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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杨雅琦 汪生莹 耿金光 刘炀 张健 罗斌
【目的】砂带磨削是木材加工行业的一项重要工艺。分析砂带磨削过程中的砂带磨损机理及其对材料去除率、磨削表面质量的影响,旨在进一步完善木材切削理论,推动新型砂带研发制造。【方法】本研究以水曲柳为实验材料,通过测定磨削过程中的试件质量变化和表面形貌,就砂带磨损对试件材料去除率和表面粗糙度的影响进行分析,结合试件材料去除率、磨削过程中砂带的质量变化和表面形貌探究砂带的磨损机理,并采用灰色模型预测磨削长度与材料去除率、磨削表面粗糙度之间的定量关系。【结果】横纹磨削时,材料去除率整体大于顺纹磨削的材料去除率。整体而言,材料去除率与砂带质量随磨削次数的增加而不断减小,试件表面粗糙度呈先增大后减小的趋势。磨削过程中,砂带磨粒出现磨损、破碎以及脱落的现象,造成砂带质量不断减小,磨粒等高性逐渐增加。顺纹方向磨削对砂带磨粒的磨损大于横纹方向磨削。磨粒磨损程度越大,材料去除率越小。当材料去除率降低至3%时,可认为已基本达到砂带使用寿命。【结论】磨削过程中,等高性越差,材料去除率越高。随磨削次数增加,砂带材料去除能力不断下降,试件表面粗糙度则呈先增大后减小的趋势。均值GM(1,1)灰色预测模型的平均模拟相对误差都在20%以内,适用于水曲柳砂带磨削过程中磨削长度与材料去除率、表面粗糙度之间的预测。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杜瑶 田彪 张健 刘红光 罗斌
【目的】砂带磨削作为中密度纤维板生产加工过程中必不可少的工序,直接影响着加工效率和表面质量。目前有关木质材料磨削方面的研究基础较为薄弱,多借鉴金属磨削且多以实木为研究对象,针对人造板砂带磨削的研究极少。在实际生产中,砂带的选择和更换大多依靠工人的经验判断。本研究可以为实际生产中的砂带选择和更换提供科学依据和理论支撑,促进木材加工技术和砂带制造技术向高效智能化方向发展。【方法】本研究以中密度纤维板为试验材料,测试砂带磨削时的磨削效率和表面粗糙度,结合三维形貌图和电镜图,分析砂带磨损对材料去除率和表面粗糙度的影响,并对砂带寿命做出合理预测。【结果】MDF磨削初期磨粒尖锐,材料去除率较高,但随磨粒破碎和脱落,材料去除率下降速度较快;磨削中期材料去除率趋于动态稳定,磨削后期随着磨粒进一步钝化、局部片状脱落,材料去除率再次降低。随着磨削次数增加,磨粒在持续磨损过程中逐渐钝化、顶端直径增大,在试件表面留下渐宽的磨削痕迹,试件表面粗糙度参数S_a和S_(dr)数值呈下降趋势,磨削前后期粗糙度参数值较分散,中期的粗糙度参数值相对集中、收敛性好。而砂带表面粗糙度参数S_a和S_(ku)数值在磨削前后期相对集中,磨削中期比较分散。在试验所用120目砂带的情况下,以材料去除率为评价指标时,累计磨削长度23 096 m为砂带的使用寿命终点;以磨削表面粗糙度参数S_a为评价指标时,累计磨削长度18 375 m为砂带的使用寿命终点。【结论】砂带磨损至失效大致可以分为3个阶段,磨削效率与参与磨削的磨粒尖锐度和有效磨粒数量成正比。砂带磨损对磨削表面粗糙度影响较大。磨削加工目的不同,依据不同的考察指标,砂带寿命评判结果有差异,可以通过材料去除率和表面粗糙度的变化趋势对砂带寿命进行合理预测。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
