人字闸门底枢摩擦副磨损试验台的设计

实践证明磨损是底枢摩擦副失效的主要原因。为了研究人字闸门底枢摩擦副的磨损机理及其影响行为,以三峡闸门为研究对象,深入分析其底枢的受力及应力分布情况,通过计算闸门运行时的各项力矩确定启闭方案,以相似理论作为理论计算依据,完成了试验台的基本结构尺寸设计;通过启闭液压缸、加载液压缸和摩擦阻尼装置模拟实际闸门的启闭、实际闸门的重量以及水压对闸门的影响;通过测定液压缸两端的油压能够较好地测量闸门底枢的实际摩擦系数。通过测控系统,该试验台能在设定参数下完成底枢摩擦副的往复摩擦实验,从而为人字闸门底枢的设计和维护提供了试验分析数据。     

基于磨损失效评估的人字闸门底枢摩擦副设计软件开发

磨损是目前人字闸门底枢摩擦副失效的重要形式,本文从工程实际和等效模拟磨损试验出发,基于摩擦学基础理论的研究成果,结合常见人字闸门底枢摩擦副的工作原理、结构特点、接触模型和磨损失效问题,利用接触疲劳、弹流润滑、磨损预测与演化规律等摩擦学的基本理论和方法,选用国内人字闸门运行参数和相同工况条件下的底枢摩擦副模拟磨损试验数据对底枢摩擦学设计和分析方法进行深入探讨。采用C#编程语言和MATLAB程序语言,开发了基于磨损失效评估的人字闸门底枢摩擦副设计系统计算软件。该系统软件具有良好的人机交互功能,通过简单的数据输入获得底枢接触应力大小以及预估使用寿命,为我国同类底枢的设计与维修更换提供精准快捷方法,节省了重新计算与设计的时间。     

船闸人字闸门底枢摩擦副接触应力分析

底枢是人字闸门的重要的支承运转部件,其磨损将造成人字闸门失效,影响船闸功能。对闸门底枢摩擦副进行受力分析,对其受闸门自重和外载荷时的接触应力计算公式进行推导,再利用ANSYS软件对闸门底枢蘑菇头受自重和外荷载时的接触应力分布进行有限元分析,将将理论计算结果和有限元结果进行比较,二者误差较小,证明了理论公式的合理性。该公式结果表明:最大接触应力出现在外载荷的垂直接触点;最大接触应力与各点的接触应力随着外载荷的增大而增大,且呈正比关系;接触应力分布关于外载荷倾角有对称分布部分,最大接触应力随着外载荷倾角的增大而增大;闸门底枢半径增大,接触应力减少。     

脂润滑条件下闸门底枢摩擦副磨损失效评价

采用摩擦磨损试验机,获得了QAL9-4/40Cr和ZCuAl8Mn13Fe3/40Cr两种闸门底枢摩擦副在不同接触应力的脂润滑条件下的摩擦学特性,并运用灰色系统理论GM（1,1）模型对其达到许用磨损量的磨损失效进行了评价。低速重载条件下,两种摩擦副的实际接触应力在许用应力之下时,其磨损形式均以犁切为主,且磨损量随接触应力的增大而增大,摩擦因数随着接触应力的增大而减小;反之,其磨损形式均以黏着为主,且磨损速度、摩擦因数均会急剧增加。受同一接触应力作用时,QAL9-4/40Cr具有更好的耐磨性。理论模型对磨损失效的预测结果与实测值吻合度达到95%。     

石墨润滑下人字闸门底枢摩擦副摩擦学性能

为研究石墨润滑条件下各参数对人字闸门底枢摩擦副摩擦磨损性能的影响,采用UMT-2多功能摩擦磨损试验机进行销-盘摩擦副试验,模拟闸门底枢低速重载工况条件,研究不同摩擦速度、石墨粒径下不同表面粗糙度人字闸门底枢摩擦副的摩擦磨损性能。试验结果表明：在不同转速工况下,表面粗糙度为0.8 μm的摩擦副采用粒径10 μm石墨颗粒润滑时润滑性能最优,表面粗糙度为2.0 μm的摩擦副采用粒径21 μm石墨颗粒润滑时润滑性能最优;随着转速增加,摩擦副摩擦因数与磨损量均增加。研究表明,石墨粒径大小和摩擦副表面粗糙度共同影响摩擦副摩擦学性能,这为闸门底枢的固体润滑剂选择和摩擦参数设计提供理论依据。     

