磨粒分析技术及其在发动机故障诊断中的应用

基于显微形态学方法的磨损微粒显微分析技术是近年来出现的解决发动机磨损故障诊断问题的新方法之一。应用形态学分析方法建立一套磨粒显微特征描述体系提取磨粒特征信息,作为磨粒识别的信息基础,可以准确地完成磨粒自动识别。基于发动机润滑系统磨粒分析的结果和颗粒摩擦学理论,比较准确地评估出发动机接触磨损部件的磨损状态,进而诊断或预测此类磨损故障;另外,此项分析诊断技术在发动机气路磨损故障诊断中也具有潜在的应用前景。      

基于计算机视觉和人工智能方法的磨粒形态学分析技术

随着国民经济的发展,许多行业都应用着一些大型机械,此类机械往往庞大而又精密,因此在运行监测,故障诊断和预测及视情维修等方面就提出了更高的技术要求。本文立足于铁谱技术,应用计算机显微视觉及人工智能方法,对发动机润滑系统油中的磨损颗粒进行磨粒形学显微分析,从而为磨粒的综合识别提供了依据,识别了磨粒类别及来源,就可以判断发动机的运行状态,并对其未来运行状态提供可靠预测。     

接触疲劳磨损试验中球形磨损微粒形成机理研究

在接触疲劳磨损试验中，应用铁谱分析技术对整个试验过程进行工况监测，通过对监测结果的分析，阐明了接触疲劳磨损试验中球形磨损微粒形成的机理。     

含润滑相的超音速喷涂WC复合涂层性能研究

采用超音速火焰喷涂方法,以传统粉末WC-10Co-4Cr为基体,添加MoS2制备WC-10Co-4Cr/MoS2自润滑复合涂层;利用SEM和XRD对比分析了添加不同含量MoS2的涂层微观组织结构和物相;重点进行了磨粒磨损实验,研究MoS2对超音速喷涂WC涂层摩擦学特性的影响机理;测试了其显微硬度。结果表明:引入的MoS2少部分转化成新态,其余则进入WC涂层空隙中,其显微硬度与未添加MoS2涂层相比略有降低;相同试验条件下,含MoS2涂层有效地降低了磨粒磨损质量损失,提高了涂层的耐磨性;WC-10Co-4Cr/MoS2复合涂层具有很好的自润滑性,MoS2质量百分含量为15%时WC-10Co-4Cr/MoS2复合涂层的摩粒磨损性能最佳。     

DMAS智能化铁谱分析系统从其应用

磨料是研究磨损状态是最直接、最重要的信息元,通过对滑油中所携带的磨粒进行监测与分析来判断机械设备的磨损情况,可预防并监测机械设备的磨损故障。本文详细地介绍了ＤＭＡＳ智能化铁谱分析系统的基本原理,软、硬件构成及在发动机磨损状态监测中的应用情况。     

基于D—S证据理论的航空发动机故障诊断

航空发动机滑油中舍有摩擦副产生的磨损微粒。通过滑油介质中所含磨损微粒中元素的分析．运用Dempster-Shafer证据融合诊断方法,对航空发动机的磨损状态等进行有效的诊断,确定发动机的磨损程度,以及发动机的磨损部位,从而可对发动机的故障排除作参考。在融合过程中提出了先对每个元素的磨损量和磨损率进行融合,再总体融合的方法。针对Dempster—Sharer证据融合的局限,应用了两种改进的融合方法,并进行比较。实例表明,Dempster—Shafer证据融合是一种有效的航空发动机滑油磨损的故障诊断方法。     

磨损微粒分析

本文叙述了磨损的基本类型及其和微粒的关系,探讨了磨损微粒的几种分析方法与常用的几种分析技术,从而帮助研究磨损状态、判断磨损故障及磨损发展趋势。     

磨损研究与发动机试制

一、引言“Tribology”,国內译为“摩擦学”,这是近十年来在国外得到迅速发展和应用的一门新兴学科。Tribology的原意是:“TheScience and technology of interactingsurface in ralative motion”也就是“相对运动中相互作用表面的科学和技术”。根据这一含义,它应该包括摩擦、润滑和磨损。近十年来,随着磨损微粒分析技术的发展及计算机技术的应用,磨损微粒监控技术被广泛应用于航空、航海、原子能、采矿等机械工程各个领域。     

新型发动机磨损检测技术

美国杜克大学一研究小组开发了一种新型飞机发动机磨损检测方法，据称此方法比传统方法更安全。更准确，为避免破坏发动机来检测磨损情况，维修人员采用高昂的、花费较长时间来分析机油中的铜微粒，以检测发动机状况．这种独特的方法也就是将机油溶解在强硝酸中使之氧化，全民离子就被检测电极还原出来．研究人员还利用超声波在电动机润滑油中产生气泡并用钢微粒来强化．因为在油液中设计安装了金板电极，当气泡破裂时，将在机油中发出少量的强震波，并以较高的速度将钢微粒推向金板电极，形成微粒子聚集．研究表明，在一定时间内，铜的沉积…     

铁谱术和磨损趋势分析

一、引言——铁谱术航空发动机以及飞机的传动系统都包含有大量的相对运动零部件,包括轴承、齿轮、花键、离合器、封严装置等等。这些零部件在相对运动接触过程中都会产生不同程度的磨损。磨损微粒从这些零件的承载表面产出、而又由于润滑油的冲刷作用而脱离承载表面循环于润滑系统之中。部分颗粒较大的微粒被过滤元件所捕捉,而大量的微小的微粒则自由地活动于整个润滑循环系统。由于不同的材料性能、受力状态、相对运动条件、周围环境等因素的影响,不同的磨损过程中产生的磨损微粒具有不同的数量、大小、形状、颜色、表面特征等等。研究这些不同的特征、分析并确定被润滑零件的磨掼状态可以提供十分宝贵的信息。因     

