内嵌电感式磨粒监测传感器的多磨粒特性仿真研究

油液中的磨粒状态错综复杂,容易出现聚集,为准确获取磨粒信息,建立多磨粒的数学模型。为研究油液中磨粒的不规则形状对内嵌电感式传感器电感特性的影响,利用Maxwell建立内嵌电感式传感器的仿真模型,从电感值、磁通量、耦合系数等多种角度探究多磨粒的电感特性。结果表明:双磨粒的电感值远大于单磨粒,柱状磨粒电感值远大于相同体积的球状磨粒;球磨粒与柱磨粒的相对位置对电感的影响不大。     

基于声发射的缸套-活塞环摩擦信号特征分析

为实现对缸套-活塞环摩擦磨损状况的实时监测和对缺陷、故障的诊断,以缸套-活塞环往复试验机为研究对象,基于声发射技术,研究缸套-活塞环单周期内声发射信号特征参数值随曲柄转角的变化关系,进而对声发射信号特征进行分析。研究结果表明:缸套-活塞环单循环周期内的声发射信号成\"双驼峰\"形变化,上下止点位置信号强度最弱,运动行程中点附近声发射信号最强;随着转速增加,声发射特征参数RMS和绝对能量逐渐增加,在上、下止点附近增幅较小,在行程中点附近增幅较大;随着载荷的增加,在低速时RMS和绝对能量呈现出增大的趋势,但增幅逐渐减小,在高速时RMS和绝对能量呈现先增大后减小的变化趋势。     

投球式滑套球座冲蚀磨损及评价方法研究

流体携砂冲蚀球座易导致投球滑套密封失效,而投球滑套的密封性能是影响水平井裸眼分段压裂完井技术的关键因数之一。为研究投球滑套密封的冲蚀磨损失效,依据投球滑套的实际工况,基于流体力学、切削变形理论和试验数据,建立一套适用于球座冲蚀磨损仿真分析规范及评价方法。基于上述规范及方法,利用流体软件实现锥度球座的结构优化。结果表明,球座最大冲蚀磨损率主要分布于漏斗形锥面变径处;随着球座锥度的增加,最大及平均冲蚀磨损率也相应地增加,并呈现出二次函数的变化趋势。     

丁腈橡胶三体湿磨粒磨损中砂粒运动的有限元分析

为研究砂粒在丁腈橡胶三体湿磨粒磨损中的作用机制,利用Abaqus有限元分析软件模拟丁腈橡胶在原油介质三体湿磨粒磨损中尖形和圆形砂粒在不同载荷作用下的运动方式,并探讨橡胶表面的受力变形。利用往复式磨损试验机在与有限元模拟计算相同的条件下进行丁腈橡胶在的三体湿磨粒磨损试验,并结合磨痕表面形貌分析,验证建立的有限元模型的正确性。结果表明,在所研究的载荷范围内,圆形砂粒的运动主要是以滚动为主,对表面的切削较弱,材料表面变形较小;而尖形砂粒在载荷较大时由滚动变为滑动,砂粒前端嵌入橡胶表面产生犁削作用,材料变形程度较大。磨损试验与有限元模拟结果符合较好。     

CrN、CrSiN薄膜在不同介质下的摩擦学性能对比研究

采用中频非平衡反应磁控溅射法在单晶硅〖BF〗P(111)〖BFQ〗和不锈钢（304SS）基材上制备CrN和CrSiN薄膜;利用球-盘式摩擦磨损试验机（CSM）考察2种薄膜在不同介质（空气、去离子水、质量分数35%NaCl 溶液）中和WC/Co球对摩的摩擦学性能。结果表明：大气环境下,CrN与CrSiN薄膜的磨损机制主要是磨粒磨损;水润滑下,CrN薄膜主要因机械抛光作用,CrSiN薄膜主要因摩擦化学反应,使得摩擦因数减小;在35%NaCl 溶液中CrN薄膜易被腐蚀,由于NaCl颗粒析出以及涂层接触区域的腐蚀和磨损产物,作为第三体的润滑作用,导致摩擦磨损发生明显变化,而CrSiN薄膜不易被腐蚀,主要因摩擦化学反应,使得摩擦磨损性能发生显著变化。     

