深井、超深井套管磨损监测方法研究及应用

介绍了井口磨屑分析法和工具接头磨损检测法的理论依据。为了对深井、超深井中的套管磨损行为作出确切的描述，将井口磨屑分析法和工具接头磨损检测法2种方法结合起来应用到钻井现场的套管磨损监测中，结果表明，此方法能相对准确地反应井下套管的磨损状况，可以及时地掌握套管的磨损变化信息，确定套管的磨损机制，从而为钻井现场开展套管磨损状态监测提供了一条切实可行的技术路线。     

一种新的磨屑群体特征参数

在磨屑群理论的基础上,提出了以KTP-1型旋转式铁谱仪制得谱片内圈内侧磨屑长轴尺寸大于某一临界值所有磨屑的总数,作为描述摩擦副磨损状态的磨屑群体特征参数。通过45~#钢对45~#钢的滚滑复合摩擦磨损实验,验证了该参数和摩擦副磨损率的变化规律具有很高的相似性。同时给出了任一张谱片上该参数的提取规范。     

干摩擦磨屑的三维形貌特征研究综述

磨屑是反映摩擦学系统时变特征的系统输出变量,对磨屑进行分析是确定摩擦副系统特性的主要内容之一.介绍磨屑的动态获取、识别研究现状和表面三维形貌表征参数(高度偏差Sa、均方根Sq、表面斜度Ssk、表面峭度Sku等)与摩擦学性能参数(摩擦因数和磨损量)之间的映射关系的研究现状,在此基础上提出干摩擦下磨屑的三维形貌特征研究方向.     

润滑油中磨屑尺寸对滑动摩擦副咬死性能影响的试验研究

在ＭＨＫ－５００型环块式磨损试验机上,对含不同尺寸磨屑润滑油润滑的４５＾＃淬火屑试环,试块组成的滑动摩擦副进行了抗咬死性能试验研究,试验结果表明,润滑油中磨屑尺寸对滑劝摩擦副抗咬伤性能有很大的影响,改善润滑油清洁度的显著提高摩擦副的抗咬死承载能力,滑动摩擦副的抗咬死能力随润滑油中磨屑含量的增中减小很快,观察咬死后试件上的磨痕,表明滑动摩擦副的咬死是由于局部高温引起的接触区熔焊所致。     

摩擦过程中磨屑运动的分析

制动摩擦材料和铸铁摩擦盘在摩擦过程中产生磨屑。磨屑对摩擦层的形成、组成及其动态平衡、摩擦机制以及摩擦性能起着重要作用。为了理解磨屑对摩擦层形成的影响,以国家标准(GB5763-2008)中第4类盘式制动器用衬片规定的定速摩擦性能测定仪和测试条件,对四类磨屑(拖曳、跃迁、振动和碰撞)分别在摩擦材料和摩擦盘之间的三维空间运动的受力状态、运动轨迹和动力学行为进行了分析。结果表明,磨屑的运动轨迹是一个不规则运动,磨屑之间会发生碰撞。在摩擦过程中,磨屑可以飞离摩擦盘,也可以聚集在摩擦材料和摩擦盘表面形成摩擦层。     

非铁磁性磨屑在铁谱分析中的磁化机制及力学模型研究

阐述磁化液对非铁磁性磨屑的磁化机制以及非铁磁性磨屑在制谱中的沉积过程.对磁化后的非铁磁性磨屑在梯度磁场中的受力进行分析,结果表明磁化液可以使非铁磁性磨屑有效地沉积在铁谱仪的谱片上,从而能够收集到更加全面的磨损信息.最后通过实验对理论分析结果加以证明.     

蜗杆传动磨损监测方法试验研究

磨擦副的磨损状态与磨屑的特征有密切联系，作者在自制的蜗杆传动磨损试验台上，对蜗杆传动的磨损过程进行了试验，试验结果表明：鉴别和利用这些特征，可对蜗轮蜗杆传动设备的磨损状态进行识别和监测。     

磨屑对润滑油摩擦性能的影响

通过实验和模拟研究磨粒对润滑油摩擦性能的影响。首先通过微纳米压/划痕试验测量含磨屑润滑油的摩擦因数。同时,建立边界润滑体系模型,采用分子动力学方法模拟含磨屑润滑油膜在不同载荷下沿膜厚方向的压缩率和密度分布;对体系的上下固体壁面施加方向相反的剪切速度,计算出壁面原子的应力、摩擦力、正压力和摩擦因数;分析不同粒径磨屑的动态行为特征;通过减少润滑油分子数量,探究乏油工况下含磨屑润滑体系的摩擦性能。结果表明,润滑体系摩擦因数的模拟值与试验值一致;磨屑的存在会降低油膜的压缩率,同时在高载下磨屑的存在会对油膜的分层产生破坏,影响磨屑附近的密度分布;含小粒径磨屑的润滑体系的摩擦因数比含大粒径磨屑的润滑体系的小,表明磨粒聚集长大现象会恶化润滑油的润滑性能;磨屑在剪切过程中同时存在滚动和滑动,含小粒径磨屑的润滑体系剪切过程中表现出波动幅度更大的角速度;随着载荷的增大,磨屑角速度减小,波动幅度降低;在乏油工况下,磨屑会在剪切过程中出现变形破碎现象。     

过渡区的摩擦特性研究

用GCr１５的球试样和45^#钢平面试样在200N的法向务作用下对大范围位移幅值下的往复滑动作了大量磨损试验，着重对摩擦系数、磨损系数、平面试样磨痕的表面形貌以及磨屑的尺寸和分析情况进行分析研究。结果表明，在本试验条件下，过渡区范围是75－125μm。过渡区和微动、滑动状态下的磨损系数、磨痕形貌以及磨屑的尺寸和分布均有所差异。     

电连接器微动磨损的超声识别与性能退化模型

针对振动环境下电连接器易产生微动磨损而接触性能降低这一问题，采用超声检测方法监测微动磨损过程中电连接器接触件间磨屑的特征值，研究了不同振动条件下接触件的磨损程度及接触性能的退化规律。结果表明，振动频率、振动加速度和振动次数对接触面磨屑的堆积和接触电阻的波动都有正向累积效应；电连接器轴向振动时，磨屑累积效应最为明显。接触电阻和磨屑特征值总量在高振频及加速度下呈现极高的相关性。以磨屑特征值构建的麻雀搜索算法优化BP神经网络性能退化模型的平均绝对误差小于5%。