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凹坑形仿生非光滑表面滑靴副的动压润滑计算

机械工程学报 2015年第24期51卷 153-160页

作者：梁瑛娜高殿荣毋少峰燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学里仁学院秦皇岛066004

通过建立凹坑形仿生非光滑表面滑靴副的全水动压润滑模型,采用CFD方法及正交试验法研究工况参数(膜厚、转速)及几何参数(坑形、面积率、深径比)对流体动压润滑性能和水膜承载力的影响规律。研究结果表明:凹坑表面产生的承载效应是其静... 详细信息

通过建立凹坑形仿生非光滑表面滑靴副的全水动压润滑模型,采用CFD方法及正交试验法研究工况参数(膜厚、转速)及几何参数(坑形、面积率、深径比)对流体动压润滑性能和水膜承载力的影响规律。研究结果表明:凹坑表面产生的承载效应是其静压和动压分布的综合,其中具有凹坑形仿生非光滑表面的斜盘与滑靴相对运动而引起的动压效应起主要作用;工况参数和几何参数对水膜承载力的影响顺序为转速>膜厚>坑形>深径比>面积率;膜厚30μm、转速3 000 r/min、面积率20%、深径比0.5的三角柱坑为最优水平组合。该研究结果可为高压海水轴向柱塞泵仿生非光滑表面斜盘的设计提供参考。

关键词：滑靴副仿生凹坑水润滑压力分布承载力

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水压马达仿生非光滑表面配流副摩擦磨损研究

机械工程学报 2018年第13期54卷 142-152页

作者：马浩高殿荣毋少峰梁瑛娜燕山大学机械工程学院燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室

为探寻低速大扭矩水压马达仿生非光滑表面配流副摩擦磨损性能,采用精密加工技术在碳纤维增强PEEK试样表面加工出不同形状的仿生非光滑凹坑,与316L不锈钢形成摩擦副,利用MMD-5A多功能摩擦磨损试验机在海水润滑条件下,对其在不同面积占有... 详细信息

为探寻低速大扭矩水压马达仿生非光滑表面配流副摩擦磨损性能,采用精密加工技术在碳纤维增强PEEK试样表面加工出不同形状的仿生非光滑凹坑,与316L不锈钢形成摩擦副,利用MMD-5A多功能摩擦磨损试验机在海水润滑条件下,对其在不同面积占有率下的摩擦因数、磨损率等参数进行测试,考察其凹坑面积占有率对摩擦副摩擦磨损的影响,利用OLYMPUS OLS3100激光共焦显微镜对磨损表面进行分析。研究表明:在海水润滑条件下,下试样CF/PEEK在磨擦过程中主要发生了犁沟效应和磨粒磨损,仿生非光滑表面的凹坑可以有效存储磨粒,减轻磨粒磨损,进而起到减摩效果。面积占有率为15%的圆锥形凹坑仿生非光滑表面更利于存储磨屑,因而摩擦因数最低,减磨效果最好。

关键词：低速大扭矩水压马达仿生非光滑表面配流盘摩擦学性能

海水润滑条件下316L不锈钢与仿生非光滑表面CF/PEEK的摩擦学性能

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中国表面工程 2017年第1期30卷 115-124页

作者：梁瑛娜高殿荣毋少峰燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学里仁学院河北秦皇岛066004

为探讨高压海水轴向柱塞泵滑靴副的减阻抗磨机理,采用数控机床在CF/PEEK试样表面加工出不同形状仿生非光滑单元体,与316L不锈钢形成配副,对其在不同法向载荷下的摩擦因数、试样温度、磨损率等进行测试,并用激光共焦显微镜及扫描电子显... 详细信息

为探讨高压海水轴向柱塞泵滑靴副的减阻抗磨机理,采用数控机床在CF/PEEK试样表面加工出不同形状仿生非光滑单元体,与316L不锈钢形成配副,对其在不同法向载荷下的摩擦因数、试样温度、磨损率等进行测试,并用激光共焦显微镜及扫描电子显微镜对磨损表面进行分析。结果表明:在海水润滑条件下,光滑表面配副以磨料磨损和粘着磨损为主,摩擦因数随时间稳定在0.05~0.09,试样温升大,磨损率大;非光滑表面配副可有效存储海水和磨屑,产生动压润滑效应、降低磨料磨损,摩擦以犁沟效应为主,摩擦因数稳定在0.02~0.06,试样温升小,磨损率小;随法向载荷的增加,由粘着效应所致CF/PEEK转移加快,摩擦因数和试样温度升高,磨损率降低且下降趋势逐渐减缓。

关键词：海水润滑仿生非光滑 316L CF/PEEK 摩擦学性能

基于PDPA的双流体撞击式喷嘴雾化特性研究

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农业机械学报 2017年第4期48卷 362-369页

作者：陈波高殿荣杨超毋少峰王明哲燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 秦皇岛首创思泰意达环保科技有限公司秦皇岛066004

