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气象卫星扫描机构轴承寿命试验机

轴承 2023年第3期 52-58页

作者：王健赵俊宏王伟成许冬冬王淦泉洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471039 河南省高性能轴承技术重点实验室河南洛阳471039 滚动轴承产业技术创新战略联盟河南洛阳471039 中国科学院上海技术物理研究所上海200083

针对气象卫星扫描机构轴承的开发及试验需求,研制了气象卫星扫描机构轴承寿命试验机。介绍了试验机的主要技术参数及功能,该试验机由双真空罐设备主体、真空系统、电控系统组成,伺服电动机通过磁流体密封传动装置驱动真空罐中的齿轮装置... 详细信息

针对气象卫星扫描机构轴承的开发及试验需求,研制了气象卫星扫描机构轴承寿命试验机。介绍了试验机的主要技术参数及功能,该试验机由双真空罐设备主体、真空系统、电控系统组成,伺服电动机通过磁流体密封传动装置驱动真空罐中的齿轮装置,从而拖动试验轴承模拟扫描机构的往复摆动,基于动态抽真空法,采用分子泵对真空罐进行抽真空以模拟轴承在太空中的真空状态,并可在试验过程中实时监测轴承的摆动速度、次数、温升和摩擦力矩等情况,考核轴承性能及寿命。经装机试验测试,试验机的功能和指标满足轴承的试验要求。

关键词：滚动轴承角接触球轴承薄壁轴承气象卫星扫描机构试验机真空

基于LabVIEW的大功率海上风电机组增速箱轴承试验机测控系统设计

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制造技术与机床 2022年第7期 85-90页

作者：秦永晋郭亮付力扬陈志勇洛阳LYC轴承有限公司技术中心河南洛阳471039 航空精密轴承国家重点实验室河南洛阳471039

为模拟大功率海上风电机组增速箱轴承的实际工况,进行轴承可靠性分析,基于LabVIEW软件开发设计了一套轴承试验机测控系统。该系统以工控机为上位机,SIMATIC S7-1200系列PLC为下位机,通过Profinet总线建立数据交互实现对试验机驱动、液... 详细信息

为模拟大功率海上风电机组增速箱轴承的实际工况,进行轴承可靠性分析,基于LabVIEW软件开发设计了一套轴承试验机测控系统。该系统以工控机为上位机,SIMATIC S7-1200系列PLC为下位机,通过Profinet总线建立数据交互实现对试验机驱动、液压加载及轴承润滑部分的精确控制。同时还可以根据预设的载荷谱自动运行,具有速度、振动、温度和压力等多参数采集显示、异常报警和自动保护功能。

关键词：轴承 LabVIEW 试验机测控系统

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微型重载单轴压缩试验机研制及实验教学应用

实验技术与管理 2022年第3期39卷 153-159页

作者：闫莎莎刘伟韬张同军孔德斌山东科技大学矿业工程国家级实验教学示范中心山东青岛266590 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东科技大学电子信息与工程学院山东青岛266590

文章设计了针对标准试件的微型重载单轴压缩试验机,开展了单轴压缩强度实验,获得了完整的应力-应变曲线。与现有岩体力学试验机相比:(1)在满足刚度和应力变形要求下,试验机采用一体式框架设计,具有微型化特点;(2)采用工业机械臂精准控... 详细信息

文章设计了针对标准试件的微型重载单轴压缩试验机,开展了单轴压缩强度实验,获得了完整的应力-应变曲线。与现有岩体力学试验机相比:(1)在满足刚度和应力变形要求下,试验机采用一体式框架设计,具有微型化特点;(2)采用工业机械臂精准控制技术,伺服电机配合减速机和精密滚珠丝杠,实现了压力输出和进给的精准控制,具有重载和测试精度高特点;(3)省去了油压系统,精简了试验机结构,占地空间小,同样的实验空间可以放置多台设备。试验机的实验教学应用效果表明,该试验机操作性好,便携性强,满足学生动手操作需求,实验数据能够绘制出全应力-应变曲线,符合实验教学要求。今后将持续改进试验机结构,进一步扩大应用范围。

