矿井提升机盘式制动器的摩擦磨损特性研究

采用Link 3900 NVH台架试验机对提升机盘式制动器进行定压、定速摩擦测试,得出提升速度为5~30 m/min、制动压力为1~3.5 MPa条件下的平均摩擦因数和稳定磨损率变化规律。通过TM3000扫描电子显微镜分析摩擦片在2 MPa制动压力和不同提升速度条件下的表面磨损形貌。研究结果表明:提升机盘式制动器的摩擦因数随制动压力的增大呈减小趋势;低速挡条件下的摩擦因数较大;中速挡条件下的磨损受制动压力的影响较小;低速挡和高速挡条件下的稳定期磨损率数值较大,且波动性显著;提升速度的增大将显著加速黏结剂的改性,高速挡条件下的基体纤维出现了部分不规律性分解。     

改性酚醛树脂对摩擦片制动性能的影响

采用热压烧结技术制备了以酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂以及环氧改性酚醛树脂为基体的3种树脂基摩擦片试样(依次为试样A、试样B和试样C)。利用环-块摩擦磨损试验机研究这3种试样在不同制动速度、不同压力下的性能,并采用JSM-IT300扫描电镜对它们的磨损表面形貌进行分析。结果表明:试样B表面显微结构较为密实,没有空洞和裂纹,不同组分均匀分布于基体中,并且在不同制动条件下具有较为稳定的摩擦因数和较小的磨损率,对偶制动轮磨损也较小;3种试样摩擦表面均有摩擦膜的形成,试样A的摩擦膜形成较差,磨损机理表现为粘着磨损和磨粒磨损,且以磨粒磨损为主;试样B的摩擦膜较为平整均匀,磨损机理主要为微犁沟和疲劳剥落;试样C的摩擦膜形成依托于硬质相,磨损机理为磨粒磨损。     

稀土氧化镧增强汽车摩擦片摩擦磨损性能的研究

为研究稀土氧化镧及其含量对汽车摩擦片摩擦磨损性能的影响,在汽车摩擦片材料体系中添加不同质量分数的氧化镧。试样制备采用热压成型工艺,摩擦学性能测试采用定速摩擦试验机,表面形貌利用扫描电子显微镜进行观察。结果表明:200 ℃时,摩擦因数由0.29提高到0.35,高温条件下,由0.38提高到0.45;低温条件下,磨损率由0.33×10~(-7 )cm~3/(N·m)降低到0.2×10~(-7 )cm~3/(N·m)。摩擦磨损研究表明:未添加氧化镧的试样表面大面积破坏,有明显的犁沟,磨损机理以磨粒磨损为主;加入氧化镧后试样磨损面保持完整,凹坑较少,以黏着磨损为主。     

填料和纤维配比对摩擦材料摩擦磨损性能影响

制备填料和纤维组分含量不同的两种摩擦材料,通过变速变压实验分析不同配比对摩擦材料摩擦磨损性能的影响规律,为摩擦材料的研发提供理论依据。利用X-DM调压变速试验机在不同温度、不同压力、不同转速下进行摩擦磨损试验,比较两种摩擦材料摩擦因数和磨损失重的差异,并用正交表分析两种材料对温度、压力和转速变化的敏感度。结果表明,含增摩填料较多的摩擦材料摩擦因数低,摩擦因数稳定性好,磨损大且对温度变化敏感,适合在低温工况下使用;含增强纤维较多的摩擦材料摩擦因数高,磨损小且磨损稳定,适合在中高温工况下使用。     

湿式制动器摩擦片间的压力分布规律

摩擦片间压力均匀分布的假设与实验结果矛盾。本文根据粘着摩擦理论和能量磨损理论推导出摩擦片间的压力沿径向按双曲线规律分布，并根据分布规律推导出设计计算公式。由此证明，将摩擦片的温度场研究简化为一维热传导问题是有理论根据的。     

极限工况下的矿用液黏离合器保护策略研究

对大惯量负载极限工况下液黏离合器的保护机制进行研究,并提出一种新的摩擦片保护策略。该策略根据电机电流信号和输出轴的转速信号调整摩擦片的控制压力,防止离合器因长期处于极限机械摩擦状态而产生的不必要磨损,延长其摩擦片工作寿命。     