基础油对锂基润滑脂流变性的影响

为考察基础油对锂基润滑脂流变性的影响,在稳态剪切流和小幅振荡剪切流下研究不同黏度基础油制备的锂基润滑脂的流变参数。通过分析触变性、屈服应力,表观黏度、储存模量和应变幅度等流变参数,探讨基础油黏度对流变性的影响。结果表明:基础油的黏度越小,锂基润滑脂的黏弹性表现更加显著,破坏其结构所需要的能量越大,其结构更加稳定。     

改性UHMWPE水润滑轴承材料摩擦磨损性能研究

以超高分子量聚乙烯为基体,用纳米二硫化钼和氟橡胶对其进行改性,制备一种新型复合UHMWPE水润滑轴承材料。在轴系试验台SSB-100上,研究复合UHMWPE材料在不同转速下的摩擦磨损性能,并分析其磨损形貌。结果表明,采用纳米二硫化钼改性UHMWPE时并不能有效改善其摩擦性能;采用氟橡胶改性时UHMWPE复合材料的摩擦因数呈现整体下降、局部波动的趋势,并在氟橡胶质量分数为20%时摩擦因数最低;二硫化钼和氟橡胶协同改性UHMWPE材料的摩擦因数随着二硫化钼和氟橡胶含量的升高而逐渐下降,其中纳米二硫化钼质量分数为8%、氟橡胶质量分数为16%的材料摩擦性能和磨损性能都达到最优。     

沟槽、凹坑类缺陷对滑动轴承承载力的影响

考虑轴瓦变形,基于雷诺方程对表面有缺陷的滑动轴承进行理论建模和数值计算,得到相应工况下轴承润滑膜厚度和压力分布,在此基础上研究缺陷的尺寸和位置对轴承承载力的影响。结果表明:不同材料的轴承,其承载力随着材料弹性模量的增加而增加,最终趋于稳定值;缺陷的存在会降低轴承承载力,但随着材料弹性模量的增加,缺陷的影响越来越小;在一定条件下,在轴承中截面上且位于承载区内的缺陷对轴承承载力的影响显著,缺陷尺寸越大,轴承承载力下降越明显;当缺陷位于轴承承载区内沿润滑剂入口方向靠近最小润滑膜厚度的部分区域时,轴承承载力会略微增加。     

热处理工艺对45＃钢抗苜蓿草粉的磨损性能影响

苜蓿草粉对环模系统的磨粒磨损是造成饲料制粒机关键部件失效的主要原因。为提高环模系统关键部件材料的抗磨粒磨损性能,采用不同热处理工艺对45#钢热处理,在磨粒磨损试验机上考察其抗苜蓿草粉的磨损行为,用金相显微镜对试样的金相组织进行分析研究,用扫描电镜对试样摩擦表面的磨损形貌进行观察研究。结果表明：经淬火处理后45#钢的磨损主要表现为显微切削和机械抛光,未见明显的塑性疲劳;当材料的硬度提升至一定值时,通过硬度与韧度的合理配合可获得较好的抗植物磨料磨损性能;相对于常温淬火,45#钢亚温淬火后抗植物磨料磨损性能明显提升。     

合成酯类基础油的水解性能研究

合成酯类润滑油分子结构中的酯键由于亲水性较强极易发生水解。为研究合成酯的水解过程与水解机制,选取5种常用合成酯类基础油,采用高压反应釜按SH/T 0301 1993标准进行水解试验,研究合成酯分子结构、水解时间、水解温度以及水含量等因素对合成酯水解稳定性的影响。研究表明：合成酯空间位阻越大,初始酸值越小,水解稳定性越好,其中初始酸值比分子结构的影响更大;水含量对合成酯水解性能的影响不大,水解速率主要取决于油水接触面积,而水解温度和时间对合成酯水解性能的影响较大;温度升高或时间延长,合成酯水解稳定性减弱,表现在油品酸值变化增大、运动黏度减小以及颜色加深等。