电机车轮轨黏着摩擦特性研究

矿用电机车在井下的使用中，机车轨道往往受到水分、煤泥等因素的影响，黏着系数大大降低．本文在实验室建立了电机车的模拟实验台，分别在干燥、水分、煤泥、撒砂等工况下，在不同电动机转速下对轮轨间的临界黏着系数进行研究，并对车轮“打滑”状态时的车轮实际转速进行了测量．实验结果表明，临界黏着系数从大到小的工况顺序为：撒砂、干燥、水分和煤泥状态，而且其大小基本和电动机转速无关．车轮和轨道之间的相对滑动速度，煤泥状态时速度最大，其次为有水分状态、黄砂状态，干燥状态最小．现场实验中也得到了类似结果．     

纳米羟基磷灰石复合陶瓷生物摩擦学行为研究

采用沉淀法合成了纳米羟基磷灰石（HA）粉体，无压烧结工艺制备了HA／PSZ陶瓷复合材料．利用材料试验分析系统（MTS）和纳米硬度分析测试系统（Triboindenter）测定了复合材料的宏观和微观力学性能，用销盘式摩擦磨损试验机考察了血浆润滑条件下复合材料的生物摩擦学性能，探讨了力学性能与摩擦学性能之间的关系．结果表明，无压烧结HA／PSZ复合陶瓷材料断裂韧性比纯HA陶瓷提高近2．7倍，弯曲强度提高近1倍．纳米硬度最高值为10．6GPa，纳米弹性模量为156．OGPa．血浆润滑条件下，HA／PSZ陶瓷和UHMWPE摩擦副的摩擦系数与HA的含量有关，UHMWPE的磨损率与HA／psz复合陶瓷摩擦副的硬度和断裂韧性存在反比关系．     

基于PLC的胶带张紧力比例控制系统的设计

长距离带式输送机是矿山、港口、电厂等工况连续运输物料的主要设备，而且随着生产程度的提高，其长度在不断加大。由于胶带在物料的作用下发生弹性变形，使其与滚筒之间的摩擦力不能启动胶带，从而影响了正常运输。因此在运输物料的过程中必须对其施加足够的张紧力，保证胶带与滚筒之间的摩擦力大于胶带受到的摩擦阻力。常规使用的螺旋张紧、重锤张紧和绞车张紧等输送带张紧装置，很难满足输送带在正反转及不同阶段(启动阶段、运行阶段和停机阶段)张力可调的要求，即启动阶段满足带式输送机的动态防滑要求而使张紧力较大以增大摩擦牵引力，等速阶段张紧力降低以维持输送机的正常运行。而且以往的张力控制精度较低，因此降低了输送带的使用寿命。     

一种高可靠性提升机液压制动系统

分析了现有矿井提升机制动装置液压系统的故障模式以及工作制动和安全制动时存在的问题,从安全可靠性的角度出发,提出了一种高可靠性液压系统。它在原有液压系统的基础上增加了安全制动时多路回油、电磁阀故障监测和残压保护等安全保护功能,同时改进了工作制动的调压功能和电控系统,从而提高了提升机制动系统的可靠性。     

掺杂B(CH)3的P型a-SiC:H层及a-Si:H电池的P/I界面研究

研究了衬底温度、反应气体流量等工艺条件对掺杂B(CH3)3(TMB)的P型氢化非晶硅碳(a-SiC:H)窗口材料性能的影响,获得了电导率达到8.97×10-7 S/cm、光学带隙大于2.0 eV的P型a-SiC:H窗口材料.研究了单结电池P型a-SiC:H窗口层的CH4流量与P、I层制备温度三者间的匹配关系.结果表明,随着衬底温度的提高,需要更多的CH4流量以增大P型窗口层的带隙Eg和电池的短路电流密度Jsc;沉积系统中,P型窗口层的温度比本征吸收层高25～50 ℃时,电池性能较好.研究了3种类型的P/I缓冲层对单结电池性能的影响.大量实验表明,不掺B的C缓冲层适合于低温和小CH4流量情况使用;掺B的C缓冲层 不掺B的C缓冲层适合于高温和大CH4流量情况使用;采用不掺B的C缓冲层的电池光稳定性高于采用B、C渐变缓冲层的电池.研究还表明,采用新型TMB作为P型窗口层掺杂剂的电池比传统采用B2H6作为P型窗口层掺杂剂的电池转换效率提高约1.0%.     

