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选取地铁刚性接触网中现役的浸金属碳滑板与铜银合金接触线为接触副,模拟地铁弓网的实际运行状况,在环-块式试验机上研究直流电流为200~400 A、法向载荷为15~40 N、滑动速度为40~120 km/h工况下浸金属碳滑板载流摩擦磨损性能。结果表明:摩擦因数随电流和滑动速度的增大而减小,随法向载荷的增大而增大;磨损量随电流和滑动速度的增大而增大,当电流较小时(如200 A),磨损量和法向载荷之间存在一个阈值,当电流较大时(如400 A),磨损量随法向载荷的增大而减小;滑板温度随电流的增大而增大,随法向载荷增大而减小,当电流较小时(如200 A),滑板温度随速度的增大而增大,当电流较大时(如400 A),滑板温度随速度的增大而减小;当电流为200~300 A时,其磨损机制主要为机械磨损,当电流为300~400 A时,其磨损机制主要为氧化磨损和电弧烧蚀。 相似文献
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以碳/铜载流摩擦副为研究对象,在CETR UMT-2多功能摩擦磨损试验机上,采用环/块接触方式,对载流摩擦过程中摩擦因数的影响因素进行了试验研究。结果表明:在低速条件下,载流稳态摩擦因数随法向载荷和电流的增大而增大,高速时结果相反;无电流时稳态摩擦因数随转速升高而增大,载流时则随转速升高呈先增大后减小的趋势;载流时摩擦因数开始一般都比无电流时摩擦因数小,随后逐渐增大,并超过无电流时的摩擦因数,所需时间随转速和法向载荷的增大而缩短;低速载流摩擦因数变化的关键因素可能是摩擦过程中产生的摩擦热,高速载流摩擦因素的变化则可能与微电弧对材料的烧蚀机制密切相关。 相似文献
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在环-块式高速摩擦磨损试验机上,试验研究在交流电场和不同接触压力条件下电弧放电对纯碳滑板/铜接触线高速滑动摩擦磨损性能的影响。试验结果表明:纯碳滑板/铜接触线的摩擦因数随着接触压力的增大而减小,无电流时,摩擦因数一般在0.38~0.59之间波动,有电流时,摩擦因数一般在0.27~0.57之间波动;随着接触压力的增大,电弧放电频率以及单个采样间隔时间内离线电弧放电能量随之减小;加载100 A电流时,纯碳滑板材料的磨损量高于无电流时滑板材料的磨损量,且磨损量随着接触压力的增大而逐渐减小;碳滑板的磨损率随电弧能量的增大而增大,呈比例关系。 相似文献
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在销-盘摩擦磨损试验机上研究了纯碳/不锈钢和浸金属碳/不锈钢的载流摩擦磨损行为.结果表明,两种摩擦副的摩擦因数、磨损率都随着速度或电流的增加而增大,但纯碳/不锈钢摩擦副材料具有更高的摩擦因数和磨损量.试验过程中,两种摩擦副都出现火花放电和电弧放电,且纯碳/不锈钢摩擦副放电强度更高.用扫描电镜(SEM)观察两种销试样表面磨损形貌可知,纯碳/不锈钢摩擦副以电弧烧蚀和氧化磨损为主,伴随轻微的磨粒磨损;浸金属碳/不锈钢摩擦副以磨粒磨损、黏着磨损为主,伴随着电弧烧蚀和氧化磨损.比较销试样磨损前后EDX图谱可得,纯碳摩擦副材料几乎无元素转移,而浸金属碳摩擦副材料表面有明显的材料转移. 相似文献
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120~170 km/h条件下碳滑板/铜接触线摩擦磨损性能试验研究 总被引:3,自引:1,他引:2
在环-块式高速摩擦磨损试验机上,试验研究电流I=100~300 A、滑动速度v=120~170 km/h和法向载荷Fn=100~200 N条件下纯碳滑板/铜接触线的摩擦磨损性能.结果表明:无电流时,碳滑板磨损率很低,一般不超过0.001 4 g/km,但摩擦因数较高,一般在0.30以上.加入电流后,碳滑板的磨损率明显增加,达到无电流时磨损率的10倍多;而摩擦因数明显降低,一般在0.24~0.30间波动.观察碳滑板磨损形貌发现,无电流时磨痕面积较小,随着电流的增加磨痕面积不断增大;且磨损面出现电弧烧蚀的黑色流线和麻点.滑动速度、法向载荷对碳滑板摩擦磨损性能影响较小,而电流作用引起的高温磨损和电弧烧蚀是导致碳滑板材料磨损加剧的主要因素. 相似文献
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两种受电靴材料与不锈钢带电接触摩擦磨损特性的试验研究 总被引:1,自引:2,他引:1
在销-盘式摩擦磨损试验机上分别进行了不锈钢/铜基烧结合金材料和不锈钢/铜石墨烧结材料接触的载流摩擦磨损行为的试验研究。在试验中记录了摩擦因数和磨损量的变化,并对磨痕形貌进行了光学显微镜观察。结果显示,电流对2种摩擦副带电接触的摩擦磨损行为有重要的影响。2种材料的摩擦因数随电流的增大而呈现截然相反的变化趋势,但两者的磨损量却随电流的增加而增大。不锈钢/铜基烧结合金材料的磨损机制主要是粘着磨损及氧化磨损。不锈钢/铜石墨烧结材料磨损机制包括磨粒、粘着磨损和电弧烧蚀,其中电弧烧蚀对磨损量的影响随电流的增大而增加。 相似文献
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在受电弓-接触网载流摩擦磨损过程中,接触线会产生不同的横截面形状,而接触线形貌的改变可能会影响弓网间的接触关系,进而影响弓网间的载流摩擦磨损性能。为研究不同表面形貌的接触线对浸金属碳滑板载流摩擦磨损性能的影响,利用环-块式高速载流摩擦磨损试验机,研究载流条件下常规形貌、麻点形貌、斜切形貌的接触线与浸金属碳滑板的摩擦磨损性能,比较采用不同形貌接触线时的摩擦因数、电弧能量和浸金属碳滑板的磨损量、表面形貌。试验结果表明:在直流电情况下,常规接触线与浸金属碳滑板组成的摩擦副的摩擦因数最小,滑板磨损量最低;采用斜切形貌接触线时的摩擦因数最大,滑板磨损量最大。通过SEM电镜观测浸金属碳滑板表面的磨损形貌,发现接触线为常规形貌时,滑板以氧化磨损为主,有较多的氧化物产生;接触线为麻点形貌时,滑板以电弧烧蚀和磨粒磨损为主,产生了细小裂纹和烧蚀坑,有较多的磨屑和剥落层出现;接触线为斜切形貌时,滑板以电弧烧蚀为主,有大裂纹和犁沟产生,并且烧蚀区域出现了较多的白色小球。研究表明,当接触线的形貌发生改变时,会导致滑板磨耗增加并加剧接触副电弧放电,从而恶化接触副的状态。因此,当接触线磨损变形严重时,应及时进行更换... 相似文献
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紫铜/铬青铜摩擦副在干摩擦和水雾条件下的载流摩擦磨损性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
在HST-100载流高速摩擦磨损试验机上,对比考察了紫铜/铬青铜摩擦副在干摩擦和水雾2种状态下的载流摩擦磨损性能,采用扫描电镜(SEM)对磨损表面形貌进行了观测。结果表明:水雾条件下销试样载流摩擦磨损时,其摩擦因数及磨损率均低于纯载流状态下;该试样在纯载流条件下的磨损机制主要为粘着磨损和电气磨损,在水雾条件下主要为电弧侵蚀、塑性变形和轻微的粘着磨损。这是因为水有利于降低摩擦副接触表面的温度,有效地抑制了铜的转移,阻止了粘着磨损的发生。水因素的介入也导致了电弧发生频率的增多,但在综合影响下,水可以有效地改善该试样的磨损性能。 相似文献