湿法制备半金属摩擦材料中改性的热固性树脂含量对摩擦磨损性能的影响

用自行制备的坡缕石纳米粒子改性的热固性酚醛树脂湿法生产出半金属摩擦材料,研究了该树脂不同含量对摩擦材料摩擦和磨损主要性能的影响规律.通过SEM扫描电镜,对比分析了摩擦材料的表面形貌和影响的内在机理.结果表明在树脂含量为20%附近范围内随含量的增加,摩擦材料250℃以上的抗高温磨损能力明显提高,平均磨损率下降50%;热衰退温度点仍保持较高的水平,摩擦系数略有下降.     

石棉,半金属摩擦材料制动摩擦学行为的研究

在ＭＭ１０００磨损试验机上，对石棉、半金属与钢和铁钴镍碳化钨复合涂层组成的摩擦副进行了制动摩擦磨损试验，重点研究了石棉和半金属摩擦材料的制动摩擦学特性。研究结果表明，半金属比石棉摩擦材料抗热衰退性能和摩擦系数的稳定性好，耐磨性好；制动摩擦系数受到制动压力、速度和转动惯量的影响；在强制动条件下石棉的摩擦系数降低，而半金属的摩擦系数升高。制动后，石棉摩擦材料表面形成富铜集铁和有机物的碳化层；半金属摩擦材料磨损的抗力主要由钢纤维承担，磨损的主要形式为磨粒磨损、氧化磨损和粘着磨损并伴有有机物的分解与碳化     

压力对空间对接摩擦材料摩擦磨损性能的影响

通过粉末冶金方法制备了铜基摩擦材料,在经技术改进后的MM-1000摩擦试验机上对其在不同压力下的摩擦磨损性能进行了研究,结果表明:随着压力的增大,材料的摩擦系数呈降低趋势,在真空中的摩擦系数小于大气中的摩擦系数;真空中材料的摩擦系数稳定度高于大气环境中的,材料的磨损随压力的变化在两种环境下呈现出相反的变化形式。摩擦表面形成的摩擦膜对材料的摩擦磨损性能具有重要的影响;随着压力的增大,材料在真空中的磨损机理由以磨粒磨损为主逐渐转变为以黏着磨损为主。     

矿用汽车摩擦材料机理研究

在重型矿用汽车摩擦片研制与工业试验的基础上,分析了摩擦材料各种组分对摩擦片性能的影响,提出了矿用汽车摩擦片合理的组份和比例。     

不同速度下石墨含量对铜基摩擦材料性能的影响

采用粉末冶金工艺制备铜-石墨材料。通过改变石墨在材料中的含量(2.5%～30%), 观察在不同摩擦速度下, 材料摩擦系数的变化规律, 并测出各对应条件下的磨损率。研究表明, 随着石墨含量的增加, 摩擦系数和磨损量减小。在石墨含量低于10%时, 摩擦速度对材料的摩擦系数影响明显, 且随摩擦速度的提高, 磨损量迅速增加。当石墨含量大于15%时, 摩擦系数稳定, 磨损量并没有随摩擦速度的提高而明显增加。     

CMM25-4G型四臂锚杆钻车钻头基座导向板失效分析

对CMM25-4G型四臂锚杆钻车钻头基座导向板发生严重磨损而导致过早失效的问题进行了失效分析。通过工况分析、金相检测和磨损形貌的SEM观察后认为,导向板磨损面受力不均匀和现役导向板材料耐磨性能差是致使导向板磨损失效的主要原因。结合失效件成分、组织以及磨损形貌特征,确定了具有基体上沿晶界分布粒状较软相组织结构的材料在磨粒磨损过程中的损伤机理,并提出改善导向板耐磨损性能的几点建议。     

