度和磨损性能。NiAl涂层的磨损机理主要为黏着磨损,复合涂层的磨损类型以磨粒磨损为主。

关键词： NiCr-Cr_(3)C_(2)涂层   高温铁屑冲击   动力学响应   冲击磨损  

摘要： 通过超音速火焰喷涂制备了35%NiCr-Cr_(3)C_(2)涂层及25%NiCr-Cr_(3)C_(2)涂层,利用自研的高温铁屑冲击磨损试验机,在630℃及铁屑冲蚀的环境下进行了不同次数下的冲击试验(1×10^(4)、2×10^(4)和5×10^(4)),研究了2种涂层在铁屑冲蚀环境下的高温冲击磨损行为.结果表明:在高温铁屑环境下35%NiCr-Cr_(3)C_(2)涂层和25%NiCr-Cr_(3)C_(2)涂层的损伤机理均为塑性变形和磨粒磨损,在相同冲击次数下两者的磨损面积相差不大,但25%NiCr-Cr_(3)C_(2)涂层能量吸收量及吸收率和磨损体积均小于35%NiCr-Cr_(3)C_(2)涂层,表现出了更好的耐高温冲击磨粒磨损性能;随着冲击次数的增加,2种涂层的冲击能量、能量吸收率及磨损面积均呈增长趋势,表明2种涂层发生了更多的塑性变形和材料去除;2种涂层的磨损体积随着冲击次数的增加呈现出不同的变化规律,25%NiCr-Cr_(3)C_(2)涂层的磨损体积随冲击次数的增加而增加,而35%NiCr-Cr_(3)C_(2)涂层的磨损体积则随冲击次数的增加呈现先增大再减小的规律.

关键词： 掘进机   滚刀磨损   磨蚀性分级  

摘要： 隧道围岩磨蚀性分级是评价滚刀使用寿命的关键,为解决这一问题,文章分了析滚刀磨损形式及其机理,总结滚刀磨损预测方法,基于岩体磨蚀性评价指标,构建考虑影响滚刀磨损地质因素的隧道围岩磨蚀性分级方法,定性评价围岩地质条件对滚刀磨损的影响程度,为盾构法施工成本预算及滚刀磨损预测提供参考依据。

关键词： 料斗衬板   离散元法(DEM)   有限元法(FEM)   DEM-FEM   仿真分析   应力与变形特性  

摘要： 针对转运系统转载物料过程中料斗衬板的磨损影响运输效率的问题,改用新型钢基陶瓷复合衬板来代替传统耐磨钢,采用离散元法(distinct element method,DEM)描述颗粒物料运动过程,通过Archard磨损模型分析预测不同工况条件下衬板磨损规律,并通过磨损规律和磨损特征验证了磨损模型的合理性。基于DEM的有限元法(finite element method,FEM)耦合方法分析了衬板应力与变形特性。研究结果表明:料斗衬板的最大磨损深度随颗粒度增大而减小,随传送带带速、衬板安装高度、衬板安装倾角的增大而增大。结合实际来看,衬板在粒径25mm、带速2.8m/s、高度3000mm、角度60°的工况下磨损最小。铁矿石散料对衬板的摩擦和冲击作用造成的应力较大的位置主要集中在衬板连接的螺栓孔周围,磨损最严重的位置多为颗粒与衬板优先接触区域,因此,为了降低应力集中,应该在衬板连接处加强螺栓孔的强度并进行圆角设计。

关键词： 推土机   底盘组件   磨损分析   维修策略  

摘要： 本文深入探讨了推土机底盘组件的磨损现象及其成因,并结合实际案例,提出了一套系统、实用的维修策略。通过对履带、支重轮、驱动轮、导向轮和托链轮等关键部件的详细磨损分析,揭示了土壤条件、工作负载、润滑状况以及操作技术等多种因素对底盘组件磨损的影响。文章不仅从理论和实践两个层面阐述了磨损机制和维修方法,还强调了定期检查与维护、合理润滑、提高操作人员技能以及优化工作环境等策略在延长推土机使用寿命、降低维修成本和提升工作效率中的重要性。此外,本文还探讨了未来利用先进技术和新材料来进一步提升底盘组件耐磨性的可能性,为推土机的科学维护和性能提升提供了有价值的参考。

关键词： TBM滚刀   大理岩   仿生侵蚀介质   滚动   法向载荷   摩擦磨损  

摘要： 目的对比去离子水和仿生侵蚀介质2种工况下,滚刀/大理岩摩擦副在不同法向载荷作用下的滚动摩擦磨损行为,阐明仿生侵蚀介质对大理岩破碎去除和滚刀磨损的影响规律和作用机制,为化学手段辅助提升全断面隧道掘进机(TBM)破岩效率提供参考。方法表征自制仿生侵蚀介质对大理岩和H13钢滚刀的腐蚀性,基于自制滚压破岩模拟试验机研究滚刀/大理岩摩擦副的滚动摩擦磨损行为。结果仿生侵蚀介质对滚刀无明显腐蚀性,但会诱导大理岩表面产生次生裂隙和溶蚀孔,弱化岩石表面的力学性能。在法向载荷为45、75、105N时,相较于去离子水工况,在仿生侵蚀介质工况下大理岩的磨损体积分别提高了25.3%、9.3%、17.5%,滚刀破岩比能分别下降了28.3%、11.4%、20.0%。在法向载荷为45 N时,岩石表面的破坏形式主要为矿物颗粒破碎剥落。在法向载荷为75N时,岩石的去除量明显增大,表面形成了密实核。在法向载荷为105N时,岩石表面发生显著开裂和去除现象。结论仿生侵蚀介质能促进大理岩的破碎和去除,降低滚刀磨损和破岩比能。仿生侵蚀介质的作用受到岩石破坏形式的影响,在法向载荷较低时,岩石表面破坏形式以矿物颗粒剥落和密实核形成为主,仿生侵蚀介质仅作用于岩石表层,其效果有限;在法向载荷较高时,岩石表面会产生裂纹和开裂,有利于仿生侵蚀介质向岩石内部的渗透,刀具的破岩效率显著提高。