缸套/活塞环摩擦学性能试验机的设计研究

根据缸套 /活塞环胶合失效试验研究的需求 ,设计了一台集试验、测量和控制于一体的往复式摩擦磨损试验机。该设备具有加热和温度控制功能 ,采用快速响应速度的微细热偶测量接触区温度 ,同时通过四臂电桥测电阻法测量缸套 -油膜 -活塞环之间的动态接触电阻 ,以反映接触区的润滑状态。试验表明该试验机性能稳定 ,可测物理量丰富 ,是胶合试验研究可靠的实验工具     

基于双点接触电阻法的润滑状态研究*

针对目前润滑状态测试装置的局限性,提出一种双点接触自适应摩擦试验装置。该装置结合了摩擦因数法与接触电阻法的优点,在相对静止的双下试件上测量电阻,简化了电路的设计;利用浮动支撑机构实现加载力的平衡自动调节功能,采用自下而上的加载方式,降低了导轨与滑块之间的摩擦以及装置自重对测量的影响,试验测量方便,测试精度有保证。利用该装置研究点接触下不转速和不同载荷所对应的电阻和摩擦因数,并考察两者的变化规律。试验结果表明,摩擦因数与电阻的变化存在较强的关联性。结合Dowson润滑状态的划分方法,对点接触润滑状态进行划分,并绘制了相应的润滑状态图。结果表明,该装置可对润滑状态进行精确划分,为润滑状态研究、润滑油品质鉴定等提供一种新的思路。     

动态接触电阻测试系统的研究

对于触点电接触状态的好坏,一般用静态下接触电阻的大小来衡量,而触点的动态接触电阻研究尚未深入开展。本文针对小容量触点的接触可靠性进行了阐述,详细介绍了一种新研制的小容量触点的动态接触电阻测试系统。     

电器接触电阻及其测试仪器

本文以接点分离式连接法为基础，探讨了测试回路中接触电阻的性能，根据国际电工委员会有关标准，研制了一种专用微机控制的电器接地保护电阻测试仪。交流电为测试电流，可在５－３０Ａ内进行闭环调节，测量准确度由手动仪器的５％提高到０．５％，仪器准确度高，适用性强。     

基于接触电阻法的球-盘摩擦副点接触润滑状态研究

运用接触电阻法分别研究外载荷、滑动速度对球-盘点接触摩擦副润滑状态的影响规律.试验结果表明,接触电阻值随载荷的增大逐渐减小后趋于稳定,随滑动速度的增大逐渐增大但当载荷较大、速度增大到某一值时有减小的趋势;建立接触电阻与膜厚比的关联曲线,能够快速、直观地判定边界润滑状态和混合润滑状态之间的过渡转换,并能判断出混合润滑状态中起主导作用的润滑状态.     

进电端放电法对单晶硅电火花加工接触电阻的影响研究

为改善高电阻率硅的电火花线切割可加工性,提出了一种在半导体电镀金属薄膜表面放电的方法（简称进电端放电法）。首先在硅(电阻率为2.1Ω·cm)表面电镀一层铜膜,然后利用铜刷作电极,在铜膜表面进行放电,利用放电形成的高温在硅表面形成重掺杂层,以降低接触势垒。分析了表面重掺杂层的形成机理,制备了硅试件并得到了伏安曲线,结果表明,试件的进电端接触电阻明显减小。最后采用进电端放电法对电阻率为2.1Ω·cm、直径为100mm的硅锭进行电火花线切割试验,加工效率可由12mm2/min提高至30mm2/min。     

镍铬接触对接触电阻失效原因分析

描述了用于K型热电偶回路中的镍铬接触对在电连接器的振动过程中发现接触电阻变大的失效现象,从接触电阻的理论构成和失效接触对的实物状态进行原因分析,通过更换绝缘体材料、固定接触对及更换接触对等方式进行试验验证,确定主要原因。针对分析结果,通过降低表面粗糙度、提高接触压力、涂覆固体膜润滑剂和调整接触对固定机构等方式,解决了镍铬接触对在振动过程中的接触电阻失效问题。通过一系列的试验,总结了避免镍铬接触对失效的关键措施。     

降低继电器接触电阻的方法研究

基于继电器接触电阻的接触原理,研究了影响接触电阻的各种因素,以及降低接触电阻的方法。采用大电流压降法,对继电器触头通以大电流,在焦耳热的作用下使触头膜电阻受热软化,从而降低接触电阻。选取机车继电器模块进行实验,理论结合实验,验证了大电流压降法降低接触电阻的可行性和正确性。     

弓网系统滑动电接触表面磨损特征研究

为探究弓网系统受电弓滑板在不同电流、接触压力和滑动速度条件下的磨耗特性,开展弓网载流磨损实验,探讨不同工况下摩擦副的载流效率、电弧能量、摩擦因数和温度;分别使用金相显微镜与表面粗糙度仪对实验后的滑板磨损区域进行分块多次测量,使用一种基于Otsu大津算法的图像处理方法,将凹坑部分从形貌图像中提取并进行标记计算,统计分析不同工况下凹坑面积、数量和粗糙度参数（包括轮廓算术平均偏差和最大轮廓谷深）的变化情况。结果表明：随着电流的增大,凹坑面积和数量增加,粗糙度参数减小;随着接触压力的增大,凹坑面积减小,凹坑数量先减小后略有增大,粗糙度参数减小;随着滑动速度的增大,凹坑面积、数量和粗糙度参数都增大。     