关键词：单轴压缩试验机微型重载实验教学

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多功能摩擦磨损试验机的设计与试验研究

多功能摩擦磨损试验机的设计与试验研究

作者：王跃扬州大学

学位级别：硕士

摩擦磨损试验机是是评价材料摩擦学性能的重要设备。随着摩擦学研究的深入和发展,越来越多的应用场景和需求促进了摩擦磨损试验机的功能、精度和可靠性等方面不断的提高和更新,因此,摩擦磨损试验机的研发和改进是摩擦学基础研究和应用... 详细信息

摩擦磨损试验机是是评价材料摩擦学性能的重要设备。随着摩擦学研究的深入和发展,越来越多的应用场景和需求促进了摩擦磨损试验机的功能、精度和可靠性等方面不断的提高和更新,因此,摩擦磨损试验机的研发和改进是摩擦学基础研究和应用的重要保障。本文研制了一种通过更换模块实现旋转摩擦和往复摩擦测试的多功能摩擦磨损试验机;与此同时,通过激光传感器测量位移的原理,研制了原位在线磨损体积测量模块;结合PID控制原理,研制了湿度控制模块;开展了相关性能测试实验。具体研究内容如下:(1)研制出多功能型摩擦磨损试验机,并利用LabVIEW软件开发平台编写配套软件。该摩擦磨损试验机通过合理的机械结构设计、高频响应的测力传感器、高采样率的数据采集、测试前摩擦力的归零处理、以及软件引导操作步骤等多重手段实现摩擦系数的测量和不同旋转速度、往复频率、载荷等条件下旋转摩擦和往复摩擦的测试;配套软件具有自动识别测试模式,自动采集摩擦半径,摩擦力自动归零,摩擦力阈值保护,计算最大赫兹接触应力和磨损率,实时显示摩擦系数、摩擦力、位移、温度和湿度等曲线,数据平滑处理和导出,生成图文报告及手机APP远程实时查看等功能。经过测试结果表明,该试验机具有较高的准确性、可靠性和稳定性。(2)基于多功能摩擦磨损试验机开发了一种原位在线磨损体积测量模块。该模块采用激光测位移技术,可实时测量试件的磨损体积,进而获得试件的实时磨损曲线。随后,本文采用该模块分别对球磨损-平板不磨损、球不磨损-平板磨损、球磨损-平板磨损三种不同磨损形式进行了试验测试,验证了该测量模块的可行性。该模块实现了实时在线磨损体积的测量,同时也可有效降低测试成本,为材料研究和制造工业提供了一个高效、可靠的测试手段。此外,该模块的研发还为其他领域的磨损研究提供借鉴和参考,为磨损领域的研究和应用带来了新的思路和方法。(3)基于多功能摩擦磨损试验机设计了环境湿度控制模块。该模块采用简约的结构设计,利用“分流法+气泡法”的原理,对传统鼓泡式饱和器进行改进,构建了一种恒湿系统,可快速且精确地控制试验环境的湿度。结合研制的多功能摩擦磨损试验机的使用,为摩擦学研究提供了更广阔的应用范围。此外,还使用Cu-hBN和GCr15对摩球在不同湿度环境下进行了摩擦学试验,并验证了该环境湿度控制模块的可行性。通过本研究的试验测试,证明该模块具有快速湿度调控和精确湿度调控等优点,可为摩擦学研究提供更为不同湿度的测试环境。

关键词：摩擦磨损试验机 LabVIEW 磨损测量湿度控制

大功率风电增速箱轴承试验机结构设计及热特性分析

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大功率风电增速箱轴承试验机结构设计及热特性分析

作者：周文渊河南科技大学

学位级别：硕士

目前,风电机组正向着大功率、智能化、数字化方向发展,对风电轴承提出了更高的要求。风电增速箱轴承作为风电机组的关键部件,其性能的优劣是风电机组可靠运行的关键。通常,在风电轴承研制过程中需要对轴承进行试验测试,以评价轴承是否... 详细信息

