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风电滑环接触材料加速摩擦磨损试验研究

风电滑环接触材料加速摩擦磨损试验研究

作者：于艳艳大连理工大学

学位级别：硕士

风电滑环是风力发电系统中的关键部件,它在工作过程中受到多种因素的影响而发生磨损,选择合适的接触材料可以延长风电滑环的使用寿命,因此,对风电滑环的接触材料进行摩擦磨损试验研究具有重要的实际价值。首先针对课题需要研制了一台加... 详细信息

风电滑环是风力发电系统中的关键部件,它在工作过程中受到多种因素的影响而发生磨损,选择合适的接触材料可以延长风电滑环的使用寿命,因此,对风电滑环的接触材料进行摩擦磨损试验研究具有重要的实际价值。首先针对课题需要研制了一台加速摩擦磨损试验台,该试验台可以模拟风电滑环的工作情况,可设定加速试验所需的接触载荷、电流及转速三种参数,满足了风电滑环接触材料的加速摩擦磨损试验要求。之后通过理论估算,确定加速摩擦磨损的试验参数,对风电滑环接触材料进行了机械条件下和载流条件下的加速摩擦磨损试验。加速磨损试验之后,分别对三组接触材料的机械磨损形貌和载流磨损形貌进行观察,归纳出各组接触材料的磨损形式及磨损成因,将三组材料的磨损量、接触电阻以及摩擦力进行分析,得出导电环与电刷丝的硬度匹配是影响寿命的主要原因,导电环镀层材料的硬度应与电刷丝材料的硬度接近,同时具有良好的导电性和较低的电阻率。综合各组材料的机械磨损和载流磨损的情况以及各试验参数的对比,得出第三组黄铜表面镀Pd+NiAu滑环与AuNi9刷丝摩擦副为三组中最优匹配。针对加速试验过程中试验台出现的振动问题进行了研究,分析出振动产生的原因主要是磨损过程中接触材料表面粗糙度的改变。建立了基础振动模型以及对风电滑环摩擦副进行受力分析,合理的解释了试验过程中摩擦力减小的现象。振动会导致接触材料摩擦副的恶劣磨损,提出了减弱振动的有效方法。最后对三组接触材料的纯机械磨损寿命进行了理论估算,并与试验得出的纯机械磨损寿命进行对比,理论计算寿命与试验结论相同,可作为加速磨损试验的理论参考。

关键词：风电滑环接触材料加速磨损试验机振动

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干摩擦条件下3Cr13涂层的磨损寿命研究

材料研究学报 2009年第4期23卷 357-362页

作者：濮春欢徐滨士王海斗朴钟宇装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

在MM200摩擦磨损试验机上对高速电弧喷涂3Cr13涂层进行了于摩擦条件下的磨损寿命试验,通过恒定应力加速模型分别建立了载荷、涂层厚度、摩擦副转速与3Cr13涂层磨损寿命的关系图,并采用多元回归分析建立了预测3Cr13涂层磨损寿命的模型,... 详细信息

在MM200摩擦磨损试验机上对高速电弧喷涂3Cr13涂层进行了于摩擦条件下的磨损寿命试验,通过恒定应力加速模型分别建立了载荷、涂层厚度、摩擦副转速与3Cr13涂层磨损寿命的关系图,并采用多元回归分析建立了预测3Cr13涂层磨损寿命的模型,对影响因素进行了相关度分析.结果表明:载荷的增大引起涂层内分层失效,涂层厚度的减小则引起涂层整层剥落,摩擦副的转速主要影响摩擦副间的犁沟和微切削程度.影响密损寿命大小的因素依次顺序为:涂层厚度、载荷和摩擦副转速.

关键词：金属材料 3Cr13涂层干摩擦磨损寿命加速磨损多元回归

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挟沙风作用下风力机叶片涂层冲蚀特性研究

材料导报 2016年第10期30卷 95-99页

作者：张永黄超刘召刘彩霞杨丽娟高雄内蒙古农业大学机电工程学院呼和浩特010018

内蒙古中西部地区高频出现沙尘暴活动,风力机叶片涂层长期被挟沙风冲蚀磨损,导致风力机叶片涂层出现冲蚀坑和裂纹,缩短风力机叶片寿命。针对这一问题,利用自制的挟沙风试验台,采用气流挟沙喷射法对以环氧玻璃纤维板为基底的风力机叶片... 详细信息

