旋耕机刀片摩擦磨损特性试验研究

发布时间：2020-09-18 09:27

　　随着农业经济的快速发展,尤其是现代化机械产品在农业生产中的推广和广泛使用,旋耕机表现出越来越重要的作用。旋耕机刀片作为旋耕机的主要工作部件,在实际作业中与土壤砂石等会产生剧烈的摩擦以及冲击作用,达到一定程度后会影响其工作效率和使用寿命。因此,旋耕机刀片的摩擦磨损特性显得尤为重要,但目前对于该问题的还未得到深入较好的研究,尤其在试验研究领域。本文的研究对象选择了旱地刀和湿地弯刀两种常用的旋耕机刀片小块试样,对摩擦磨损特性给出了较为系统的试验研究,并结合相关理论和试验结果,对疲劳寿命做出了分析和评估,提出了提高使用寿命的一些措施,这些对于旋耕机刀片工作性能的正确评价具有重要的意义。本文基于HSR-2M高速往复式摩擦磨损试验机等现有的一些试验设备,研究了法向载荷、往复速度、往复行程、润滑条件、粗糙度以及摩擦面温度变化等因素对两种刀片摩擦磨损特性的影响,主要包括摩擦系数、磨损量、磨损率、磨损轮廓、磨痕形貌及磨损机制。通过试验研究,得出的部分主要结论如下:1.摩擦系数:两种刀片的摩擦系数均随法向载荷以及往复速度的增大而降低,最后都基本上趋于稳定,但就稳定的摩擦系数值来说,湿地弯刀要小于旱地刀;粗糙度主要影响摩擦副之间的接触情况,粗糙度大时对应的摩擦系数也大。2.磨损量:两种刀片的磨损量均随法向载荷的增大而增大,并且在法向载荷为70N,磨损量增大趋势明显加快;随着往复速度的增大,两种刀片的磨损量均呈现出先减小后增大的趋势,但变化趋势转折点对应的往复速度值大小有所不同,旱地刀为0.02 m/s,而湿地弯刀稍大为0.023m/s;两种刀片的磨损量均随着往复行程的增大而增大,但增大趋势最终有所降低;两种刀片的磨损量均随着粗糙度的增大而近似于线性增大。3.磨损率:两种刀片的磨损率均随法向载荷增大而增大;在不同的往复速度范围内,两种刀片磨损率随着往复速度的变化趋势均不完全统一,对于旱地刀而言,随着往复速度的增大,低速时磨损率先减小后缓慢增大,然后快速增大,中速时磨损率先快速增大,然后缓慢增大或基本不变,高速时磨损率逐步增大。对于湿地弯刀而言,随着往复速度的增大,低速时磨损率先减小后增大,中速时磨损率逐步增大,高速时磨损率先缓慢增大或基本不变,然后快速增大。综合而言得出,旱地刀在试验条件下的最优往复速度为0.08m/s,湿地刀为0.1m/s,该条件下刀片均处于一个相对平稳的磨损阶段。4.磨损机制:对于旱地刀来说,低速低载且小往复行程条件下主要是轻微的磨粒磨损,随着各项试验参数的增大,磨粒磨损现象更明显,而且一定程度上还伴随有材料擦伤和转移的粘着磨损;对于湿地弯刀来说,除了旱地刀表现出的磨粒磨损和粘着磨损外,由于水作为润滑剂的加入,对试样的局部会产生挤压还形成一定的点蚀现象。
【学位单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S222.3

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