目前,风电机组正向着大功率、智能化、数字化方向发展,对风电轴承提出了更高的要求。风电增速箱轴承作为风电机组的关键部件,其性能的优劣是风电机组可靠运行的关键。通常,在风电轴承研制过程中需要对轴承进行试验测试,以评价轴承是否满足设计指标的要求。研制大功率风电增速箱轴承试验机,实现轴承的性能评价,对增速箱轴承研发和应用具有重要的工程价值。本文通过分析风电增速箱轴承工况,确定了试验机加载范围和试验转速范围,给出了试验机总体方案和各分系统方案,重点对试验机机械结构进行了设计和分析,并利用有限元方法研究了试验机关键部件的动态特性和热特性。根据增速箱轴承性能试验要求,确定了试验机主轴支承方式,选择了与试验轴承同型号的圆柱滚子轴承为中间支承轴承,右侧支承轴承为角接触球轴承。采用有限元方法对试验机主轴、试验轴承座和箱体进行了静力学计算,其最大应力值均小于材料的许用应力;通过分析加载机构的静态特性,得出了加载机构的设计符合要求。研究试验机关键部件的动态特性。试验机主轴的1阶临界转速远小于试验机最高工作转速,不会产生共振现象;箱体和径向加载机构的1阶固有频率远大于试验机主轴处于最高工作转速时的振动频率,箱体和径向加载机构在稳定运转工况下不会发生共振。建立了试验机的热力耦合模型,利用有限元方法计算了试验机关键部件的温度场。试验机的最高温度出现在试验轴承滚子受载最大处和外圈接触位置;相比于右侧支承轴承温升,中间支承轴承温升更高。分析了模拟运转过程中支承轴承温升和支承轴承内圈与主轴过盈量对支承轴承内圈与主轴之间接触压力的影响,轴承内圈与主轴过盈量对中间支承轴承内圈与主轴接触压力的影响比支承轴承温升的影响更大。研究了支承轴承温升和支承轴承内圈与主轴过盈量对支承轴承径向游隙影响。轴承内圈温升对径向游隙的影响大于外圈温升的影响;相比于只考虑内圈与主轴过盈量,同时考虑轴承温升和内圈与主轴过盈量时中间支承轴承的径向游隙变化量更大。为保证试验机稳定的运行,应使中间支承轴承具有合适的工作游隙。

关键词：风电机组增速箱轴承试验机有限元方法静动态特性热特性

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试验机结构参数对被试球接触应力影响

工程力学 2011年第6期28卷 226-230页

作者：周井玲陈建春吴国庆陈晓阳南通大学机械工程学院南通226607 上海大学轴承研究室上海200072

利用轴承球三点接触纯滚动疲劳试验机,以氮化硅陶瓷球作为被试球,根据Hertz弹性接触理论,针对于纯滚动接触状态,分析了试验机滚轮直径、凹弧直径、陪试滚子直径对被试球三点最大接触应力相对差值的影响;数值结果表明:当滚轮半径为25mm,... 详细信息

利用轴承球三点接触纯滚动疲劳试验机,以氮化硅陶瓷球作为被试球,根据Hertz弹性接触理论,针对于纯滚动接触状态,分析了试验机滚轮直径、凹弧直径、陪试滚子直径对被试球三点最大接触应力相对差值的影响;数值结果表明:当滚轮半径为25mm,凹弧半径为40mm,陪试滚子半径为12.5mm,被试球半径变化范围为4.25mm―10.5mm时,三接触点的应力相对差值小于1%。适当减小被试球半径变化范围,能够降低三接触点的应力相对差值。三接触点的应力相对差值越小,其对被试球的测试寿命影响越小。

关键词：接触应力相对差值陶瓷球纯滚动试验机

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低温润滑剂拖动特性试验机的研制

低温润滑剂拖动特性试验机的研制

作者：李智昊河南科技大学

学位级别：硕士

航天航空轴承通常使用在极其苛刻的环境中,如低温、重载、高转速等工况,研究航天航空轴承润滑剂在低温下的拖动特性,是此类轴承动力学设计不可缺少的基本依据。为了研究航天航空轴承润滑剂的动态性能,本文在河南科技大学高速球盘式试验... 详细信息