使用自主搭建的一套基于相位多普勒粒子分析仪(PDPA)的开放式雾化试验台,开展了不同工况下双流体雾化流场的测试试验,研究了气体流量和水流量对雾化特性(包括喷雾锥角、有效射程以及雾滴粒径、速度、个数的分布)的影响。结果表明:随着... 详细信息

使用自主搭建的一套基于相位多普勒粒子分析仪(PDPA)的开放式雾化试验台,开展了不同工况下双流体雾化流场的测试试验,研究了气体流量和水流量对雾化特性(包括喷雾锥角、有效射程以及雾滴粒径、速度、个数的分布)的影响。结果表明:随着气体流量的增大以及水流量的减小,喷雾锥角呈增大趋势,雾滴的索特平均直径(SMD)、速度以及个数均呈减小趋势,而有效射程随着气体流量以及水流量的增大而增大;随着轴向距离的增大,雾滴的SMD、速度以及个数均呈现增大的分布规律;随着径向距离的增大,雾滴的SMD呈增大的分布规律,而雾滴速度以及个数呈现先增大后减小的分布规律。气体流量和水流量对喷嘴出口与振动头之间区域的湍流程度、对冲现象有明显影响,进而显著影响雾化特性。当气体流量为0.8 m3/h、水流量为35 L/h时,与优化前(气体流量为0.95 m3/h、水流量为40 L/h)相比,SMD减小了21.50%,有效射程、雾滴速度、雾滴个数分别增加了10.26%、39.08%、61.54%,喷嘴雾化能耗降低的同时综合雾化效果得到了提升。

关键词：雾化喷嘴双流体相位多普勒粒子分析仪雾化特性

大功率远程射雾器结构参数多目标智能协同优化

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机械工程学报 2017年第6期53卷 166-175页

作者：陈波高殿荣杨超毋少峰张光通燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 秦皇岛首创思泰意达环保科技有限公司秦皇岛066004

为了探究主要结构参数对大功率远程射雾器的射雾距离和射雾效率的影响规律,得出最优设计方案,提出基于正交试验矩阵分析法、反向传播(Back propagation,BP)神经网络算法和遗传算法的多目标智能协同优化方法,利用计算流体动力学(Computat... 详细信息

为了探究主要结构参数对大功率远程射雾器的射雾距离和射雾效率的影响规律,得出最优设计方案,提出基于正交试验矩阵分析法、反向传播(Back propagation,BP)神经网络算法和遗传算法的多目标智能协同优化方法,利用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)的方法建立正交试验数据库,采用多目标智能协同优化方法对关键结构参数(叶片与轮毂夹角θ、径向间隙h、导流叶片入角α、导流叶片弦长b、导流叶片个数n和射雾风筒倾斜角β)进行协同优化,并结合物理样机进行试验验证。结果表明,各结构参数对射雾距离和射雾效率的综合影响主次顺序依次为β>α>h>θ>b>n,最优结构参数为θ=47.8°、h=3.6、α=15.2°、b=261.6、n=7、β=1°,优化后的射雾距离提升了18.92%,射雾效率提升了12.94%,试验结果与数值计算优化结果基本吻合。该研究结果可为远程喷雾设备的设计和试验提供一定的参考。

关键词：多目标优化射雾器正交试验 BP神经网络遗传算法

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水压柱塞泵关键结构参数对泵内空化的影响

中国机械工程 2018年第4期29卷 434-440页

作者：高殿荣索晓宇蔡倩玲毋少峰梁英娜燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学建筑工程与力学学院秦皇岛066004

针对水压柱塞泵由于空化引起的噪声、振动以及元件的腐蚀等问题,基于全空化模型与k-ε湍流模型,分析了柱塞腔在不同位置的气相体积分数的分布以及该分布产生的机理、卸荷槽处产生空化的机理,得到了不同斜盘倾角下柱塞腔和配流盘吸水口... 详细信息

针对水压柱塞泵由于空化引起的噪声、振动以及元件的腐蚀等问题,基于全空化模型与k-ε湍流模型,分析了柱塞腔在不同位置的气相体积分数的分布以及该分布产生的机理、卸荷槽处产生空化的机理,得到了不同斜盘倾角下柱塞腔和配流盘吸水口处气相体积分数随转角变化的特性曲线,以及一级卸荷槽深度与其气相体积分数和柱塞腔压力脉动率的关系。数值计算结果表明:空化主要发生在位于吸水区域的柱塞腔;与配流盘吸水口接触瞬时的柱塞腔的气相体积分数最高;减小斜盘倾角可以减小柱塞腔和配流盘吸水口的气相体积分数与持续时间;增大一级卸荷槽深度可以减小卸荷槽处空化程度,但会增大柱塞腔的压力尖峰和压力脉动率。

