面向綠色開采的低粘度介質(zhì)潤滑理論及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-27 10:33
【摘要】: 推導(dǎo)了在常見的兩種圓柱坐標(biāo)系下考慮了慣性力及界面滑移現(xiàn)象的雷諾方程,并提出其數(shù)值解法,研究了慣性力及界面滑移現(xiàn)象對低粘度介質(zhì)潤滑的影響。對各種螺旋槽平面型線對水潤滑螺旋槽推力軸承的水膜壓力分布及承載能力的影響進(jìn)行了研究,在推力軸承的部分區(qū)域采用合成橡膠從而構(gòu)成水潤滑螺旋槽橡膠推力軸承,以進(jìn)一步提高軸承的承載能力和抗泥沙能力。建立起水潤滑橡膠推力軸承的彈流潤滑模型,對其進(jìn)行彈流潤滑分析。研究了水墊帶式輸送機(jī)的潤滑機(jī)理,建立起水墊數(shù)學(xué)模型,并利用多種數(shù)值方法模擬其流場情況,了解了其各種設(shè)計(jì)參數(shù)對輸送機(jī)承載能力的影響程度,為進(jìn)一步提高水墊帶式輸送機(jī)的工作性能提供了理論基礎(chǔ)。根據(jù)煤礦機(jī)械的工作特點(diǎn),確定適宜用水作為潤滑介質(zhì)的煤礦機(jī)械的工作場合與范圍以及適用于煤礦機(jī)械的水潤滑摩擦副材料,并對潤滑介質(zhì)中煤塵等雜質(zhì)濃度含量對水潤滑摩擦副潤滑性能的影響程度進(jìn)行了相關(guān)理論研究以及數(shù)值模擬計(jì)算。
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號(hào)】:TH117.22
【圖文】:
13]。圖1.1 純水與潤滑油的某些物理性能比較Fig.1.1 The comparison of physical properties between water and lubricant oil由圖1.1可以看出純水的物理性質(zhì)與潤滑油的物理性質(zhì)區(qū)別較大,并且純水與許多傳統(tǒng)摩擦副材料的親和性關(guān)系和潤滑油相比有較大差別,因此水潤滑技術(shù)必然與傳統(tǒng)油潤滑技術(shù)有許多不同之處,水潤滑技術(shù)要想得到更廣泛的應(yīng)用就必須要在水潤滑理論、計(jì)算方法、數(shù)值仿真技術(shù)、材料科學(xué)、加工技術(shù)等諸多領(lǐng)域進(jìn)行更深入的研究。在流體潤滑基本理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行低粘度介質(zhì)潤滑理論及試驗(yàn)研究的目的就在于為用以水為代表的低粘度流體作為潤滑介質(zhì)的各種摩擦副以及各種環(huán)保型機(jī)械的開發(fā)與應(yīng)用研究提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。與傳統(tǒng)油潤滑技術(shù)相比,水潤滑技術(shù)獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面[11-18]:[1415161718](1)節(jié)省資源,降低成本。石油基潤滑油的生產(chǎn)、運(yùn)輸、廢液處理等需要很高費(fèi)用,而水的來源廣泛,價(jià)格低廉,不需要冶煉提純、運(yùn)輸儲(chǔ)存、廢液回收,并且在水下的場合使用純水做潤滑介質(zhì)可以不需要回流系統(tǒng)、密封系統(tǒng),從而簡化了整套潤滑系統(tǒng),明顯降低了生產(chǎn)成本和維護(hù)成本
緒 論3圖1.2 水與潤滑油的環(huán)境友好性比較Fig.1.2 The comparison of environmental friendly character between water and lubricant oil(3)安全性好,減少事故。油液在高溫明火下會(huì)燃燒,一些摩擦副在干摩擦?xí)r會(huì)引起火花,這些在煤礦等特殊場合下可能會(huì)導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。而水是一種無毒和阻燃物質(zhì),還可以用來滅火和消除火災(zāi)危險(xiǎn),并且對人體健康也沒有任何影響,特別適用于在煤礦井下等對安全防火要求較高的場所。(4)維護(hù)方便,容易保養(yǎng)。由于水本身就具有清潔功能,所以用水作為潤滑介質(zhì)的摩擦副系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)非常方便,清潔、維護(hù)成本較低。(5)降低摩擦系數(shù),冷卻效果良好。水的粘度很低,通常在潤滑油的 1/20 以下。在流體潤滑狀態(tài)下,水的粘性阻力低,因此其摩擦系數(shù)也要比油潤滑更小。另外由于水的比熱和傳導(dǎo)系數(shù)比石油基潤滑油大
