纳米CaB/MoDDP复合润滑油添加剂的摩擦学性能

为提高润滑油的抗磨减摩性能,提升机械设备在恶劣工况下运行的稳定性和安全性,通过四球机和低速重载摩擦磨损试验机研究纳米硼酸钙(CaB)和二烷基二硫代磷酸钼(MoDDP)复合润滑油添加剂的减摩抗磨性能,期望取得较单一添加剂更优异的润滑效果。研究结果显示：制备的纳米CaB为不规则的纳米薄片状,平均尺寸为50～150 nm,经油酸改性后在基础油中具有良好的分散稳定性;纳米CaB和MoDDP均可显著提高润滑油的润滑效果,随着纳米CaB和MoDDP添加质量分数的增加,摩擦因数和磨斑直径呈现先降低后升高的趋势,纳米CaB和MoDDP的最佳添加质量分数分别为2.0%和1.5%;与单一添加CaB、MoDDP相比,复合CaB/MoDDP可进一步改善润滑油的减摩抗磨性能,MoDDP和CaB的最佳质量配比为1.5%∶3.0%,此时摩擦副的摩擦因数最小,磨痕最浅,磨斑直径最小,最大无卡咬负荷最高,并且在低速重载工况下,显示出优良的润滑效果,表明CaB/MoDDP复合润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨效果,可以显著提高润滑油的性能。     

钢球级配对铁矿石的磨矿动力学研究

以4种不同级配(m40∶m30∶m20=1∶1∶1、1∶1∶3、1∶3∶1、3∶1∶1)的钢球为研究对象,基于总体平衡模型开展磨矿动力学试验,研究了不同钢球级配对铁矿石的破碎规律,确定了5种单粒级(-13.2+9.5、-6.5+4.75、-3.35+2.36、-1.7+1.18、-0.6+0.425 mm)矿石在不同钢球级配下的比破碎速率。结果表明,铁矿石破碎规律不符合一阶磨矿动力学,比破碎速率随磨矿时间的增加而减小;级配为3∶1∶1的钢球对-13.2+9.5、-6.5+4.75 mm粒级矿石的破碎效果优于其他级配的破碎效果;级配为1∶1∶3的钢球在给料粒度大于3.35 mm时磨矿效果较差,在给料粒度小于1.7 mm时磨矿效果最好。     

刮板输送机中部槽的研究现状及展望

中部槽是刮板输送机的关键部件,其磨损失效是造成刮板输送机故障多发、寿命缩短及其他配套设备无法正常运行的主要因素之一。叙述了中部槽在刮板输送机中的地位,分析了其磨损失效机理,介绍了新型耐磨材料以及表面强化技术在中部槽上应用的研究现状,展望了中部槽磨损改性方面的研究趋势。     

铁矿石球磨机衬板干湿磨摩擦磨损机理研究

为掌握铁矿石球磨机筒体内衬板摩擦磨损机理,设计了铁矿石球磨机衬板—磨球摩擦磨损试验台,在此试验台上进行衬板与磨球间的摩擦磨损试验,以ZGMn13衬板试样为研究对象,探究干湿磨时不同磨损工况下衬板与磨球摩擦系数、摩擦接触温升及磨损率变化规律,结果表明:压力对摩擦系数、温升和磨损率的影响大于转速;磨球与衬板间的摩擦系数随载荷W增大而减小,有矿粉颗粒干磨摩擦系数达0.59,矿浆湿磨时仅为0.25;无矿粉干磨情况下温升较小,最高温升仅4.3℃,温升速率随磨程S的增长呈现先快后慢的趋势;磨损率随载荷W的增大而急剧增大,矿粉的加入会使表面犁沟变宽且分布无序,矿浆的加入阻隔了磨损,使表面纹理不明显。     

PTFE和MoS_2填充尼龙复合材料摩擦行为研究

以注塑成型法制备了聚四氟乙烯(PTFE)和MoS2填充PA1010复合材料,采用M-2000磨损试验机考察了复合材料与45钢对摩时的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析了PA复合材料磨损表面及其偶件表面转移膜形貌。研究结果表明:PTFE填充PA1010可显著改善尼龙复合材料的摩擦磨损性能。PTFE质量分数为25%时,复合材料的摩擦学综合性能最佳。PTFE和MoS2共同填充PA1010时,复合材料的摩擦因数和磨损率随着PTFE含量的减少、MoS2含量的增加,整体呈现增大趋势,其中PA+20%PTFE+5%MoS2复合材料的减摩抗磨性能较好。在正常工作条件下(0.21-0.42 m/s,100-300 N),PA+25%PTFE复合材料的抗磨性优于相同条件下PA+20%PTFE+5%MoS2复合材料,但PA+20%PTFE+5%MoS2复合材料具有更宽的速度适用范围。PA复合材料的摩擦磨损性能与其在偶件表面形成的转移膜的特性有重要关系,转移膜的厚度大小、分布均匀状况以及和偶件的结合强度都会对复合材料的减摩抗磨性能产生影响。     

