含能材料的內(nèi)摩擦系數(shù)對(duì)指導(dǎo)材料成型加工過程中的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工藝參數(shù)的制定有著非常重要的作用。本文通過對(duì)物料內(nèi)摩擦系數(shù)測(cè)試機(jī)理及方法的探索,研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的內(nèi)摩擦系數(shù)測(cè)試平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了在不同溫度、壓力、物料種類和尺寸等條件下內(nèi)摩擦系數(shù)的自動(dòng)測(cè)試。利用聚合物代料進(jìn)行內(nèi)摩擦系數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了內(nèi)摩擦系數(shù)測(cè)試設(shè)備的主要功能以及測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,初步探明了溫度、壓力等因素對(duì)內(nèi)摩擦系數(shù)的影響規(guī)律。主要工作如下:1.本文首先對(duì)物料內(nèi)摩擦系數(shù)測(cè)試機(jī)理進(jìn)行了研究,建立了物料粒子之間摩擦過程的物理模型,剖析了粒子間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,分析了物料摩擦系數(shù)的測(cè)試方法。通過對(duì)含能材料的特性及摩擦測(cè)試方法的系統(tǒng)性研究,設(shè)計(jì)了兩種典型的內(nèi)摩擦系數(shù)測(cè)試設(shè)備方案,并對(duì)兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析,選出最優(yōu)方案,且對(duì)其不足之處進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.在含能材料內(nèi)摩擦系數(shù)測(cè)試設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,基于LabVIEW進(jìn)行了人工交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì),構(gòu)建了設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和遠(yuǎn)程操控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的遠(yuǎn)程操控與自動(dòng)測(cè)試功能,提升了測(cè)試過程的安全性。3.利用本課題搭建的含能材料內(nèi)摩擦系數(shù)測(cè)試平臺(tái),對(duì)幾種聚合物代料進(jìn)... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－丨固體塞在單螺桿擠出機(jī)中的正位移輸送過程??

的深寬比有最大值。在??正位移輸送時(shí)，固體塞的分界面上的摩擦力以及機(jī)筒和螺桿表面的摩擦力，提供??了固體塞沿著機(jī)筒襯套溝槽和螺桿螺槽正位移輸送的動(dòng)力和阻力。若溝槽較深，??溝槽與固體塞表面的摩擦阻力較大；若溝槽較窄，固體塞分界面上的摩擦力較小??及正位移輸送的力較校當(dāng)達(dá)到正位移輸送的臨界最大溝槽深寬比時(shí)，機(jī)筒襯套??溝槽對(duì)固體塞正位移輸送的力小于溝槽與固體塞表面之間的摩擦力，機(jī)筒溝槽內(nèi)??固體塞正位移輸送變?nèi)跎踔镣Ｖ�，在分界面處固體塞發(fā)生剪切斷裂，正位移輸送??被破壞［１６］，如下圖１－２所示。??鱈切＿裂闔?：??圖１－２固體塞剪切狀態(tài)示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｈｅａｒ?ｓｔａｔｅ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄ?ｐｌｕｇ??因此，若已知聚合物的內(nèi)摩擦系數(shù)以及外摩擦系數(shù)，則可以達(dá)到以下幾點(diǎn)功??用：１）驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的機(jī)筒、螺桿幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性；２）可以在己知螺旋??角的情況下實(shí)現(xiàn)槽深和槽寬的最佳設(shè)計(jì)；３）可以在已知槽深和槽寬的情況下實(shí)??現(xiàn)螺旋角的最佳設(shè)計(jì)；４）實(shí)現(xiàn)溝槽螺旋角和溝槽深寬的最佳組合設(shè)計(jì)。所以，??摩擦系數(shù)在聚合物加工過程及擠出機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，均有重要影響作用。??（２）摩擦系數(shù)對(duì)聚合物物料溫升的影響??摩擦系數(shù)對(duì)聚合物成型加工工藝參數(shù)如摩擦生熱等也具有指導(dǎo)作用。聚合物??物料的摩擦生熱主要是由于聚合物物料之間、聚合物與螺桿或機(jī)筒之間的摩擦引??起的。??根據(jù)塞流固體輸送理論，聚合物顆粒在固體輸送的主要以固體塞的形式輸??送，所以顆粒摩擦生的熱主要來自固體塞與機(jī)筒和螺桿之間的摩擦，其中包括聚??合物與機(jī)筒之間的摩擦，聚合物與螺桿底部和螺桿側(cè)面的摩擦，這三種摩擦均會(huì)??

?第一章緒論???聚鐘物料＾??斜面＂??＞ｏ？???圖１－３斜面法測(cè)試原理示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｅｖｅｌ?ｍｅｔｈｏｄ?ｔｅｓｔ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ??在物料開始滑動(dòng)的瞬間：??ｆ?—?Ｆ?—?ｍｇｓｉｎａ???（１－５）??Ｎ?＝?ｍｇｃｏｓａ???（１－６）??ｆ?＝?ｌｉＮ???（１－７）??所以，摩擦系數(shù)??ｐｉ?—?ｆ?／Ｎ?—?ｍ＾ｓｉｎａ／ｍ＾ｃｏｓａ?＝?ｔａｎａ???（１－８）??其中，Ｆ為物料重力分解在平行于斜面的力，／為物料與斜面間的摩擦力，ｍ??為物料質(zhì)量，《９�。梗福保保保担�，＾為物料摩擦系數(shù)，ａ是斜面的傾角。??曹憲釣等人［１９］利用上述原理設(shè)計(jì)出一種利用斜面法的摩擦系數(shù)測(cè)定儀。但??是結(jié)構(gòu)簡單，手動(dòng)操作，容易受振動(dòng)、人為顫動(dòng)等外部因素的影響，會(huì)使結(jié)果達(dá)??不到要求。栗霞飛等人在之前摩擦系數(shù)測(cè)試裝置的基礎(chǔ)上，采用精確傳動(dòng)裝??置提升斜面角度，代替手動(dòng)抬升，更加精確地實(shí)現(xiàn)摩擦系數(shù)測(cè)定裝置的調(diào)節(jié)，設(shè)??計(jì)簡圖如下圖１－４。??１．收料口，２．斜面板，３．刻度盤，４．指針軸，５．螺桿，６．連接螺母，７．支架，８．普通螺母??圖１－４改進(jìn)的斜面式摩擦系數(shù)測(cè)定儀簡圖??Ｆｉｇ．１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ｂｅｖｅｌ?ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ｔｅｓｔｅｒ??斜面法摩擦系數(shù)測(cè)試過程的關(guān)鍵在于物料滑動(dòng)瞬間的判定，以往常常憑？昔試??驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)判定物料開始滑動(dòng)的瞬間，這必定會(huì)產(chǎn)生較大誤差。澳大利亞ＩＤＭ??公司開發(fā)了一種斜面式摩擦系數(shù)儀，其主要由

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3567956