表面粗糙度对滑动电接触磨损率的影响

在电气化铁路弓网系统中,磨损率是衡量列车运行状态与接触导线使用状态的重要指标。为了充分模拟弓网系统中磨损率情况,利用自行搭建的滑动电接触摩擦磨损试验机对滑板和接触导线进行摩擦磨损试验,分析滑板表面粗糙度、法向压力、接触电流与运行速度对磨损率的影响。得出结论:滑板磨损率随滑板初始表面粗糙度、接触电流、法向压力、运行速度的增加而增加,而高载荷下粗糙度对于磨损率的影响降低;滑板摩擦从磨合期进入稳定摩擦期存在一个临界表面粗糙度,当滑板初始表面粗糙度值等于临界粗糙度值时,其磨损率最低;不同初始表面粗糙度的滑板在跑合期内磨损过程不同,在稳定摩擦期内磨损过程趋于一致,且摩擦试验后滑板表面粗糙度也接近。     

金属材料表面直流接触电阻测试方法

提出了材料表面接触电阻的测试方法,测试了几种典型材料的表面接触电阻;分析了材料表面接触电阻随压力的变化的规律。研究表明：材料的表面接触电阻是压强的函数。表面接触电阻是材料的固有属性,是材料本身的电性能所决定的,可作为材料屏蔽效能的衡量标准。     

基寸电阻法的铝合金疲劳损伤表征

基于电阻法定义了表征铝合金构件疲劳损伤程度的损伤变量,并给出了铝合金疲劳损伤累积模型,以及基于电阻变化的疲劳剩余寿命预测公式。通过6A02铝合金疲劳试验,对得到的理论预测公式进行了验证。结果表明,基于电阻的损伤变量能够较好地反映出铝合金材料的疲劳损伤过程,理论预测模型对于铝合金材料高循环周次疲劳剩余寿命具有较高的预测精度,而对于低循环周次疲劳剩余寿命的预测能力有限。本文给出的模型具有一定的工程参考价值。     

基于电火花加工方法的表面改性技术研究

研究了一种在普通电火花加工机床上实现金属工件表面改性的新方法。它是在传统电火花加工方法的基础上，采用TiC-Co半烧结体电极和普通煤油工作液，在工件表面形成一层硬质陶瓷层，从而达到改善工件表面性能的目的，这种新方法被称之为放电沉积。对放电沉积原理进行了探讨，在大量试验的基础上，总结了放电沉积的工艺方法。通过扫描电镜、电子探针、X射线衍射分析、摩擦磨损等试验，对形成的沉积层特性进行了定量和定性分析。最后利用该方法在普通的高速钢车刀上进行了初步应用。试验与分析表明，该方法是一种极具潜力的金属表面改性方法。     

直流表面电阻测试系统软件开发与应用

用Visual Basic针对表面直流电阻测试系统进行软件开发,使系统各个部分组成一个可控的整体.该开发软件具有较好的人机界面,实现了表面接触电阻的自动测量和数据处理.测试结果较好地反应材料在不同压强下的表面电阻,符合材料的物理特性,对材料的屏蔽效能评估、工程中材料的选型和应用有较好的参考价值.     

烟炱对电接触磨损的影响

选用常见的铜作为电接触材料,将烟炱溶液喷洒于试样表面,进行不同载荷下的电接触微动试验,用3D形貌仪和SEM对磨痕形貌进行分析。结果表明:载荷对材料的电接触性能影响显著,接触电阻与法向载荷成反比,即增加载荷可改善摩擦副的电接触性能;接触区域的有效导电面积是有限的,故载荷达到某一值后,随着载荷的增加,接触电阻不再有明显的下降趋势;小载荷下,烟炱的加入恶化了摩擦副的电接触性能,随着载荷的增加,这种恶化作用逐渐减小;摩擦因数随着载荷的增加而降低,载荷较低时(2～6 N),摩擦因数曲线可见明显的上升期、跑合期、下降期、稳定期;而载荷较高时(8～10 N),只有上升期和稳定期;大载荷下,触头接触区域匹配良好,摩擦副表面迅速达到了平衡点,摩擦因数较稳定。在电化学的作用下烟炱颗粒在摩擦副表面形成固体膜,起到减摩抗磨的作用。     

Evaluation of a Lightly Scratched Amorphous Carbon Surface by Contact Resistance of a Conductive Diamond Tip and the Carbon Surface

An electron-cyclotron-resonance-sputtered amorphous carbon film is scratch-scanned by an AFM and a conductive diamond tip at small contact loads (2N). The electrical contact resistance between the tip and the scratched carbon surface increases upon increasing the scratching load and the number of scratching scans and decreases with increasing scratching velocity. The wear depth is less than 0.6 nm in all scratching experiments and is almost independent of the scratching load, the number of scratching scans and the scratching velocity. The change in contact resistance caused by the scratching is affected by environmental humidity. The magnitude of the change in the contact resistance is almost the same at 20 and 50% RH and increases with increasing relative humidity at humidities higher than 50% RH. The contact resistance also increases upon scratching in vacuum. The change in contact resistance is thought to be caused by tribochemical oxidation of the rubbed surface by humid air and also destruction of the graphite structure of the ECR-sputtered carbon surface.