刹车用SiO2/Cu复合材料基体中Fe和Sn对摩擦性能的影响

在MM-1000型摩擦试验机上测试Cu-Fe，Cu-Sn，Cu-Fe-Sn三种基体的SiO2／Cu复合材料的摩擦磨损性能，通过扫描电镜观察及能谱分析讨论基体中Fe和Sn的存在状态、作用以及对材料摩擦性能的影响。结果表明，Cu-Fe-Sn基体的SiO2／Cu复合材料具有更高的摩擦系数及稳定性、更小的磨损量，可承受更高的触动速度，是适合高速制动的高性能刹车材料。     

严酷工况下刮板输送机中部槽磨损规律

针对严酷工况影响刮板输送机中部槽磨损规律的复杂问题,开展中部槽中板与煤、矸石、水等混合物料的磨损试验,利用统计学原理、交互作用技术和现代摩擦学理论对获得的试验数据进行研究与分析。结果表明:中板磨损量随接触压力、滑动速度的增加而增加,在接触压力较低时,磨损量变化比较剧烈,但当接触压力超过0.004 9 MPa时,变化趋于平缓,在接触压力、滑动速度一定的情况下,磨损量随水、煤、矸石比例升高而减少;中板的磨损机制主要为磨粒磨损、黏着磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损,分布在磨损机制分布图的轻度、中度及重度磨损区内,在接触压力分别为0.004 9,0.005 7 MPa,滑动速度分别为1.48,1.9 m/s时,磨损分区及其机制发生了过渡。     

不同热处理下SiCp/Al复合材料摩擦磨损性能及机理研究

颗粒增强铝基复合材料因其轻质性和耐磨性,是发展轻量化制动部件的优良备选材料。本研究采用由压力浸渗法制备的SiCp/2024Al复合材料,与GCr15钢球进行了干滑动摩擦磨损实验,探究其在T4和T6热处理以及不同载荷和滑动速度下的磨损机理和摩擦学性能;为进一步探明SiC颗粒加入对磨损机理的影响,与2024铝合金进行了相同的对比实验。结果表明：高硬度SiC颗粒的加入明显提高了材料的耐磨性,T6热处理工艺相较于T4工艺可降低复合材料的摩擦系数和磨损率,SiCp/2024Al复合材料相较于2024铝合金具有更高且稳定的平均摩擦系数,而磨损率和磨损量降低;复合材料的磨损机制主要为剥层磨损,2024铝合金的磨损机制为磨粒磨损,SiC颗粒的加入引起了磨损机理的转变;磨损过程中亚表层颗粒在低速低载情况下较为完整,起保护减磨作用,而在高速高载情况下更易破碎形成微观缺陷,加快亚表层微裂纹的扩展。     

湿式多片制动器设计中摩擦材料的选择

在湿式多片制动器设计中,摩擦材料的性能受使用条件的影响。冷却方式、表面压力、相对转速和制动扭矩是选择摩擦材料时需要考虑的重要因素。烧结金属摩擦材料适用于低速－大扭矩,采用集油自流冷却的湿式制动器;弹性有机材料则在高速－小扭矩而且有循环机油冷却的制动器中工作状况良好。     

不同热处理下2024铝合金摩擦磨损行为和机理研究

采用单因素法,通过GCr15钢球与2024铝合金进行干滑动摩擦磨损实验,研究载荷和滑动速度变化对2024铝合金的摩擦磨损性能的影响,并通过磨损率、摩擦系数以及表面磨损形貌对T4和T6态2024铝合金的磨损机理进行对比分析。实验结果表明载荷和滑动速度对平均摩擦系数影响不明显,在低载荷低滑动速度下摩擦系数存在较大波动,随载荷和滑动速度提高,摩擦系数逐渐趋于平稳,T6态铝合金平均摩擦系数低于T4态;磨损量随载荷和滑动速度增加呈现非线性增加关系,磨损率随载荷和滑动速度增加而降低,磨损速度降低,T6态铝合金的磨损量和磨损率均低于T4态;在低载荷低滑动速度下主要发生黏着磨损,随载荷和滑动速度提高,磨粒磨损和疲劳剥层磨损成为主要磨损形式。整体而言T6态2024铝合金耐磨性能优于T4态。