基于SHPB试验的磁铁矿石破碎特性与能量耗散研究

为掌握磁铁矿石在冲击载荷作用下的破碎特性,基于霍普金斯(SHPB)压杆装置,开展不同气压对磁铁矿石冲击压缩试验,探究磁铁矿石动态应变率和动态抗压强度与冲击气压的变化规律,解析磁铁矿石在高应变率下的破碎形态和能量规律。研究表明:随着冲击气压的增加,磁铁矿石动态抗压强度先增加后减小,冲击气压为0.6 Mpa时,动态抗压强度最大,其对应平均应变率为102.71s^-1;磁铁矿石平均应变率和峰值应变率均随着冲击气压均呈幂指数形式增加(εe=230.57p^1.46,εm=311.33p^1.81);进入入射杆的能量中,反射能所占比例为29.93%~57.95%,透射能所占比例为3.66%~25.11%,吸收能的能量利用率为36.09%~44.96%。冲击气压为0.5MPa时,磁铁矿石试样破碎效率最佳,能量利用率最高为44.96%。     

具有保护功能的集成式路面压电装置的设计与分析

以工程应用为导向,对比分析了三种压电路面实施方案的优缺点,全面分析了埋入式压电元件的失效机理,明确了集成式路面压电装置方案是保护压电元件免于失效的根本措施.在提出集成式路面压电装置设计要求的基础上,设计并制作了一种集成式路面压电装置.采用有限元对该装置的主要部分进行了刚度和强度校核,并进行了碾压实验.结果表明该装置对压...     

滚轮罐耳胶轮动态热物性能及瞬态温度场研究

为研究聚氨酯（PU）和尼龙复合材料（PA1010+20%PTFE+5%MoS₂）两种滚轮罐耳胶轮材料的动态热物性能,以及在矿井提升过程中的温度场,利用DSC-TG和LFA对其进行了热分析实验。结果表明：随着温度升高,聚氨酯和尼龙复合材料的比热容快速增大,热扩散系数呈指数规律下降,导热系数变化较为平稳;尼龙复合材料的热扩散系数和导热系数明显低于聚氨酯。结合胶轮使用工况,基于热传导理论,得到了胶轮温度场理论模型。根据理论模型对胶轮温度场进行数值仿真计算,结果表明：胶轮进行周期性吸热和放热循环,在交替循环中温度不断升高;胶轮截面温升主要分布在接触表层,接触表层温度变化剧烈且分布不均匀;尼龙复合材料温升较聚氨酯低,随着速度的增加,两者的温差迅速增大。即尼龙复合材料具有更好的耐热性能,能有效降低胶轮的摩擦温升。     

千米深井提升机盘式制动器闸瓦可靠性分析

针对千米深井提升机紧急制动工况,对盘式制动器闸瓦可靠性进行了研究。首先,结合热传导理论建立了制动盘-闸瓦摩擦副有限元模型,仿真得到闸瓦所受应力,并分析了不同制动初速度对摩擦副温度以及热应力的影响;其次,采用拉丁超立方抽样方法进行了试验设计并得到随机试验数据;然后,利用Kriging模型建立了随机变量与闸瓦应力之间的函数关系;最后,结合鞍点逼近方法进行了可靠性评估,得到闸瓦的失效概率。     

缠绕提升钢丝绳微动摩擦试验研究

为了掌握多绳多层缠绕提升钢丝绳层与层之间微动摩擦磨损机制,设计矿井提升机钢丝绳综合摩擦试验台,在其缠绕提升机钢丝绳摩擦试验装置上开展滑动摩擦试验,以6×19+FC热镀锌钢丝绳为研究对象,探究不同接触载荷、接触角度下钢丝绳滑动摩擦磨损规律及钢丝绳摩擦接触处温升变化规律。研究结果表明：钢丝绳滑动摩擦因数随时间经历了快速增长阶段、缓慢递增阶段和平稳波动阶段;摩擦因数随着载荷增加先减小后增大,在250 N时最低为0.59,但摩擦因数随载荷变化范围不大,维持在0.68左右;摩擦因数随接触角度的增大先迅速增大后呈缓慢增长趋势,最终稳定为0.58,其中接触角度为45°时摩擦因数最小,仅为0.15;钢丝绳滑动摩擦温升集中在接触区域内,接触点温升随着接触角度的增加而增加,最高温升为8.5 ℃,随载荷的增加呈先减小后增大最后减小的波浪形变化趋势,最高温升为10.4 ℃。