许美君 李黎 罗斌
为研究杨木磨削力的影响因素和最佳磨削参数,通过正交试验设计,研究砂带磨削杨木时磨料粒度、进给速度、磨削速度、磨削厚度对磨削力和法向力的影响,采用直观分析和方差分析研究了影响磨削力和法向力的主要因素,并采用模糊数学综合评判方法对磨削力和磨削质量进行综合评判和优化选择。结果表明:磨削厚度对磨削力和法向力的影响最大,其次为进给速度,磨料粒度和磨削速度对磨削力和法向力的影响较小;杨木的最佳磨削工艺参数为磨料粒度60目、进给速度2.5 m/min、磨削速度10.74 m/s、磨削厚度0.1 mm。
[期刊] 技术经济
[作者]
王泽国
设备在使用过程中要逐渐发生磨损,这种磨损可分为两种形式,即有形磨损与无形磨损。设备在使用中在力的作用下,各部分发生摩擦、振动,疲劳等现象、致使设备的实体产生磨损,这种磨损叫第Ⅰ种有形磨损。设备在闲置中,由于自然力的作用而生锈,由于管理不善而丧失精度和工作能力,也都会使设备遭到有形磨损,这种磨损叫第Ⅱ种有形磨损。设备在使用过程中,除遭受有形磨损之外,还有无形磨损,无形磨损亦分两种形式。由于相同结构设备再生产价值的降低,而产生的原有设备的贬值叫第1种无形磨损;由于不断出现性能更完善,效率更高的设备而使原有设备
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
纪佳馨 何聲 任岩平
变轨距转向架能高效解决不同轨距所导致跨国联运效率低下问题。表面处理技术可有效降低轮轴间的摩擦磨损，但其减磨微观机理尚不清楚。因此，该文利用分子动力学模拟，从微观角度建立转向架轮轴间三维微动磨损模型进行仿真分析与实验验证。结果表明，轮轴两表面间在接触应力下产生微凸起接触，微凸起挤压变形黏附，分离时凸起黏附物受剪切力脱附，从而形成微动磨损。基于分子动力学模拟的分析方法对“摩擦磨损与润滑”课程的微动磨损分析内容方面具有重要的应用价值，能帮助学生直观感受微动磨损的宏观作用效果。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
邬立岩 徐巍 胡艳清 宋玉秋 崔跃峰 吕双双 任文涛
从仿生学角度,对比3种典型潮间带贝类冲蚀磨损试验结果,分析贝壳表面非光滑结构的冲蚀磨损机理,为提高秧爪耐磨性探索结构仿生学设计。利用扫描电子显微镜(SEM)分别对东方扇贝(Dongfang shell)、魁蚶(Bloody clam)、毛蚶(Ark shell)壳表进行形貌分析,确立其结构特征参数,利用Solidworks建立表面冲蚀过程简化模型;通过冲蚀磨损试验,获得3种贝类样品的不同耐磨性能,在冲蚀粒径为0.35~1.0mm,冲蚀速度为1.5m.s-1条件下,魁蚶的失重比最小,仅为2.11%,低于东方扇贝和毛蚶。魁蚶表面的凹槽结构可减小冲蚀法向力,从而减小冲蚀微压痕。另外,表面微结构延长了...