航天航空轴承通常使用在极其苛刻的环境中,如低温、重载、高转速等工况,研究航天航空轴承润滑剂在低温下的拖动特性,是此类轴承动力学设计不可缺少的基本依据。为了研究航天航空轴承润滑剂的动态性能,本文在河南科技大学高速球盘式试验机的基础上,研制了用于测试航天航空轴承使用工况下润滑剂拖动特性的新型滑滚试验机。该试验机增加了低温宽温域环境温度控制装置,可将试验箱内的环境温度控制在-175℃～室温;改进了支撑主轴,使用空气轴承减少了基础摩擦力矩;改进了加载系统,采用伺服电动缸进行加载,实现了自动化加载;通过自动控制技术和程序实现了全自动化测量等,以适合航天航空轴承润滑剂在低温条件下的拖动特性测试。其次,本文对试验机的重要零部件性能进行了仿真和计算,如空气轴承的承载能力、基础摩擦力矩,分析了试验机的测量精度,并确保试验机的稳定运行。最后,对试验机的各个系统进行了安装与调试,以及试验验证。使用PTFE自润滑复合材料试件在-170℃环境温度下进行了试验测试,验证了试验机的低温环境系统性能;使用德国Schaeffler公司提供的FVA3参考润滑油在该试验机上进行了对比试验,通过与该公司数据库中试验数据的比较分析,验证了该试验机测量系统的准确性。分析及试验结果证明,本文研制的球盘式低温润滑剂拖动特性试验机,可加载的载荷可达1000N;用于驱动球试件与盘试件的电主轴最大转速分别为48000r/min和24000r/min,可满足球盘试件高速滑滚的需要;试验区环境温度可控制在-175℃～室温,润滑油加热温度可达150℃,满足所提出的技术指标,可以进行低温固体润滑或油润滑条件下的润滑剂拖动特性试验。该试验机运行稳定,测得的试验数据较为准确、可靠,可以为航天航空系列轴承产品动力学分析和结构设计提供可靠的数据支持。

关键词：轴承润滑剂拖动特性试验机

试验机示值相对误差和示值变动性误差的计算误差分析

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计量与测试技术 2022年第7期49卷 106-108,110页

作者：冯影彬王介宏叶兴广州市华测检测认证技术有限公司深圳市华测计量技术有限公司

试验机主要用于材料测量或产品的物理特点,如钢材质的结构屈服强度、抗拉伸强度、材料静态液压时间等相关方面。在实际实验和材料检定工作中发现,使用试验机以及硬度检验设备时,不同公式针对相同测试样品分别计算出的示值变动性误差结... 详细信息

试验机主要用于材料测量或产品的物理特点,如钢材质的结构屈服强度、抗拉伸强度、材料静态液压时间等相关方面。在实际实验和材料检定工作中发现,使用试验机以及硬度检验设备时,不同公式针对相同测试样品分别计算出的示值变动性误差结果并不相同,为此技术人员需要详细分析其主要原因,本文对相关问题进行了详细阐述。

关键词：试验机示值相对误差示值变动性误差金属材质

多直径岩芯液压致裂岩石抗拉强度快速试验机研发

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岩石力学与工程学报 2017年第A01期36卷 3321-3331页

作者：王成虎王仁涛王春权中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085 安徽省特种设备检测院安徽合肥230051 中国地质大学工程技术学院北京100083

为了更为准确地测定岩石的抗拉强度以降低钻杆式水压致裂原地应力系统柔性对最大水平主应力计算的影响,研发了多直径岩芯液压致裂岩石抗拉强度快速试验机。试验机参照水压致裂测试力学过程,基于岩石厚壁筒原理研发,主要核心部件包括加... 详细信息

为了更为准确地测定岩石的抗拉强度以降低钻杆式水压致裂原地应力系统柔性对最大水平主应力计算的影响,研发了多直径岩芯液压致裂岩石抗拉强度快速试验机。试验机参照水压致裂测试力学过程,基于岩石厚壁筒原理研发,主要核心部件包括加载系统、压力监测和数据采集系统、样品夹持系统3个部分。为了方便推广该套试验设备和此类试验方法,针对试验影响因素加压速率、中心盲孔深度和直径、空心岩柱内外径之比等因素开展了57个岩石样品的试验工作。试验结果显示,空心岩柱盲孔深度对测试结果影响不明显,但是会影响测试成功率,岩样盲孔深度可为岩柱高度的0.7~0.8倍。空心岩柱中心孔直径会显著影响测试结果,当中心孔直径大于20 mm时,中心孔的尺寸效应不再显著。如果考虑空心岩柱内外径之比,根据理论分析和试验数据可知,取0.3~0.5可获得更为稳定的测试数据。试验采用的加压速率为0.02 MPa/s,获得试验数据稳定可靠。此次测试样品福建长汀下古生界奥陶~志留系板岩的岩石抗拉强度平均值为8.4 MPa。这些认识为后续规范地开展此类测试奠定了初步基础。

关键词：岩石力学液压致裂抗拉强度试验机尺寸效应应力测量