ANSYS Workbench的人字闸门底枢接触应力有限元分析

针对人字闸门底枢结构特点,采有限元软件ANSYS Workbench对人字闸门底枢的三维非线性接触分析模型进行建立。使用有限元计算方式,在Static Structural(ANSYS)中对人字闸门底枢的接触应力进行仿真计算,获取了轴瓦、蘑菇头不同部位接触应力大小、位置、分布计算结果。从有限元计算结果和经验公式计算结果的分析中发现两种方法结果相近,表明用ANSYS Workbench对人字闸门底枢接触问题进行数值分析是可行的,计算结果符合底枢在真实情况下的受力;在满足一定的工程精度条件下,可采用人字闸门底枢有限元仿真来快速获得相关结果,具有一定的工程参考价值。     

双速液压闸门系统分析设计

为了提高煤炭运输安全,特别是煤仓发生窜仓事故时,提高煤仓闸门关闭效率,减少煤仓闸门关闭时间,该文介绍了一种新型双速液压闸门系统,该系统可以实现快速和慢速两种速度进行关闭闸门,缩短闸门关闭时间。目前双速液压闸门已成功应用在GLLDY液压闸门链带式给料机中,通过实践证明,双速液压闸门关闭时间可由原来的10 s缩短为现在的5 s,并可以实现就地手动控制或远程电控,提高了闸门的操控性能,有一定的实际意义。     

摆动摩擦副摩擦磨损模拟试验台研制

针对发动机不同型号连杆小端轴承摩擦磨损试验,设计并研制一种摆动摩擦副的摩擦磨损试验台。试验台由摆动机构、液压加载系统、数据采集和PC控制系统三大部分组成。以变频调速电机作为驱动装置实现试验台被测摩擦副的相对摆动;设计液压系统作为试验台载荷激励源,以模拟发动机爆发压力;通过改变脉宽调制(PWM)信号的频率和占空比,采用计算机控制技术实现对载荷激励的控制。试验台工作转速、激励幅值、激励频率可调范围大,信号采集、分析处理及存储均可自动完成,能满足不同规格、不同工况的发动机摆动摩擦副摩擦磨损模拟试验要求。     

几种人字门底枢材料的摩擦磨损性能研究

通过摩擦磨损试验和摆动试验对比考察了几种人字门底枢材料在水润滑和脂润滑条件下摩擦磨损性能,并进行摩擦磨损机制分析,选出一种综合性能较好的材料,进行一些机械性能的测试,为下一步台架模拟试验作准备。研究表明：一种新材料FZ5（3）在摩擦磨损试验和摆动试验中都表现出优异的性能,通过硬度测量、拉伸性能等试验表明其具有优良的机械性能。     

液压系统故障模拟试验台的设计

液压系统在冶金、矿山、船舶等许多重要领域得到了广泛应用并处于核心地位。在液压技术不断革新的背景下,液压系统日渐复杂,同时液压系统的故障诊断也变得更加困难。为使学生和工程技术人员更好地掌握液压系统故障诊断的技巧和方法,提出了液压系统的故障模拟方案,并完成了液压系统故障模拟试验台的总体设计。该试验台的成功开发不仅可以帮助从业人员认识常见液压故障现象,快速解决工程实际中遇到的问题,同时在深入理解液压系统的工作原理及故障诊断、排除方面也具有重要意义。     

液压冲击试验台系统设计研究

设计了一种对被试件进行冲击性能试验的试验台，介绍了该试验台液压系统和测控系统的设计及工作原理，确定了元件的主要参数。并且应用工程系统仿真软件Easy5对设计方案的动态性能进行了仿真研究，结果表明该试验台能够满足设计要求。     