关键词：
仿生研究 潮间带贝类 冲蚀磨损 秧爪
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张健 罗斌 刘红光 李黎
【目的】探究圆锥形磨粒和棱锥形磨粒对中密度纤维板(MDF)的磨削特性差异,考察切削刃对于纤维材料磨削去除的作用机制,为实现MDF高效磨削提供理论依据。【方法】采用球头圆锥磨粒和五棱锥磨粒,采用楔形式划擦法,分别对MDF开展磨削试验。使用高速摄像机、三维测力仪、3D轮廓仪测定动态磨削过程、动态磨削力变化以及磨削表面的形貌轮廓等评价指标。【结果】球头圆锥磨粒在沟壑两侧形成更多的材料隆起,但沟壑边沿区域的初始表面完整性更好。当沟壑体积相近时,五棱锥磨粒产生更多的磨屑,且在单道磨削痕迹中产生磨屑的相对时点更早,更明显的磨屑流沿着切削方向从两个前刀面流出。五棱锥磨粒的切向磨削力达到最大值的相对时间点要早于球头圆锥磨粒。两种磨粒磨削MDF时的磨削力与磨削深度均呈现二次幂增加趋势,但五棱锥磨粒对应的磨削力比更大。两种磨粒切削时比磨削能与沟壑体积呈先降低后增大的二次幂关系,并存在一个转折点即临界沟壑体积(对应一个临界磨削深度);在沟壑体积基本相同时,球头圆锥磨粒真实的比磨削能较五棱锥磨粒更大。【结论】具有明显切削刃特征的五棱锥磨粒在磨削MDF时具有更优的磨削性能,具体表现为更高的材料去除率以及更高的能量利用率。可见,切削刃对于由纤维组成的材料具有重要的磨削去除作用。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘博 李黎 杨永福
该文采用信号采集、分析技术,研究了木材在磨削过程中的受力情况,考察了纹理方向、材料种类及磨削参数对磨削力及法向力的影响。结果表明:纹理方向对磨削力及法向力的影响显著,顺纹理磨削时磨削力最大,横纹理磨削时磨削力最小;实木磨削力实时曲线图与中密度纤维板磨削力实时曲线图差异明显;磨削厚度及进给速度对磨削力及法向力的影响基本呈线性变化,中密度纤维板的磨削力、法向力与进给速度呈二次幂的变化规律。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张健 罗斌 刘红光 李黎
【目的】磨削作为一项木质材料精加工技术,研究木质材料磨削过程中的材料去除行为对提高磨削效率和加工表面质量具有重要意义。【方法】本研究设计了木质材料单磨粒磨削实验平台,采用横向划擦法,利用扫描电镜和3D轮廓仪考察了单磨粒在中密度纤维板(MDF)和红松(Pinus koraiensis)表面形成的划擦痕迹形貌,并测定了相关特征参数,分析了最大磨削深度、沟壑面积对隆起比的影响,并根据磨粒与试件接触过程中磨削力、综合摩擦系数的变化情况,研究磨粒引起的材料变形。定义λ为划擦方向与木材纹理方向之间的夹角。【结果】与金属磨削过程不同,中密度纤维板和红松划擦时形成的隆起区域很小。红松横纹划擦时(λ=90°),被磨粒切刃横向割断的木材在试件表面形成断茬,局部接触区域发生压溃式切削。红松顺纹划擦时(λ=0°),隆起比集中在0～0.05,而中密度纤维板的隆起比呈现高度离散。在对红松进行横纹划擦时,法向磨削力Fn和切向磨削力Ft均呈剧烈振荡,而在中密度纤维板和红松顺纹划擦过程中,Fn和Ft都近似符合正态分布,并且随着磨粒切入试件深度的不断增加,Fn和Ft均随之增大,最大值出现在最大切入深度处附近。就中密度纤维板而言,Fn大于Ft,而红松顺纹划擦时Ft略大于Fn。无论是中密度纤维板还是红松顺纹划擦时,磨粒切入试件形成沟壑后半段的综合摩擦系数略大于初期。【结论】红松磨削过程中,其内部的孔隙(如轴向管胞、解剖学上的植物内部腔洞等)分布和木材纹理方向对材料的变形流动、加工表面质量有着重要影响。中密度纤维板较红松而言,在磨削痕迹两侧产生较多的塑性隆起,隆起比随磨削深度、沟壑面积变化呈现高度离散。在磨粒切入试件过程中,磨粒所受的综合摩擦力是逐渐增大的。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