基于微动磨损预测矿井提升钢丝绳安全系数

为预测矿井提升过程中钢丝绳动态安全系数演变,针对浅井低载荷矿井提升机,运用动力学理论和摩擦传动理论获得了距离容器不同位置处钢丝绳动张力,建立了接触钢丝总磨损系数与钢丝间接触载荷、相对滑移和交叉角的关联模型,提出了矿井提升钢丝绳的磨损演化及承载安全系数预测方法,探究不同工况参数对钢丝绳磨损及承载安全系数的影响规律。结果表明:随着提升循环次数的增加,距容器不同位置处提升钢丝绳的横截面微动磨耗面积增大、安全系数降低;钢丝绳悬垂中间位置处,提升钢丝绳承载安全系数下降较快;提升钢丝绳承载安全系数对提升工况参数存在依赖性,随着提升侧终端质量的增加和最大提升速度的减小,提升钢丝绳承载安全系数均呈降低趋势。     

PVA-Silk复合水凝胶的摩擦磨损性能研究

选用高分子聚乙烯醇(PVA)和蚕丝(Silk)为原料,采用反复冷冻-解冻法制备PVA-Silk复合水凝胶。在往复式微摩擦试验机上研究PVA-Silk复合水凝胶的摩擦磨损性能,采用激光位移传感器测量PVA-Silk复合水凝胶的磨损深度,在扫描电镜上观察PVA-Silk复合水凝胶磨损后的微观形貌。结果表明,PVA-Silk复合水凝胶在摩擦磨损过程中随载荷的增大,启动摩擦因数增大,平均摩擦因数的增幅减小;随着滑动速率的增加,启动摩擦因数呈先减小后增大的趋势,平均摩擦因数的增幅减小。最大磨损深度随着磨损时间和载荷的增加而增大,磨损宽度没有明显变化,经过10min放置后磨损深度可恢复66.7%。磨损后表面存在明显的往复滑动褶皱,但没有明显的材料黏着剥落现象,放置一段时间后材料会产生恢复,褶皱消失。     

氧化锌晶须增强尼龙复合材料蠕滑特性

使用自制牵引滚动摩擦试验机测试氧化锌晶须(ZnOw)增强尼龙(Polyamide,PA)复合材料的滑移率—牵引力系数特性曲线,采用赫兹理论分析复合材料45钢的接触特性,并根据复合材料的粘弹性模型分析粘弹性对牵引力系数的影响。结果表明,ZnOw/PA复合材料的牵引力系数随滑移率先线性增大,在滑移率为5%～15%范围内,牵引力系数增至最大,然后则随滑移率增加逐渐减小并趋于稳定。牵引滚动特性受ZnOw的质量分数和试验正压力的影响。复合材料的粘弹性特性对复合材料的牵引力系数影响较小。复合材料的牵引力系数主要取决于其与45钢之间的粘着摩擦,牵引力系数符合大滑移率条件下牵引力系数的数学模型。     

城市燃气管网长期规划用气量的预测

天然气用量与城市国民经济发展情况、产业结构、能源结构、城市规划人口等宏观因素有关,采用传统的回归分析法预测天然气用量会产生较大偏差,而偏最小二乘回归分析法可以解决各影响因素之间的相关性问题.采用组合预测法能够避免单一预测方法自身的缺陷,使得预测结果更加合理.给出了组合预测法的应用实例.     

PECVD法硅基氮化硅薄膜的制备及其耐磨性研究

以N(111) 型的单晶硅片为基体,运用PECVD-2D等离子体化学气相淀积台在单晶硅片表面沉积氮化硅薄膜,通过薄膜颜色与厚度间的关系探讨了制备工艺参数对薄膜厚度的影响,用原位纳米力学测试系统对氮化硅薄膜的纳米硬度进行测定,在UMT-2型摩擦试验机上对不同制备工艺的硅基氮化硅薄膜进行耐磨寿命试验.结果表明:随着沉积温度的升高,薄膜厚度逐渐递减,SiH4和N2流量比越大,薄膜厚度越大;温度越高,薄膜硬度越大,耐磨寿命越长;随着SiH4和N2流量比的增加,薄膜硬度和耐磨寿命均先增加后减小.