Fig.1.3 The kinds of water lubricant friction pairs水潤滑摩擦副的分布范圍及應(yīng)用形式相當(dāng)廣泛,建立系統(tǒng)但隨著發(fā)達(dá)國家競相投入巨額資金對其進(jìn)行深入的系統(tǒng)研些成績,例如:適用于低粘度流體動(dòng)壓潤滑的Muijderman理流體的粘性模型、粘彈性模型和彈性模型,以及非Newton度低,流體的慣性力對摩擦副潤滑性能的影響程度要比潤莉建立了圓柱坐標(biāo)系下考慮了慣性力的水潤滑雷諾方程[21]。軸承,在輕載條件下接觸表面的變形和油膜厚度的變化均可算。而在低粘度介質(zhì)潤滑中經(jīng)常要用到一些彈性較大的非金水潤滑摩擦副材料,這種非金屬摩擦副即使在輕載時(shí),摩擦膜的形狀已經(jīng)不再只由摩擦副原始形狀所決定,還要考慮。目前一般認(rèn)為在低粘度介質(zhì)潤滑中占有相當(dāng)大比重的水潤種粘彈性流體動(dòng)壓潤滑,可目前在這方面還沒有建立起來共件下低粘度介質(zhì)潤滑機(jī)理還不明確。但目前還是在一部分領(lǐng)成果為今后低粘度介質(zhì)潤滑機(jī)理的全面深入研究打下了較好觸和線接觸等高副摩擦副的潤滑現(xiàn)象時(shí),通常采用彈流潤滑是:由于摩擦副的載荷集中作用,接觸區(qū)內(nèi)的壓力很高,因的彈性變形和潤滑劑的粘壓效應(yīng),需將流體潤滑方程和彈性
本文編號(hào):2771723
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號(hào)】:TH117.22
【圖文】:
13]。圖1.1 純水與潤滑油的某些物理性能比較Fig.1.1 The comparison of physical properties between water and lubricant oil由圖1.1可以看出純水的物理性質(zhì)與潤滑油的物理性質(zhì)區(qū)別較大,并且純水與許多傳統(tǒng)摩擦副材料的親和性關(guān)系和潤滑油相比有較大差別,因此水潤滑技術(shù)必然與傳統(tǒng)油潤滑技術(shù)有許多不同之處,水潤滑技術(shù)要想得到更廣泛的應(yīng)用就必須要在水潤滑理論、計(jì)算方法、數(shù)值仿真技術(shù)、材料科學(xué)、加工技術(shù)等諸多領(lǐng)域進(jìn)行更深入的研究。在流體潤滑基本理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行低粘度介質(zhì)潤滑理論及試驗(yàn)研究的目的就在于為用以水為代表的低粘度流體作為潤滑介質(zhì)的各種摩擦副以及各種環(huán)保型機(jī)械的開發(fā)與應(yīng)用研究提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。與傳統(tǒng)油潤滑技術(shù)相比,水潤滑技術(shù)獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面[11-18]:[1415161718](1)節(jié)省資源,降低成本。石油基潤滑油的生產(chǎn)、運(yùn)輸、廢液處理等需要很高費(fèi)用,而水的來源廣泛,價(jià)格低廉,不需要冶煉提純、運(yùn)輸儲(chǔ)存、廢液回收,并且在水下的場合使用純水做潤滑介質(zhì)可以不需要回流系統(tǒng)、密封系統(tǒng),從而簡化了整套潤滑系統(tǒng),明顯降低了生產(chǎn)成本和維護(hù)成本