民机缝翼滑轨机构磨损分析研究

民用飞机缝翼结构中滚轮滑轨机构的可靠性对飞行安全有着重要的影响。本文针对滚轮滑轨机构运动副表面的磨损机理进行分析,分别分析了滑轨几种磨损模式下的破坏机理,并针对降低滚轮滑轨机构的磨损量提出了几点建议。为民用飞机缝翼高寿命和高可靠性做了基础研究工作。     

航空花键振动磨损预测与实验

基于Archard经典磨损理论,推导振动条件下航空花键的键齿之间的相对运动位移,考虑实验花键模拟工况循环和振动位移,对实验花键的磨损进行了预测,并搭建了航空花键磨损实验台,开展磨损实验测试。理论预测表明:磨损量随着磨损系数、传递扭矩的增加而线性增加,随着齿数、硬度增加而线性减小,而随着振动量的增大而非线性增大。实验与仿真结果定性一致,在磨损初期存在一定波动,磨损后期存在一定的偏差,这是由于花键制造和安装偏差、理论模型简化以及难以考虑的花键复杂工况等所致。振动对花键磨损具有决定性影响,因此应合理控制内、外花键所在转子的振幅、提高花键转子设计动平衡等级可以有效延缓花键磨损。      

干滑动摩擦下SiC/Al复合材料摩擦磨损性能

采用摩擦磨损试验机研究不同滑动距离下的SiC颗粒增强铝基复合材料( SiC体积含量为9%)的摩擦磨损性能。在载荷45 N(5 MPa)、转速200 r/min、转动距离分别为5000 r、10000 r以及20000 r条件下,进行连续干滑动摩擦实验。结果表明：在长程连续干滑动下,其摩擦系数变化可分为磨合区、缓慢上升区、加速上升区3个阶段;随着摩擦距离的增加,基体表面的温度急剧升高,进而发生黏着磨损,产生塑性流变区,多种摩擦方式并存使得该条件下摩擦系数与磨损量均增加。     

基于神经网络和D-S证据理论的发动机磨损故障融合诊断

运用了4种最常用的滑油分析技术——铁谱分析、光谱分析、颗粒计数分析及理化指标分析,同时结合发动机试车台监测数据,提出运用神经网络和D-S证据理论对发动机试车状态进行融合诊断的方法。首先依据各种分析方法的标准磨损界限值,将原始数据进行了预处理,统一转换成故障征兆的布尔值;其次,建立各子神经网络的拓扑结构,并依据专家经验建立各子系统的输入征兆与故障论域的映射关系,从而得到各子神经网络的训练样本,对各网络进行成功训练后,利用神经网络实现各子网络的诊断并得到中间诊断结果;然后,将每种方法的神经网络诊断结果作为对各种故障模式的基本概率分配值,利用D-S证据理论,实现对神经网络的诊断结果的融合,从而得到最终的融合诊断结果;最后,运用算例表明了本文方法的有效性。      

航空煤油泵轴尾机械密封副材料特性

为选择适合在航空煤油介质中工作的机械密封副材料,对材料的摩擦特性进行了研究,利用摩擦磨损试验机得到不同工况条件与表面粗糙度下材料的摩擦因数、温升,在原子力显微镜(AFM)下对3组典型配对材料的微观磨损形貌进行观测,分析磨粒磨损和黏着磨损的行为差异,计算磨损的关键参数。研究发现:聚四氟乙烯（PTFE)在既定条件下为性能最佳的软材料;硬材料表面粗糙度值为0.05时的摩擦性能最佳,不同硬材料间性能差异不大。研究发现PTFE在配磨材料上产生的犁沟效应最轻微,黏附的元素颗粒最少;黏着磨损会造成表面高度分布函数的偏移,利用离散化求解公式得到了黏着体积与平均黏着厚度。      

指尖封严磨损特性及其对泄漏影响的试验

对间隙、过渡、过盈3种配合的指尖封严的磨损特性及其对泄漏的影响进行了试验研究,分析了不同配合状态下封严件与转子的磨损现象、磨损长度以及封严泄漏系数的分布.试验结果表明:封严磨损随封严与转子相对滑动距离增大而增加；间隙配合状态下,封严出现局部磨损,磨损及其对泄漏的影响主要发生试验初始阶段；过盈配合时,封严件整体均出现磨损,且磨损发生在整个试验阶段,磨损对泄漏的影响在初始阶段较大、之后逐渐减小；封严的间隙越小(过盈量越大),磨损对泄漏影响越大.      

某型燃气轮机中央传动杆磨损故障分析

某型燃气轮机在试验过程中,多次发生中央传动杆磨损故障,严重影响了研制和试验工作的正常进行。通过对故障件进行磨损痕迹分析、传动杆临界转速分析及壁温测量试验,确定传动杆磨损的主要原因是传动杆临界转速靠近工作转速,工作时振动过大,从而引起了传动杆与外部套管磨损;提出了结构改进措施,经试验证明是有效的。     

关节轴承的三向加载技术研究

主要研究关节轴承三个方向加载的耐久性试验技术,制订了试验方法,自主研制了一套专用试验装置.在相同试验条件下,通过两家公司具有相同技术要求的关节轴承耐久性试验验证了试验方法和试验装置;测量了试验件的轴向和侧向间隙,获得了试验件的磨损特性.     

SiCp/Al复合材料在太阳电池阵展开机构上的应用

介绍了SiCp/Al复合材料的机械性能、热力学性能、加工性能，以及在太阳电池阵展开机构中的应用情况。分析认为采用SiCp/Al复合材料，充分发挥了其高比模量、高比强度和良好的耐磨性能，其管材、型材已达到了应用阶段。