基于跨黏度纤维素对磨螺杆表面的实验与仿真研究 |
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引用本文: | 庞皓升,杨彦雄,尹绚,张冰.基于跨黏度纤维素对磨螺杆表面的实验与仿真研究[J].北京化工大学学报(自然科学版),2024(1):67-75. |
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作者姓名: | 庞皓升 杨彦雄 尹绚 张冰 |
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作者单位: | 1. 中国航空研究院;2. 北京化工大学机电工程学院;3. 北京化工大学国际交流与合作处暨港澳台事务办公室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51905295); |
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摘 要: | 采用摩擦学性能测试与EDEM仿真模拟相结合的方法,研究了跨黏度纤维素在不同转速和不同载荷下的摩擦学行为,以及在摩擦过程中对螺杆表面的磨损机制。跨黏度纤维素的摩擦学性能测试采用“球-盘”式摩擦磨损试验机,而对螺杆的磨损机制采用Archard Wear磨粒磨损计算公式及离散元方法构建纤维素及螺杆磨损机制模型。研究结果表明,在高转速60 r/min条件下,跨黏度纤维素的磨损规律受施加载荷大小的影响较大,15 mPa·s的摩擦系数在0.19至0.44之间,100 000 mPa·s的摩擦系数在0.25至0.52之间;在低转速10 r/min条件下,摩擦系数受法向载荷影响波动较大,15 mPa·s的摩擦系数在0.25至0.44之间,100 000 mPa·s的摩擦系数在0.24至0.58之间。通过EDEM仿真模拟发现,随着纤维素黏度增大,纤维素与螺杆表面的接触面积随之减少,螺棱在对纤维素推动的过程中,不易造成纤维素在螺槽中的相对滑动,进而减少螺槽部位的磨损。纤维素的黏度大小对润滑效果有一定影响,但并不是决定性因素;影响纤维素的润滑效果和磨损机理的主要是加载载荷,其中磨损程度随着载荷变大而加深,而...
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关 键 词: | 纤维素 载荷 陶瓷螺杆 离散元法 磨损机理 |
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