緒 論3圖1.2 水與潤滑油的環(huán)境友好性比較Fig.1.2 The comparison of environmental friendly character between water and lubricant oil(3)安全性好,減少事故。油液在高溫明火下會(huì)燃燒,一些摩擦副在干摩擦?xí)r會(huì)引起火花,這些在煤礦等特殊場合下可能會(huì)導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。而水是一種無毒和阻燃物質(zhì),還可以用來滅火和消除火災(zāi)危險(xiǎn),并且對人體健康也沒有任何影響,特別適用于在煤礦井下等對安全防火要求較高的場所。(4)維護(hù)方便,容易保養(yǎng)。由于水本身就具有清潔功能,所以用水作為潤滑介質(zhì)的摩擦副系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)非常方便,清潔、維護(hù)成本較低。(5)降低摩擦系數(shù),冷卻效果良好。水的粘度很低,通常在潤滑油的 1/20 以下。在流體潤滑狀態(tài)下,水的粘性阻力低,因此其摩擦系數(shù)也要比油潤滑更小。另外由于水的比熱和傳導(dǎo)系數(shù)比石油基潤滑油大
Fig.1.3 The kinds of water lubricant friction pairs水潤滑摩擦副的分布范圍及應(yīng)用形式相當(dāng)廣泛,建立系統(tǒng)但隨著發(fā)達(dá)國家競相投入巨額資金對其進(jìn)行深入的系統(tǒng)研些成績,例如:適用于低粘度流體動(dòng)壓潤滑的Muijderman理流體的粘性模型、粘彈性模型和彈性模型,以及非Newton度低,流體的慣性力對摩擦副潤滑性能的影響程度要比潤莉建立了圓柱坐標(biāo)系下考慮了慣性力的水潤滑雷諾方程[21]。軸承,在輕載條件下接觸表面的變形和油膜厚度的變化均可算。而在低粘度介質(zhì)潤滑中經(jīng)常要用到一些彈性較大的非金水潤滑摩擦副材料,這種非金屬摩擦副即使在輕載時(shí),摩擦膜的形狀已經(jīng)不再只由摩擦副原始形狀所決定,還要考慮。目前一般認(rèn)為在低粘度介質(zhì)潤滑中占有相當(dāng)大比重的水潤種粘彈性流體動(dòng)壓潤滑,可目前在這方面還沒有建立起來共件下低粘度介質(zhì)潤滑機(jī)理還不明確。但目前還是在一部分領(lǐng)成果為今后低粘度介質(zhì)潤滑機(jī)理的全面深入研究打下了較好觸和線接觸等高副摩擦副的潤滑現(xiàn)象時(shí),通常采用彈流潤滑是:由于摩擦副的載荷集中作用,接觸區(qū)內(nèi)的壓力很高,因的彈性變形和潤滑劑的粘壓效應(yīng),需將流體潤滑方程和彈性
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 王麗麗;路長厚;;螺旋油楔軸瓦界面滑移現(xiàn)象分析[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年01期
2 錢九娟;劉憲偉;;水潤滑技術(shù)理論研究進(jìn)展[J];科協(xié)論壇(下半月);2009年07期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 王麗麗;高速滑動(dòng)軸承的界面滑移及空穴機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條
1 何春勇;潛水泵水潤滑推力軸承潤滑性能數(shù)值計(jì)算研究[D];武漢理工大學(xué);2010年
2 熊永強(qiáng);計(jì)入空化效應(yīng)的水潤滑徑向滑動(dòng)軸承數(shù)值模擬研究[D];上海交通大學(xué);2011年
3 禹洪亮;船用泵水潤滑軸承潤滑性能試驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2012年
4 趙桂玲;海水淡化液壓柱塞泵關(guān)鍵摩擦副流場特性的理論研究[D];華中科技大學(xué);2009年
5 秦小虎;核泵水潤滑推力軸承及機(jī)械密封性能研究[D];大連理工大學(xué);2012年
本文編號(hào):2771723
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