磨損是目前人字閘門(mén)底樞摩擦副失效的重要形式,本文從工程實(shí)際和等效模擬磨損試驗(yàn)出發(fā),基于摩擦學(xué)基礎(chǔ)理論的研究成果,結(jié)合常見(jiàn)人字閘門(mén)底樞摩擦副的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、接觸模型和磨損失效問(wèn)題,利用接觸疲勞、彈流潤(rùn)滑、磨損預(yù)測(cè)與演化規(guī)律等摩擦學(xué)的基本理論和方法,選用國(guó)內(nèi)人字閘門(mén)運(yùn)行參數(shù)和相同工況條件下的底樞摩擦副模擬磨損試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)底樞摩擦學(xué)設(shè)計(jì)和分析方法進(jìn)行深入探討。采用C#編程語(yǔ)言和MATLAB程序語(yǔ)言,開(kāi)發(fā)了基于磨損失效評(píng)估的人字閘門(mén)底樞摩擦副設(shè)計(jì)系統(tǒng)計(jì)算軟件。該系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互功能,通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)輸入獲得底樞接觸應(yīng)力大小以及預(yù)估使用壽命,為我國(guó)同類(lèi)底樞的設(shè)計(jì)與維修更換提供精準(zhǔn)快捷方法,節(jié)省了重新計(jì)算與設(shè)計(jì)的時(shí)間。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械. 2019,46(11)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

人字閘門(mén)底樞摩擦副系統(tǒng)軟件功能模塊圖

式中：σ為蘑菇軸頭上承受的最大接觸應(yīng)力，MPa;R為作用在蘑菇軸頭上的合力，有95%R=G×103 kg;r為底樞蘑菇軸頭的半徑，mm；β為合力R與水平面的角度即壓力角，°。根據(jù)式（1）計(jì)算人字底樞摩擦副接觸應(yīng)力，需推算出平面人字閘門(mén)的重量。何運(yùn)林[15]在1986年結(jié)合國(guó)內(nèi)人字閘門(mén)實(shí)際使用情況，對(duì)其進(jìn)行全面調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，指出人字閘門(mén)的自重G主要與單個(gè)閘門(mén)門(mén)葉寬度B以及高度h相關(guān)。由此根據(jù)閘門(mén)的寬度B進(jìn)行分類(lèi)，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論方法，推導(dǎo)出估算平面人字閘門(mén)自重的經(jīng)驗(yàn)公式為：

系統(tǒng)軟件的計(jì)算模塊主要用于計(jì)算底樞接觸應(yīng)力大小，以期尋得不同人字閘門(mén)底樞的最優(yōu)配對(duì)副，同時(shí)配合由人字閘門(mén)底樞等效模擬磨損試驗(yàn)臺(tái)獲取的磨損量參數(shù)，預(yù)測(cè)該工況條件下底樞的使用寽命，對(duì)底樞的摩擦磨損性能進(jìn)行評(píng)估。系統(tǒng)軟件計(jì)算結(jié)果輸出界面上，有用戶(hù)在參數(shù)設(shè)計(jì)界面輸入的刜始數(shù)據(jù)以及經(jīng)迆系統(tǒng)軟件程序計(jì)算得到的結(jié)果數(shù)據(jù)，如最大接觸應(yīng)力、使用寽命。用戶(hù)可以根據(jù)輸出的結(jié)果對(duì)底樞的磨損性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，選擇最優(yōu)的底樞配副和工況條件，最大限度地延長(zhǎng)底樞使用寽命、減少維修時(shí)間。為了直觀表達(dá)應(yīng)力分布和便于輸出底樞摩擦副加工圖紙，計(jì)算結(jié)果界面上有應(yīng)力云圖和底樞摩擦副CAD圖紙模型選項(xiàng)，可供用戶(hù)查看參考。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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