学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

聚甲醛输送链磨损性能的试验研究

作　者: 唐中伍
导　师: 顾大强
学　校: 浙江大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 聚甲醛滑动磨损水磨损试验磨损极限寿命磨损形貌转移膜塑化
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 21次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

聚甲醛输送链广泛应用于利乐(Tetra Pak)生产线,但在实际中出现了磨损严重的状况,基于试验的方法探究其影响因素从而具有重要的工程应用价值。前期的研究中在自制的直线往复滑动试验机上进行了UC24链和PC23链的正交试验,研究结果表明,水是影响聚甲醛对磨聚丙烯和聚碳酸酯导条磨损的最重要因素。在此基础上,参阅了水影响聚合物磨损性能的相关文献,在干燥、有氯自来水和无氯纯净水条件下进行了PC23链和PC23 0-gap链滑动时间长达500小时的验证试验。接着在干燥和有水条件下同时进行了四种不同附加成分的UC24链达450小时的磨损试验。本文的主要工作有以下几点：1.对试验机和磨损测量方法做了适当改进。调整了样本滑动平面的高度适应不同尺寸的链,接着增大了滑动平面的宽度容纳多一排链。搭建了一个测量架保持固定的测量点,借助了铝棒夹持测量探头贴在磨损面上,在测量开始时用螺旋测微仪校正了超声波测厚仪,以获得较准确的数据。2.验证了水是影响聚甲醛磨损性能的重要因素。在验证试验中,与干燥下相比两种链在自来水和纯净水下都出现了较高的磨损速率,尤其是PC23链,可见水对聚甲醛输送链的滑动磨损性能有很大的作用。水中氯对PC23链有一定的作用,对PC23 0-gap链几乎无影响,可见氯不是影响磨损的主要因素。3.在干燥和有水条件下绘制了聚甲醛样本的磨损趋势线,并预测了磨损极限寿命。从这一角度,聚甲醛输送链滑动磨损性能的排序为：DM UC24>H1 UC24>DL UC24>HX UC24>PC23 0-gap>PC23。4.借助相机、光学显微镜、扫描电镜获取了聚甲醛样本照片,并观察和分析了其磨损形貌。结果表明在干燥下聚甲醛表面轻微磨损,光滑和有少量划痕。而有水时磨损面呈与滑动方向平行的深划沟。5.讨论了在干燥和有水条件下聚甲醛的磨损机制。干燥下从样本磨下来的粉末在对磨区形成作为固体润滑剂的转移膜,能够有效地减轻磨损。因此无水时主要的磨损机制是研磨和轻微的刮擦。水的出现抑制了在对磨面上形成转移膜。而且,水引起了聚甲醛表面层的塑化,使材料颗粒和纤维更易从聚甲醛基体上脱离,减小抗磨能力。6.提出了增大输送链在水中抗磨性的一些建议。钛酸钾晶须(PTW)、碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)可增强聚合物的抗磨损性能。这些附加物能否改善POM的磨损性能还需要进一步的研究。另外增塑剂在生产输送链过程中可适当少用以减弱塑化。7.本文存在一些不足,待改进之处有：需要借助(SEM)观察样本的横截面形貌,从而得到划沟的深度和宽度。需要借助透射扫描电镜(TEM)观察有水时磨下来颗粒大小,并与干燥时磨下来的粉末大小作比较。需要借助X射线光电子能谱(XPS)检测磨损面上的元素,以确定在干燥和有水条件下转移膜是否形成。怎么解释链颜色和从链磨下来的粉末颜色不同。这些工作有助于证明磨损机制解释的合理性。

全文目录

Acknowledgement  5-6
摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
Table of Contents  10-12
1. Introduction  12-23
  1.1 Background  12-16
    1.1.1 Brief introduction of the previous project of UC24  12-14
    1.1.2 Introduction of conveyor chains PC23 0-gap and four kinds of UC24  14-16
  1.2 Present research on wear performances of polymers in water conditions  16-23
    1.2.1 Patterns of contact pairs  16-17
    1.2.2 Water increasing wear  17
    1.2.3 Water decreasing wear  17
    1.2.4 Water with different contents affecting wear  17-18
    1.2.5 Influence of water on wear of polymers with different additions  18-19
    1.2.6 Wear mechanism in water  19-23
2. Purpose of the thesis  23-26
  2.1 Verify water as an important factor  23
  2.2 Examine the effect of chlorine(Cl)on wear  23
  2.3 Desc ribe wear trend and wear limits in water  23
  2.4 Compare the wear performances of POM with different additions  23-24
  2.5 Explain wear mechanisms of water affecting wear of POM  24-26
3. Improvements of the test rig  26-28
  3.1 Adjust the height of sliding plane  26
  3.2 Enlarge the width of sliding plane  26-27
  3.3 Local improvements  27-28
4. Wear tests  28-37
  4.1 Preparation of water  28-29
  4.2 Test arrangement  29-30
  4.3 Test  30-33
    4.3.1 Wear tests for PC23 and PC23 0-gap  30-32
    4.3.2 Wear tests for four kinds of UC24  32-33
  4.4 Measuring instruments and methods  33-34
  4.5 Phenomena and problems in wear tests  34-37
5. Results and discussion  37-66
  5.1 Weight loss analysis  38-40
  5.2 Thickness loss analysis  40-45
    5.2.1 Thickness loss of PC23 and PC23 0-gap  40-42
    5.2.2 Thickness loss of four kinds of UC24  42-45
  5.3 Observations of wear morphologies  45-60
    5.3.1 Wear morphologies of PC23 and PC23 0-gap  46-50
    5.3.2 Wear morphologies of four kinds of UC24  50-56
    5.3.3 Wear morphologies of slide strips  56-60
  5.4 Friction coefficients of PC23 and PC23 0-gap  60-61
  5.5 Discussion of wear mechanism  61-65
    5.5.1 Wear mechanism under dry sliding  61-63
    5.5.2 Wear mechanism under water conditions  63-65
  5.6 Improvements in wear resistance  65-66
6. Summary and future research  66-69
  6.1 Summary of the thesis  66-68
  6.2 Future research  68-69
References  69-71

聚甲醛输送链磨损性能的试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文