基于故障诊断的单缸式举升装置模拟试验台液压系统设计

针对单缸式举升装置液压系统难于在线故障诊断的特点,设计了一种举升装置液压系统模拟试验台,对试验台的总体结构和工作原理进行了简单的描述,重点介绍了模拟试验台液压系统的工作原理及特点,并对实际应用中遇到的问题提出了解决办法.该试验台能精确模拟单缸式举升装置液压系统的工作过程,实时监测液压系统中可能出现的故障,为提高单缸式举升装置液压系统运行的可靠性提供了科学依据.     

一种新型的柱塞式液压泵滑靴摩擦副摩擦磨损试验台的研制

介绍了一种新型的能模拟柱塞式液压泵滑靴一斜盘摩擦副工况的摩擦磨损试验台。该试验台为柱塞式液压泵滑靴摩擦副摩擦学特性研究提供了有力的实验手段,对泵的选材和设计具有指导意义。     

一种新型的柱塞式液压泵滑靴摩擦副摩擦磨损试验台的研制

本文介绍了一种新型的模拟柱塞式液压泵滑靴一斜盘摩擦副工况的摩擦磨损试验台。该试验台为柱塞式液压泵滑靴摩擦副摩擦学特性研究提供了有力的实验手段，对泵的选材和设计具有指导意义。     

曲轴连杆液压马达球铰滑靴副摩擦特性的试验研究

为曲轴连杆液压马达的两种球铰结构进行了对比测试，介绍了试验系统的组成、测试方法，并给出部分测试结果，试验表明，线接触结构改善了球铰副的润滑状况，使滑靴副的静压支承能够更为可靠地工作。     

盾构模拟试验台液压监控系统的实现

介绍盾构模拟试验台中盾构机的结构及组成。利用基于CC-Link现场总线的PIE控制实现了盾构液压系统的控制功能,同时对盾构液压系统PIE控制策略进行了分析。采用组态王软件对盾构液压监控系统进行了组态开发,详细介绍了人机界面的开发以及监控系统的数据存储与显示。     

低速大扭矩液压马达摩擦副磨损机制研究

针对油缸和曲轴构成的摩擦副磨损严重,影响低速大扭矩液压马达性能和寿命的问题,根据摩擦副油膜理论对该类液压马达在高速低载的工况下摩擦副易产生磨损的原因进行理论分析,找出影响摩擦副油膜承载能力和稳定性的因素。结果表明:适当地增加摩擦副张角的范围有利于提高油膜的承载能力;液压马达在低速工况下运行稳定,当转速较高时,由于剪切流作用明显,导致摩擦副一侧的油膜承载能力有所降低,不利于摩擦副的稳定运行;在一定范围内,油液压力越大,油膜系统的响应灵敏度越高,马达运转速度较高时,有利于摩擦副系统的正常运行。     

一种举升式数控模拟试验台液压系统的设计

举升式液压系统应用广泛,且都工作在较恶劣的环境中,故障多发生在内部较隐蔽部位,分析诊断难度较大.该文介绍了一种适用于举升式液压系统的数控模拟试验台,可以对举升液压系统进行精确模拟实验,介绍了该试验台的液压系统以及在实际应用中遇到的问题和解决办法.     

对液压摩擦副 剩余压紧力设计法的再认识

本文指出用传统的剩余压紧力设计法的计算方法设计液压摩擦副,计算出的剩余压紧力与实际不符。同时,以实验资料为依据,提出一种较为切合实际的校核方法。     

捣固装置液压试验台液压系统的设计与试验

介绍了捣固装置的结构与工作原理,设计了捣固装置液压试验台的液压系统。基于液压试验台对捣固装置进行台架试验,监测捣固装置的各项数据,采集和保存轴承档的温度,进而检验捣固装置的加工与组装质量,确认其符合现场作业要求。