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关键词： 刀具   磨损   主轴电流   压缩感知   稀疏自编码器   监测  

摘要： 为了提高刀具磨损状态监测能力,设计了刀具磨损稀疏自编码器状态监测方法。利用深度学习网络分析数据特征,从而准确监测刀具的磨损程度。研究结果表明:主轴电流频域信号呈现明显的稀疏特征,可通过压缩感知的方式完成数据的压缩处理。人工提取特征方式只能达到81.3%的准确率,耗时达到295s;这里方法识别可以使准确率提升到98.4%以上,并使训练用时缩短至130s,具备明显优势。以时域信号组成稀疏自编码器输入参数时,达到70%的识别精度。与频域信号为输入,该方法监测结果具有很高的辨别精度该技术可以实现参数实时采集以及消除人为因素在参数选择方面造成影响的磨损检测技术,能够满足压缩感知与加噪条件下主轴电流信号处理需求。

关键词： 农业机械   磨料磨损   触土部件  

摘要： 简述农业机械的触土部件磨料磨损试验方法,分析磨料磨损特征,介绍微观磨损机理,梳理金属与土壤材料的摩擦行为的影响因素,分析理论设计、仿生优化、新材料与新工艺对触土部件的减阻耐磨的应用前景,最后总结触土部件耐磨试验研究规律。

关键词： 超声冲击   激光熔覆   高熵合金   摩擦磨损  

摘要： 为探究超声冲击处理对Al_(2)FeCoNiCrW_(0.5)高熵合金涂层摩擦磨损性能的影响,采用激光熔覆工艺在45钢基体表面制备Al_(2)FeCoNiCrW_(0.5)高熵合金涂层,并对涂层进行5 min和10 min的超声冲击处理(UIT),测试和分析了不同超声冲击时间下高熵合金涂层的微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:涂层由BCC相和FCC相组成,超声冲击处理前后,涂层的相结构并未发生改变,超声冲击后涂层晶粒发生细化,局部达到纳米晶尺寸。10 min内,随着超声冲击时间的延长,涂层的硬度不断提高,表面显微硬度最大为893 HV0.5。相同摩擦磨损试验条件下,10 min超声冲击处理涂层的磨损体积为3.391 mm^(3),耐磨性较未进行超声冲击处理的涂层提高了20%。超声冲击处理前后高熵合金涂层的磨损机制由磨粒磨损、氧化磨损和黏着磨损转变为磨粒磨损和氧化磨损,超声冲击处理可有效提升高熵合金涂层的摩擦磨损性能。

关键词： Fisher Score   特征选择   分层隐马尔科夫模型   刀具磨损状态监测  

摘要： 针对在以往的刀具磨损状态监测中,磨损状态的错误识别现象往往出现在磨损状态的衔接区这一问题,提出了一种基于分层隐马尔科夫模型(hierarchical hidden markov model,HHMM)的刀具磨损状态监测方法。首先,采用力信号和振动信号作为监测信号,提取时域、频域和时频域特征;其次,通过刀具磨损物理模型对刀具磨损阶段进行划分,提高模型的物理可解释性;然后,采用Fisher Score(FS)特征选择方法筛选出刀具不同磨损状态的敏感特征,构建不同磨损状态的敏感特征集;最后,使用不同磨损状态的敏感特征集训练HHMM,建立分类模型库,从而实现刀具磨损状态监测。实验结果表明,所提模型可以有效地提高刀具磨损状态的识别率,准确率为98.41%,综合查准率和查全率的Macro-F1评价指标为98.44%。

关键词： 图像增强   Fisher准则函数   图像阈值分割   Roberts边缘检测   Zernike正交矩   磨损检测  

摘要： 在高精度机床道具切削磨损无接触图像检测中,磨损区域边缘特征容易发生混淆,区分其像素边缘区域成为一个难点。Fisher判别函数可以用于特征提取,即通过选择最具有区分力的特征来改善分类性能。针对这一特点,提出基于Fisher准则函数的机械刀具切削磨损检测方法。首先,对采集到的机械刀具切削磨损图像实施图像增强处理,利用实施修正线性拉伸操作解决光照不均匀问题,凸出刀具磨损区域的细节特征并提高图像质量;其次,利用基于Fisher准则函数的图像阈值分割方法,将刀体区域和其工作背景区域分割出来,使刀具磨损区域更加清晰,提高磨损区域的可识别性;最后,通过Roberts边缘检测确定刀具切削磨损边缘,并使用Zernike正交矩确定刀具切削磨损边缘的精确值以获取磨损区域,提取其磨损信息实现机械刀具切削磨损的检测。实验结果表明:所提方法具有较高图像处理能力以及磨损检测精度。

