相對(duì)滑動(dòng)的橡膠表面與鋼表面間模型粒子的行為-emkl--資料下載頁(yè)
2025-06-30 23:23本頁(yè)面
【正文】 和嚴(yán)重磨損模式實(shí)驗(yàn)條件之間。在10000次循環(huán)實(shí)驗(yàn)后，對(duì)橡膠表面、鋼表面和粒子進(jìn)行目視及顯微檢測(cè)，結(jié)果顯示橡膠和石英粒子表面沒(méi)有任何破壞。然而，在所有情況下低碳鋼的表面被磨光并有黑色渣屑；這表明表面發(fā)生了氧化層的剝落及嚴(yán)重的磨損（鋼模型粒子表面較光潔）。微觀檢測(cè)顯示黑色磨屑的尺度為110。在長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)前后，用觸針形貌儀對(duì)粒子及鋼表面進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果顯示表面粗糙度沒(méi)有明顯的變化。表2 總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)參考磨損模式圖，目視/顯微觀測(cè)及形貌儀檢測(cè)，加上力和位移磨損條件的測(cè)量，有粒子介入的橡膠/鋼相對(duì)滑動(dòng)只會(huì)引起氧化層的剝落，進(jìn)而引起摩擦系數(shù)的增加。 關(guān)于六邊形模型粒子的這些發(fā)現(xiàn)被不規(guī)則石灰石粒子的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)（在相似的載荷及速度條件下；然而由于無(wú)法將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化器和粒子相連，無(wú)法測(cè)量粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)）。在2000次循環(huán)實(shí)驗(yàn)后觀測(cè)到振動(dòng)；同時(shí)也觀測(cè)到了鋼表面的磨光。然而，石灰石粒子承受了小但可見(jiàn)的破壞，產(chǎn)生了尺度為110的磨屑。對(duì)于不規(guī)則石英粒子（鋒利邊緣），振動(dòng)立刻發(fā)生；這種情況下鋼表面沒(méi)有發(fā)生磨光。不規(guī)則石英粒子同樣承受了破壞，產(chǎn)生了磨屑脫落（11）。造成石英粒子和石灰石粒子不同運(yùn)動(dòng)特性的原因是石英粒子上的尖銳微凸體與有一定粗糙度的鋼表面接觸或壓入鋼。4．結(jié)論 經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的有限元模擬揭示：圓柱形粒子在相對(duì)滑動(dòng)的橡膠塊與干鋼界面之間會(huì)發(fā)生滾動(dòng)。在低載條件下，圓柱粒子的切向速度與橡膠塊符合；在重載條件下超過(guò)橡膠塊速度。 對(duì)于六邊形低碳鋼和石英粒子，剛開(kāi)始粒子會(huì)在氧化了的低碳鋼表面滾動(dòng)，水平力和豎直立的比較低（）。然而，繼續(xù)滑動(dòng)產(chǎn)生了光潔金屬表面，因而（離子/鋼）摩擦系數(shù)顯著提高（），從而粒子開(kāi)始滾動(dòng)。有限元A成功的模擬了六邊形粒子的滾動(dòng)并預(yù)測(cè)了發(fā)生滾動(dòng)所需的近似摩擦系數(shù)—實(shí)測(cè)的摩擦系數(shù)略低于預(yù)測(cè)值（）。對(duì)磨損的石灰石粒子實(shí)驗(yàn)也觀測(cè)到相似的粒子運(yùn)動(dòng)模式（滑動(dòng)然后滾動(dòng)）；類似的但有鋒利邊緣的石英粒子則立刻發(fā)生滾動(dòng)。 結(jié)果表明，在有磨粒（及氧化）參與的橡膠塊與鋼界面相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，可能發(fā)生多種粒子運(yùn)動(dòng)模式（以及橡膠的壓力模式）；主要取決于粒子鋼界面間發(fā)生何種磨損，磨粒的尺度大小和鋼表面的粗糙度。 三體磨損：其磨損料介于兩個(gè)滑動(dòng)零件表面，或者介于兩個(gè)滾動(dòng)物體表面 13 /
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