發(fā)布時間：2020-04-13 22:46

【摘要】：磨損狀態(tài)的確定以及磨損過程中的磨損機理的判定都依賴于對摩擦副表面 形貌和磨損過程中生成的磨粒的分析研究。對正在運行的機器設備,磨粒比較 容易獲得,但磨損表面形貌往往無法直接獲取,因此,研究磨損表面與磨粒表 面之間的相互關系具有重要的意義。 本文針對現(xiàn)今摩擦學測試手段的不足,開發(fā)了基于激光共焦掃描顯微鏡和 圖像處理技術的三維表面數(shù)字化描述的新方法,運用該方法能夠獲得精確的磨 粒和磨損表面的三維表面形貌,然后用小波理論分離磨損表面和磨粒表面的表 面粗糙度、波紋度和形狀誤差,并用計算機圖像分析技術來獲得磨粒的二維特 征參數(shù)以及磨粒和磨損表面的三維表面特征參數(shù),進而開展摩擦副系統(tǒng)中磨粒 表面和磨損表面的研究。在此基礎上以礦山和港口機械為研究背景,針對這類 機械的運行環(huán)境,在摩擦磨損試驗機上模擬這類機械摩擦副中廣泛存在的滑動 磨損形式,考察污染物、高溫、潤滑狀況等因素影響下的磨損過程,綜合運用 開發(fā)的三維表面數(shù)字化描述方法、鐵譜、磨粒分析儀、激光共焦掃描顯微鏡等 技術和手段,研究磨損進程中磨損顆粒和磨損表面的變化情況及其相互關系, 深入探討磨損機理。 對于礦山和港口機械,一些硬顆粒如二氧化硅和低硬度顆粒污染物不可避 免地存在于這些機械的潤滑系統(tǒng)中。在銷盤磨損試驗機上通過模擬試驗研究了 高硬度的二氧化硅顆粒和低硬度的鐵粉顆粒存在潤滑油中時的滑動磨損過程, 分析了不同磨損階段中的磨損表面和磨粒表面特征,探討了二氧化硅顆粒和鐵 粉顆粒的單獨作用和協(xié)同效應;研究了當污染物顆粒存在于潤滑油中時,潤滑 油溫度對滑動磨損過程的影響,結果表明,溫度嚴重影響著粘著和氧化磨損發(fā) 生的概率和程度,這充分說明外來污染物在磨損過程中起著重要作用。可以相 信從這些研究中獲取的知識將有助于加深理解高溫且污染物存在于潤滑系統(tǒng)中
【圖文】：

通過測試記錄軟件，記錄每時刻的摩擦力、轉速、摩擦力矩、摩擦系數(shù)等。試驗運行時，下面的盤試樣在油盒中處于靜止狀態(tài)，上面的銷試樣或球試樣的支撐盤在電機的驅動下轉動帶動銷試樣或球試樣在盤試樣上滑動。圖2一2()a所示是試驗機的外觀示意圖。圖2一2(b)所示是潤滑狀態(tài)下的球一盤摩擦副運行時的情況。

武漢理工大學博士學位論文儀采用的激光顆粒計數(shù)器同時對11個尺寸范圍(見圖2一3(b))的磨粒進行計數(shù)[58〕。csl磨粒分析儀的外觀及結果分別如圖2一3()a和圖2一3(b)所示。()a(b)圖2一3CSI磨粒分析儀及其所獲得的結果:()acsl磨粒分析儀;(b)試驗結果2.3.2鐵譜技術(Ferrogr即勿)鐵譜分析技術是20世紀70年代出現(xiàn)的一種應用于摩擦學領域中的磨損顆粒分析新技術。它利用高梯度磁場的作用將機器摩擦副中產(chǎn)生的磨損顆粒從潤滑油中分離出來，并使其按尺寸大小依次沉積在一基片上制成鐵譜片，然后置于鐵譜顯微鏡或其它電子顯微鏡下進行觀察;或通過光學方法進行定量檢測，以獲得摩擦副磨損過程的各類信息[7]。由于它可以直接觀察油液中顆粒的尺寸、幾何形貌、顏色、數(shù)量及分布狀態(tài)等，所以它一問世就受到了廣泛的關注。多年來的工業(yè)應用表明，，鐵譜技術具有以下基本特點。()l具有較寬的磨粒尺寸檢測范圍和較高的檢測效率，它對從幾微米到幾百微米甚至毫米級的磨粒都有滿意的檢測效果;(2)能同時進行磨粒的定性與定量分析，其定性觀察主要是磨粒的形態(tài)、尺寸、顏色、表面特征等，定量分析包括測量磨粒量、磨損烈度、磨粒材質成分等
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH117.1

【引證文獻】

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本文編號：2626533