内蒙古中西部地区高频出现沙尘暴活动,风力机叶片涂层长期被挟沙风冲蚀磨损,导致风力机叶片涂层出现冲蚀坑和裂纹,缩短风力机叶片寿命。针对这一问题,利用自制的挟沙风试验台,采用气流挟沙喷射法对以环氧玻璃纤维板为基底的风力机叶片涂层进行低角度加速冲蚀磨损试验,用失重测量法测定冲蚀磨损量与冲蚀速度的关系,用扫描电镜(SEM)观测分析涂层表面的冲蚀形貌来确定冲蚀机理,并提出涂层冲蚀磨损程度的评价计算公式。结果表明:涂层的冲蚀磨损量随着冲蚀速度的增大而增加;低角度冲蚀以微切削冲蚀磨损作用为主,材料的硬度起着决定性作用,高角度冲蚀主要以挤压变形冲蚀磨损为主,材料的韧性起决定性因素,由于聚氨酯涂层材料是塑性材料,其韧性高而硬度低,故在低冲蚀角下冲蚀磨损量大;验证了评价计算公式用于评价涂层冲蚀磨损程度的可靠性,为运行在风沙环境下的风力机叶片涂层的改进提供理论依据。

关键词：风沙环境冲蚀机理加速磨损冲蚀特性冲蚀评价

电封闭蜗轮蜗杆减速器全寿命磨损试验系统研究

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电封闭蜗轮蜗杆减速器全寿命磨损试验系统研究

作者：曾轲重庆邮电大学

学位级别：硕士

蜗轮蜗杆减速器应用范围十分广泛,涉及大动力传输和精密仪器等领域。由于蜗杆传动相对滑动速度大,造成蜗轮磨损加剧,减速器的精确性、稳定性及安全性受到极大的影响,因此对蜗轮蜗杆减速器进行全寿命测试尤为重要。基于电封闭技术设计蜗... 详细信息

蜗轮蜗杆减速器应用范围十分广泛,涉及大动力传输和精密仪器等领域。由于蜗杆传动相对滑动速度大,造成蜗轮磨损加剧,减速器的精确性、稳定性及安全性受到极大的影响,因此对蜗轮蜗杆减速器进行全寿命测试尤为重要。基于电封闭技术设计蜗轮蜗杆减速器试验系统,该系统具有动态加载、自动控制、降低能耗等优势,同时利用加速磨损试验方法能够在短时间内完成全寿命测试,合理优化试验系统实现大幅度地降低能耗,提高经济性。首先,本文根据试验系统的测试目标,基于Hertz、Archard和弹流模型对蜗轮蜗杆减速器加速磨损状态进行接触强度、磨损计算分析。通过在开式试验系统下蜗轮蜗杆全寿命试验的能耗分析,探寻蜗轮蜗杆全寿命试验降低能耗方法。其次,根据试验系统的功能需求,完成全寿命试验系统机械结构设计和电气架构。机械结构设计包括蜗轮蜗杆减速器、可调节基座、变速箱等。本文设计了一个可调节基座,满足多种型号的蜗轮蜗杆减速器的测试需求,避免了使用陪试蜗轮蜗杆箱造成反转自锁的问题。针对蜗轮蜗杆减速器进行结构优化,更换蜗轮更加方便快捷。电气架构则基于共直流母线技术以整流和逆变单元为核心布局整流单元、逆变单元、PLC等电气模块。然后,利用CAN总线进行设备连接通信,以C#设计上位机界面,使得试验过程中的人机交互更加便捷。分析了三相异步电机矢量控制数学模型,并利用MATLAB和Simulink完成电动机和发电机的矢量控制建模与仿真。采用变频器内置控制算法和外引LCD键盘等完成变频器的控制设计及调试工作。最后,设计了3个加载谱并按其进行加速全寿命试验。建立试验过程并进行磨损试验,完成试验前校核、试验数据采集及试验结果分析。

关键词：蜗轮蜗杆减速器加速磨损全寿命试验矢量控制

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链轮磨损试验方法研究

煤矿机械 2022年第12期43卷 146-148页

作者：田彬宜宁夏天地奔牛实业集团有限公司银川750001

链窝过度磨损是刮板输送机链轮失效的主要形式。通过观察磨损失效后链轮链窝的表面形貌特征,分析了链窝的主要磨损类型。结合实验室试验时加速磨损的需求,将链条链窝摩擦副的运动形式简化成了往复直线运动,提出了一种高效节能的链轮磨... 详细信息

链窝过度磨损是刮板输送机链轮失效的主要形式。通过观察磨损失效后链轮链窝的表面形貌特征,分析了链窝的主要磨损类型。结合实验室试验时加速磨损的需求,将链条链窝摩擦副的运动形式简化成了往复直线运动,提出了一种高效节能的链轮磨损试验方法。对机械式、电磁式、电液式3种往复直线运动机构进行了综述,介绍了采用电液伺服系统的优越性。

关键词：试验链轮表面形貌加速磨损