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基于UHMWPE基复合材料摩擦性能研究试验机的设计 总被引:1,自引:0,他引:1
基于UHMWPE基复合材料在特殊条件下摩擦磨损性能设计了一台摩擦磨损试验机.试验机主要包括电气控制、数据采集和机械装置3部分.系统结构紧凑,操作方便,克服了传统摩擦磨损试验机体积大、质量大、成本高、试件结构尺寸单一的缺点,同时可研究UHMWPE基复合材料在摩擦条件下的温度场变化规律.摩擦试验结果表明:试验机运转稳定,数据检测方便. 相似文献
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Xinhua WANG Simin WANG Siwei ZHANG Deguo WANG 《Frontiers of Mechanical Engineering in China》2008,3(1):10-16
To improve friction and wear performance and service life of the disc-brake pair material of a drilling rig, a new type of
asbestos-free frictional material with better performance for disc-brake blocks is developed, and its wear mechanism is investigated
by friction and wear experiments. Topography and elementary components of the brake block’s wear surface are analyzed by employing
SEM and EDAX patterns, revealing its tribological behaviour and wear mechanism. When the frictional temperature is lower,
the surface film of the brake block is thinner, dense, smooth with plasticity, and divided into the mixture area, Feabundant
area, carbon-abundant area and spalling area. The mixture area consists of various constituents of frictional pairs without
ploughing and rolling trace. The Fe-abundant area mainly consists of iron and other constituents. The carbon-abundant area
is the zone where graphite and organic fibre are comparatively gathered, while the spalling area is the zone where the surface
film is spalled and its surface is rough and uneven, with a loose and denuded state. During the period of high frictional
temperature, the frictional surface is also divided into the mixture area, Feabundant area and spalling area. In this case,
the mixture area consists of abrasive dust from friction pairs, and the surface film is distributed with crumby hard granules,
exiguous oxide, carbide granules and sheared slender fibre. The Fe-abundant area is mostly an oxide layer of iron with a flaky
distribution. Fracture and spalling traces as well as an overlapping structure of multilayer surface films can be easily found
on the surface film. The components of the spalling area are basically the same as that of the matrix. At the beginning of
wear, the hard peaks from the friction surface of the disc-brake plough on the surface of the brake block. With increasing
frictional temperature, the friction surface begins to soften and expand, and oxidized wear occurs at the same time. During
the high-temperature wear period, severely influenced by friction heat, obvious softening and plastic flow can be found on
the friction surface of the brake block, its anti-shearing ability is weakened, and adhesive wear is intensified. Thermal
decomposition of cohesive material in the brake block is simultaneously strengthened, so that constituents shed due to loss
of adhesion. Organic fibre is in a flowing state and obviously generates drawing, shearing, carbonization and oxidization.
In addition, thermal cracking, thermal oxidization, carbonization and cyclization of organic substances on the surface of
brake block can make the friction surface produce pores or cracks, thus fatigue wear occurs. 相似文献
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