关键词： 滑靴副   磨损   流固热耦合   动压效应  

摘要： 为研究制约单密封带滑靴高速应用的因素,计入密封带磨损轮廓,建立了滑靴副流固热耦合动力学模型,分析了转速及密封带宽度对底面油膜厚度、运行姿态、支承刚度和泄漏的影响。结果表明:高转速下,滑靴离心力矩增大时,倾角增大,底面最小间隙减小;动压效应增强时,吸油侧间隙增大,油膜刚度降低,偏磨风险增大。密封带增宽可提高滑靴底面的支承刚度,但密封带外内径比超过1.6会导致底面油膜增厚、泄漏增加。研究认为,泄漏和偏磨是制约单密封带滑靴高速应用的主要因素;在宽密封带基础上,考虑微结构以限制楔形动压效应,可能是提高滑靴允用转速范围的有效途径。

关键词： 机床导轨   销盘试验   三体磨粒磨损   摩擦磨损性能   磨损机制  

摘要： 目的探究不同几何尺寸SiCf/SiC陶瓷基复合材料切屑对机床精密部件磨损性能的影响机制及磨损机理,为机床防护提供理论参考。方法以机床精密部件——导轨运动副为例,利用SiC磨粒代替SiCf/SiC陶瓷基复合材料切屑,采用机床导轨运动副材料GCr15轴承钢,在不同几何尺寸磨粒条件下进行销盘摩擦磨损试验,采用宏观摩擦因数和微观磨损形貌对磨损表面进行表征,探究磨损机制。结果相较于无磨粒条件下,在加入磨粒后其摩擦因数更高、更不稳定。在磨粒条件下,GCr15轴承钢的磨损表面存在大量的平行凹槽和不规则压痕,并伴随着少量的剥落坑。随着磨粒尺寸的增加,损伤加重,平行凹槽磨损更深、更宽,表面材料的剥落坑更密集,同时,磨粒几何尺寸的增加导致更深的磨痕深度及更高的磨损量。结论磨粒在摩擦界面存在游离和结合等2种运动形式,磨损机制为滚动挤压磨损与滑动开槽磨损的结合,且随着磨粒几何尺寸的增大,磨损机制由磨粒滚动挤压过渡为滑动开槽主导;1μm和5μm磨粒对摩擦进程的影响主要体现在剧烈磨损阶段,而10μm和20μm磨粒对整个进程都有明显影响,且大尺寸磨粒的加入会使摩擦副提前进入剧烈阶段;对比不同条件下的磨损形貌、摩擦因数及磨损量可知,1μm和5μm的磨粒对摩擦的影响较小。

关键词： 冷氢化反应器   硅粉   气固两相流   冲刷磨损   数值计算  

摘要： 针对冷氢化反应器中硅粉对进料管管壁的冲刷磨损,利用计算流体力学软件对进料管内气固两相流开展数值模拟研究,探究不同输送气速、硅粉粒径及硅粉质量流量对进料管管壁冲刷磨损行为的影响规律,预测冲蚀位置及严重程度。结果表明:进料管管壁的冲刷磨损主要集中在进料管斜管内管壁下半段;随着输送气速的增大,硅粉对进料管管壁的冲刷作用增大;随着硅粉粒径的逐渐增大,进料管管壁磨损程度逐渐降低;随着硅粉质量流量的增大,进料管管壁磨损程度呈线性增加。

关键词： 锆铌合金   高交联聚乙烯   磨损测试   磨屑分离   磨屑特征  

摘要： 传统人工髋关节为钴铬钼-超高分子量聚乙烯配副,其聚乙烯磨屑导致的无菌性松动是假体失效的重要原因。氧化锆铌合金(Zr-2.5Nb)综合了金属和陶瓷的优点,作为新型人工髋关节假体材料能有效减少聚乙烯的磨损,从而延长人工关节假体的使用寿命。为揭示新型人工髋关节假体材料Zr-2.5Nb的磨损机制,针对氧化锆铌合金-高交联聚乙烯配副(Zr-2.5Nb-HXLPE),在髋关节模拟机上进行500万次的磨损循环测试,利用酶化法分离提取得到不同磨损周期下润滑液中的HXLPE磨屑,并进行磨屑特征分析。磨损测试结果表明,HXLPE内衬的体积磨损率为(8.21±4.34)mm^(3)/million cycles,HXLPE内衬的磨损形貌多为抛光和点蚀,并伴有多方向的划痕和犁沟。磨屑分析结果表明,磨屑数量基本在10^(10)量级;磨屑尺寸均为微纳米级别,主要集中在0~0.4μm范围内,小部分在0.4~1.0μm内,极少磨屑尺寸大于1.0μm;磨屑形状以圆状和椭圆状居多,纤维状磨屑较少。Zr-2.5Nb-HXLPE配副的磨损机制主要为黏着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损,其中黏着磨损占主导地位。

关键词： 机械设备   石油化工   润滑油  

摘要： 润滑油在机械设备的正常运转中起着至关重要的作用,其抗磨损性能直接影响设备的寿命和运行效率。随着工业技术的发展,对润滑油性能的要求也日益提高,特别是在高温、高压和高负荷等苛刻工况下,传统润滑油往往难以满足要求。因此,研究和开发具有更高抗磨损性能的润滑油成为当务之急。本文通过优化基础油、开发高效极压添加剂和引入自修复技术,系统分析了不同载荷条件下石油化工润滑油的抗磨损性能,为进一步提升润滑油的实际应用效果提供理论依据和技术支持。