基于磨损失效评估的人字闸门底枢摩擦副设计软件开发

发布时间：2021-04-13 16:07

　　磨损是目前人字闸门底枢摩擦副失效的重要形式,本文从工程实际和等效模拟磨损试验出发,基于摩擦学基础理论的研究成果,结合常见人字闸门底枢摩擦副的工作原理、结构特点、接触模型和磨损失效问题,利用接触疲劳、弹流润滑、磨损预测与演化规律等摩擦学的基本理论和方法,选用国内人字闸门运行参数和相同工况条件下的底枢摩擦副模拟磨损试验数据对底枢摩擦学设计和分析方法进行深入探讨。采用C#编程语言和MATLAB程序语言,开发了基于磨损失效评估的人字闸门底枢摩擦副设计系统计算软件。该系统软件具有良好的人机交互功能,通过简单的数据输入获得底枢接触应力大小以及预估使用寿命,为我国同类底枢的设计与维修更换提供精准快捷方法,节省了重新计算与设计的时间。 

【文章来源】：机械. 2019,46(11)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

人字闸门底枢摩擦副系统软件功能模块图

式中：σ为蘑菇轴头上承受的最大接触应力，MPa;R为作用在蘑菇轴头上的合力，有95%R=G×103 kg;r为底枢蘑菇轴头的半径，mm；β为合力R与水平面的角度即压力角，°。根据式（1）计算人字底枢摩擦副接触应力，需推算出平面人字闸门的重量。何运林[15]在1986年结合国内人字闸门实际使用情况，对其进行全面调查统计分析，指出人字闸门的自重G主要与单个闸门门叶宽度B以及高度h相关。由此根据闸门的宽度B进行分类，采用数理统计理论方法，推导出估算平面人字闸门自重的经验公式为：

系统软件的计算模块主要用于计算底枢接触应力大小，以期寻得不同人字闸门底枢的最优配对副，同时配合由人字闸门底枢等效模拟磨损试验台获取的磨损量参数，预测该工况条件下底枢的使用寽命，对底枢的摩擦磨损性能进行评估。系统软件计算结果输出界面上，有用户在参数设计界面输入的刜始数据以及经迆系统软件程序计算得到的结果数据，如最大接触应力、使用寽命。用户可以根据输出的结果对底枢的磨损性能进行评价，选择最优的底枢配副和工况条件，最大限度地延长底枢使用寽命、减少维修时间。为了直观表达应力分布和便于输出底枢摩擦副加工图纸，计算结果界面上有应力云图和底枢摩擦副CAD图纸模型选项，可供用户查看参考。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]脂润滑条件下闸门底枢摩擦副磨损失效评价[J]. 秦红玲,郭文涛,徐翔,袁泽坤,赵新泽.  中国机械工程. 2019(06)
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[6]计量活门磨损寿命预测[J]. 刘菁,朱良,冯刚.  航空动力学报. 2015(08)
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[8]灰色系统理论在地铁轮对踏面磨损预测中的应用[J]. 汤旻安,李滢.  铁道学报. 2014(12)
[9]Visual C#与Matlab混合编程在可视化软件中的应用[J]. 李诚刚,赵佳宝,陈兆荣.  软件. 2012(02)
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本文编号：3135608