【摘要】：磨損狀態(tài)的確定以及磨損過(guò)程中的磨損機(jī)理的判定都依賴于對(duì)摩擦副表面 形貌和磨損過(guò)程中生成的磨粒的分析研究。對(duì)正在運(yùn)行的機(jī)器設(shè)備,磨粒比較 容易獲得,但磨損表面形貌往往無(wú)法直接獲取,因此,研究磨損表面與磨粒表 面之間的相互關(guān)系具有重要的意義。 本文針對(duì)現(xiàn)今摩擦學(xué)測(cè)試手段的不足,開(kāi)發(fā)了基于激光共焦掃描顯微鏡和 圖像處理技術(shù)的三維表面數(shù)字化描述的新方法,運(yùn)用該方法能夠獲得精確的磨 粒和磨損表面的三維表面形貌,然后用小波理論分離磨損表面和磨粒表面的表 面粗糙度、波紋度和形狀誤差,并用計(jì)算機(jī)圖像分析技術(shù)來(lái)獲得磨粒的二維特 征參數(shù)以及磨粒和磨損表面的三維表面特征參數(shù),進(jìn)而開(kāi)展摩擦副系統(tǒng)中磨粒 表面和磨損表面的研究。在此基礎(chǔ)上以礦山和港口機(jī)械為研究背景,針對(duì)這類 機(jī)械的運(yùn)行環(huán)境,在摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上模擬這類機(jī)械摩擦副中廣泛存在的滑動(dòng) 磨損形式,考察污染物、高溫、潤(rùn)滑狀況等因素影響下的磨損過(guò)程,綜合運(yùn)用 開(kāi)發(fā)的三維表面數(shù)字化描述方法、鐵譜、磨粒分析儀、激光共焦掃描顯微鏡等 技術(shù)和手段,研究磨損進(jìn)程中磨損顆粒和磨損表面的變化情況及其相互關(guān)系, 深入探討磨損機(jī)理。 對(duì)于礦山和港口機(jī)械,一些硬顆粒如二氧化硅和低硬度顆粒污染物不可避 免地存在于這些機(jī)械的潤(rùn)滑系統(tǒng)中。在銷盤(pán)磨損試驗(yàn)機(jī)上通過(guò)模擬試驗(yàn)研究了 高硬度的二氧化硅顆粒和低硬度的鐵粉顆粒存在潤(rùn)滑油中時(shí)的滑動(dòng)磨損過(guò)程, 分析了不同磨損階段中的磨損表面和磨粒表面特征,探討了二氧化硅顆粒和鐵 粉顆粒的單獨(dú)作用和協(xié)同效應(yīng);研究了當(dāng)污染物顆粒存在于潤(rùn)滑油中時(shí),潤(rùn)滑 油溫度對(duì)滑動(dòng)磨損過(guò)程的影響,結(jié)果表明,溫度嚴(yán)重影響著粘著和氧化磨損發(fā) 生的概率和程度,這充分說(shuō)明外來(lái)污染物在磨損過(guò)程中起著重要作用�？梢韵� 信從這些研究中獲取的知識(shí)將有助于加深理解高溫且污染物存在于潤(rùn)滑系統(tǒng)中
【圖文】：

通過(guò)測(cè)試記錄軟件，記錄每時(shí)刻的摩擦力、轉(zhuǎn)速、摩擦力矩、摩擦系數(shù)等。試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)，下面的盤(pán)試樣在油盒中處于靜止?fàn)顟B(tài)，上面的銷試樣或球試樣的支撐盤(pán)在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)銷試樣或球試樣在盤(pán)試樣上滑動(dòng)。圖2一2()a所示是試驗(yàn)機(jī)的外觀示意圖。圖2一2(b)所示是潤(rùn)滑狀態(tài)下的球一盤(pán)摩擦副運(yùn)行時(shí)的情況。

武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文儀采用的激光顆粒計(jì)數(shù)器同時(shí)對(duì)11個(gè)尺寸范圍(見(jiàn)圖2一3(b))的磨粒進(jìn)行計(jì)數(shù)[58〕。csl磨粒分析儀的外觀及結(jié)果分別如圖2一3()a和圖2一3(b)所示。()a(b)圖2一3CSI磨粒分析儀及其所獲得的結(jié)果:()acsl磨粒分析儀;(b)試驗(yàn)結(jié)果2.3.2鐵譜技術(shù)(Ferrogr即勿)鐵譜分析技術(shù)是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種應(yīng)用于摩擦學(xué)領(lǐng)域中的磨損顆粒分析新技術(shù)。它利用高梯度磁場(chǎng)的作用將機(jī)器摩擦副中產(chǎn)生的磨損顆粒從潤(rùn)滑油中分離出來(lái)，并使其按尺寸大小依次沉積在一基片上制成鐵譜片，然后置于鐵譜顯微鏡或其它電子顯微鏡下進(jìn)行觀察;或通過(guò)光學(xué)方法進(jìn)行定量檢測(cè)，以獲得摩擦副磨損過(guò)程的各類信息[7]。由于它可以直接觀察油液中顆粒的尺寸、幾何形貌、顏色、數(shù)量及分布狀態(tài)等，所以它一問(wèn)世就受到了廣泛的關(guān)注。多年來(lái)的工業(yè)應(yīng)用表明，，鐵譜技術(shù)具有以下基本特點(diǎn)。()l具有較寬的磨粒尺寸檢測(cè)范圍和較高的檢測(cè)效率，它對(duì)從幾微米到幾百微米甚至毫米級(jí)的磨粒都有滿意的檢測(cè)效果;(2)能同時(shí)進(jìn)行磨粒的定性與定量分析，其定性觀察主要是磨粒的形態(tài)、尺寸、顏色、表面特征等，定量分析包括測(cè)量磨粒量、磨損烈度、磨粒材質(zhì)成分等
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TH117.1

【引證文獻(xiàn)】

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6 謝國(guó)濤;基于貝殼表面微結(jié)構(gòu)的仿生表面制備技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 劉鵬;缸套內(nèi)表面形貌對(duì)柴油機(jī)優(yōu)化作用研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

8 劉逸眾;Cu_3Si改性C/C-SiC摩擦材料的摩擦磨損性能研究[D];中南大學(xué);2012年

9 王國(guó)忠;融合主成分分析和灰色關(guān)聯(lián)分析的磨粒識(shí)別研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2626533