关键词：水压柱塞泵空化斜盘倾角一级卸荷槽深度

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工业机器人线缆服役可靠性加速实验系统

实验室研究与探索 2020年第4期39卷 54-58页

作者：倪敬任旭毋少峰杭州电子科技大学机械工程学院杭州310018

设计了一种基于PLC的工业机器人线缆服役可靠性加速实验系统。该系统融合服役可靠性加速实验理论,采用电伺服驱动技术、PLC控制技术、线缆张力传感技术、线缆摩擦负载传感技术、显微观测技术和机电传动控制技术,可进行经典机电传动控制... 详细信息

设计了一种基于PLC的工业机器人线缆服役可靠性加速实验系统。该系统融合服役可靠性加速实验理论,采用电伺服驱动技术、PLC控制技术、线缆张力传感技术、线缆摩擦负载传感技术、显微观测技术和机电传动控制技术,可进行经典机电传动控制、恒温控制、摩擦负载传感和表面摩擦磨损形貌观测等基础性教学实验,也可开展线缆在环境温度、互磨速度和线缆之间的正压力等参数倍增工况下服役可靠性研究教学型实验。体现了教学实验设备的技术先进性和广泛适用性,丰富了大学生机器人服役可靠性设计的实验基础。

关键词：工业机器人线缆服役可靠性加速摩擦磨损观测教学实验系统

楔形织构表面对水液压马达配流副振动噪声的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第9期52卷 3174-3183页

作者：王志强项锦波傅祺毋少峰高殿荣杭州电子科技大学机械工程学院浙江杭州310018 浙江大学机械工程学院浙江杭州310058 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

为探寻表面织构对低速大扭矩水液压马达配流副工作振动噪声的影响,首先,在低速大扭矩水液压马达配流副接触端面引入楔形表面织构设计,获得良好的动压承载能力;其次,通过动力学分析软件ANSYS和声学分析软件ACTRUN进行联合仿真,研究配流... 详细信息

为探寻表面织构对低速大扭矩水液压马达配流副工作振动噪声的影响,首先,在低速大扭矩水液压马达配流副接触端面引入楔形表面织构设计,获得良好的动压承载能力;其次,通过动力学分析软件ANSYS和声学分析软件ACTRUN进行联合仿真,研究配流副在预紧压力为100 N、马达转速为50 r/min工况下的振动和表面辐射噪声情况,探究配流副的材料和织构位置方案对工作振动以及表面辐射噪声的影响;最后,通过配流副试样的摩擦实验测得摩擦因数,并利用ACTRUN软件模拟阻抗管法计算光滑表面和织构化表面的材料吸声系数,进一步探究表面织构降噪机理。研究结果表明:相较于不开设织构的光滑端面,端面进行织构化处理的配流副均产生了良好的减振降噪效果,且不同织构位置方案以及配流副材料会产生不同的减振降噪效果;织构开在配流体端面的减振降噪效果要强于开在转子体端面的减振效果;正反楔形织构产生的减振降噪效果相较于正楔形织构更稳定;配流副接触表面的织构化处理会引入大量边缘,这打断和分散了接触界面的应力集中并对其重新排布,减少了不稳定振动,同时增大了端面与声波的接触面积,提高了材料吸声性能从而减振降噪。

关键词：水液压马达织构化表面振动降噪

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四缸电液伺服同步举升实验系统设计

实验技术与管理 2019年第1期36卷 104-109页

作者：倪敬蒙臻毋少峰王志强杭州电子科技大学机械工程学院浙江杭州310018

设计了一种基于工业PLC的四缸电液伺服同步举升教学实验系统。该系统融合PID控制算法、电液伺服驱动技术、PLC控制技术、磁致伸缩位移传感器技术、现场总线技术和机电传动与控制技术,形成了一套集机电液一体化的多功能进阶型教学实验系... 详细信息

设计了一种基于工业PLC的四缸电液伺服同步举升教学实验系统。该系统融合PID控制算法、电液伺服驱动技术、PLC控制技术、磁致伸缩位移传感器技术、现场总线技术和机电传动与控制技术,形成了一套集机电液一体化的多功能进阶型教学实验系统,既可以完成机电传动控制实验、液压传动实验、位移传感器技术实验、PLC控制实验等基础性教学实验,还可以实施现场总线实验、单缸伺服PID控制实验和四缸伺服同步PID控制实验等高科技水平的进阶型教学实验,具有一定的教学实验创新性和先进性,能够有效地满足培养拔尖型大学生创新实践能力的需要。

关键词：液压传动四缸同步举升实验系统电液伺服驱动 PID控制