黄秀玲 郑晔 赖卫国 朱俊俊 华子恺
人工韧带是韧带重建术中的重要植入物，临床上常见因摩擦磨损而导致人工韧带断裂失效等不良事件，因此磨损被认为是影响人工韧带使用寿命的重要因素之一。针对目前人工韧带体外摩擦磨损测量方法不明确，以及缺少摩擦磨损情况量化研究方法等问题，该文对人工韧带进行了2.0×10~6次体外磨损试验，测量人工韧带磨损量并获取其磨损表面形貌，对磨损产生的磨屑进行提取与表征。结果显示：经2.0×10~6次磨损后，人工韧带磨损率为(6.94±2.30) mg/10~6次；人工韧带磨损后表面部分组织起毛且编织状结构受损，丝线排序松散并出现断裂；从润滑介质中提取的磨屑大部分呈类球状，少部分呈纤维条状，且小尺寸磨屑较多，大尺寸磨屑较少。该研究结果可为完善人工韧带的体外磨损测试标准提供有力的参考依据。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
贺宏奎 李浩东 傅鹏
【目的】分析影响竹材磨削表面粗糙度的因素以及表面粗糙度与胶合强度的关系,为竹材胶合加工工艺的选择提供参考依据。【方法】采用探针法等,测定不同粒度(60,80,100,150和180目)砂带磨削加工后竹材的表面粗糙度、表面自由基数量和表面接触角,对磨削加工试件进行胶合强度试验,分析表面粗糙度、表面自由基和表面接触角等对胶合强度的影响。【结果】磨削砂带粒度过小和过大时,胶合强度均较低。本试验条件下,砂带粒度为100目时,磨削竹材的胶合强度最高(7.19MPa),表面润湿性也最好。此时,表面粗糙度评价指标轮廓算术平均偏差(Ra)、微观十点不平度(Rz)和轮廓微观不平度平均间距(Sm)分别为7.2,5...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李琳 李永华 李可佳 吴伶锡
螺纹磨床在线自动补偿磨削系统采用了分段模糊P ID控制算法对电机进行闭环控制,实验表明当速度误差控制在较小的范围之内时采用模糊控制,能使误差进一步减小,达到很好的控制效果.
[期刊] 林业科学
[作者]
曹平祥 华毓坤 周之江
本文主要研究刀具材料、试验环境对金刚石涂层刀片耐磨性的影响 ,探讨刀片的耐磨性和耐腐蚀性。试验发现金刚石涂层提高了刀片耐磨性 2 0 %～ 4 5% ,金刚石薄膜均有不同程度的剥落 ,限制了涂层刀片的耐磨性。试验表明屑末溶液和醋酸、盐酸混合溶液不腐蚀金刚石薄膜 ,但腐蚀基体材料。金刚石薄膜磨耗机理是“磨损变形—裂纹—磨屑形成”。高速钢刀片以磨料磨损为主 ,腐蚀磨损为辅。粘结剂 (钴元素 )丧失是硬质合金刀片磨损的根本原因 ,一旦残余粘结力不足以抵抗磨擦所产生的剪切力 ,碳化钨颗粒就会因疲劳而脱落
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
彭业萍 孔德宇 庄溶润 王松 曹广忠
人工关节置换术是骨关节疾病治疗的重要手段，但关节假体的长期磨损损耗及磨屑诱导的假体周围骨溶解会造成人工关节无菌松动甚至早期失效。研究人工关节滑动与固定组合界面的磨损行为是探索磨屑形成机制的基础，也是探明人工关节松动失效机理、提升关节耐磨性的重要依据。该文利用Web of Science和中国国家知识网络数据库的资源，对人工关节磨损行为研究的相关文献进行综述。探讨人工关节在滑动界面和固定界面产生的磨损行为及主导磨损机理；分析假体结构、材料成分、润滑介质和磨屑等对人工关节磨损行为的影响机制，总结人工关节优化改进方案；详细阐述人工关节体外磨损试验研究的方法与技术；概述人工关节组合界面磨损表征参量的提取方法以及磨损智能检测的发展现状；总结人工关节磨损行为的研究热点，指出多信息融合和智能化监测的发展方向，以期为人工关节磨损行为的基础与试验研究提供参考。
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