燃气轮机下部传动箱试验台测控系统设计

对燃气轮机下部传动箱进行耐久性试验时,因工况调节频繁、报警响应要求高、需同时加载两侧负载,若采用手动操作不仅人力资源投入高而且难以实现电涡流测功器同时加载。因此设计研发了燃气轮机下部传动箱试验台测控系统,采用LabView作为上位机,实现工况切换、参数设置、监测、存储和人机交互等功能;采用PLC作为下位机,实现数据输入/输出、自动控制变频电机调速以及电涡流测功器控制器加载和系统报警保护等功能。上述两者间信息交换采用串口通信。经应用验证,该测控系统自动化程度高,能实现根据试验内容自动监测控制功能,稳定运行约2 000 h证明了该系统可靠,能满足下部传动箱试验任务要求。     

活塞环表面织构对缸套-活塞环摩擦学性能的影响

为了改善缸套-活塞环的摩擦性能,通过激光刻蚀技术在活塞环工作面加工出不同形状的表面织构。在同一转速、不同载荷下通过微机控制的往复式摩擦磨损试验机研究不同表面织构活塞环对缸套-活塞环摩擦学性能的影响。试验结果表明:在载荷为400 N工况下,活塞环的椭圆、圆形、方形织构摩擦系数分别可以降低1.1%、18.3%、14.1%;载荷600 N工况下,3种织构分别可以降低35.3%、35.3%、19.1%;综合分析摩擦系数、表面形貌、接触电阻,圆形凹坑织构的活塞环在降低摩擦系数、提高油膜润滑状态等方面效果最优。     

仿生多尺度沟槽织构对表面摩擦性能的影响

仿生织构是仿照生物结构在摩擦副表面加工出特定尺度的纹理结构,以达到预期的表面性能,在工况恶劣的机械摩擦中拥有广阔的应用前景。参考蚯蚓头部多尺度沟槽织构,基于沟槽织构的基本结构参数深度、宽度、间距,在球墨铸铁和灰铸铁表面设计并激光加工多种梯度变化的沟槽织构,利用RTEC多功能摩擦磨损试验机中的销盘模块进行试验,从摩擦因数、磨损量、表面形貌、能量损耗、SEM、元素分布等方面分析其表面摩擦性能及机理。结果表明：同种织构应用于不同材料表面时,摩擦副的摩擦性能会呈现差异性,材料应作为设计织构参数时考虑的要素之一;沟槽织构的结构参数是影响表面抗磨损能力的主要因素之一;间距梯度沟槽织构相较于其它类型的多尺度沟槽织构,拥有最佳的表面性能,得益于其优秀的油膜形成、补充、稳定以及磨屑储存、冲刷能力。     

基于I-YOLO模型的轴瓦零件缺陷视觉检测方法

轴瓦是水力测功器的重要零部件,其质量影响机组的安全运行。基于传统机器视觉的轴瓦缺陷检测方法存在准确率低、漏检率高的问题。针对该问题,提出一种基于改进YOLO模型的轴瓦缺陷检测方法。首先,对数据集进行图像预处理,扩大训练样本;然后,改进YOLO模型结构,通过候选框维度聚类和多尺度训练,提出一种新的IYOLO深度学习模型;最后,在轴瓦数据集训练和测试I-YOLO模型,并将该模型与YOLOv4、YOLOv3模型进行对比。结果表明,改进的I-YOLO模型在轴瓦缺陷检测中的准确率达到了98.73%,比YOLOv4、YOLOv3模型分别提高了3.01%、10.88%,证明改进的模型能在提高检测准确率的同时有效降低漏检率。     

缸套-活塞环织构化耦合机理及减摩性能研究

目的在工况恶劣的船舶柴油机中,运用表面织构技术提高缸套-活塞环的表面摩擦性能。方法选用实船上的两种缸套-活塞环材料M与W,加工成销盘样式,利用激光打标机在活塞环销上加工圆形凹坑织构,在缸套盘上加工沟槽织构。将未织构化缸套和活塞环与织构化缸套和活塞环互相配对,在RTEC多功能摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验。从摩擦系数、磨损量、磨损形貌、能谱等方面,进行光滑、单一织构与耦合织构减摩性能的对比分析。结果相比于未织构与单一织构化表面,两种材料的耦合织构均拥有最低的摩擦系数,其中M材料的减摩性能最高增强21.52%,W材料最高增强27.29%。耦合织构还拥有最低的磨损量,使M、W材料的抗磨损能力分别提高81.10%、36.14%。耦合织构能显著降低M、W材料磨损后的表面粗糙度,并提升其润滑油滞留能力。织构内部与接触面的Fe、C分布呈现区域性,在缸套表面磨痕处发现少量Cu元素。结论沟槽与凹坑织构的耦合作用能有效增强油膜的形成与稳定能力,沟槽与凹坑织构可储存磨屑,提升磨屑捕集效率,防止磨屑持续划伤表面。缸套材料中的Cu与耦合织构协同作用,吸附在表面磨痕处,形成软膜,提高承载能力,降低磨损与粗糙度。     

基于LabVIEW的发电机组动态性能监测系统设计

针对船舶电力系统电力品质评估试验研发了一款交直流发电机组动态性能监测系统。系统采用C/S架构。基于虚拟仪器技术、TCP/IP通信协议,以PCIe 6343板卡为核心搭建硬件系统,以LabVIEW为平台开发软件系统,实现对发电机组转速、电压、电流等动态信息长时间、多通道的实时同步监测。现场试验结果表明该系统可以快速、高精度的完成对发电机组动态信息的采集分析,具有极高的实用价值。