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滑塌构造研究现状论文

发布时间:2024-07-04 08:58:07

滑塌构造研究现状论文

鄂尔多斯盆地南部中生界延长组长6-长8中发育的软沉积物变形构造都只限定在特定的层内,上、下均为不变形层,清楚地显示它们为地质事件控制的同沉积变形。一般而言,陆相湖泊具有事件意义的驱动机制只有水下滑坡和地震两种。水下滑坡和地震两种机制的区别主要表现为三个方面:①水下滑坡因受盆地坡度控制,因此它的变形构造具有优势方位;②水下滑坡为异地沉积,具有基底滑动面,它们与非变形层沉积相不同,地震活动产生的变形构造为原地形成;③地震活动可形成均一液化层而滑塌不能形成。均一液化层是目前公认的震积岩标志之一,它是水和沉积物界面以下的沉积物,因地震而晃动使沉积物稀释液化,破坏了原生层理而呈均匀的结果,地震活动过后,水体恢复正常沉积,原生层理又复出现,塔17井中均一层和上覆未震层保存完好。此外,滑坡运动方向与古坡向一致,而地震驱动的变形运动方向与坡向无明确的对应关系(张传恒,2006)。

在鄂尔多斯盆地南部中生界延长组长6—长8中发育软沉积物变形构造的岩层与上、下未变形的岩层在岩性、岩石组合、沉积相方面一致,与滑坡形成的变形构造相矛盾。

另外,在固9井中发现的同沉积断层的两组断层向两个相反的方向错断(图5-6B),表明断层的形成不受古斜坡控制,如果说断层方向与古斜坡有关,那么断层应该一致向斜坡方向错断;该断层应为间隔时间不长的两次地震形成,其震源位置也应不同。基于以上原则,通过对以上描述的各类软沉积物变形构造位态、形态及其与沉积相、古坡向关系的系统研究,确定地震是这些变形构造的驱动机制。

图5-13 震积岩垂向特征及其与地震强度的关系

图5-14 东营凹陷震积岩垂向特征及其与地震强度的关系

同志啊,这种论文网上还是很多的,不用那么懒吧。相关论文很多,自己下载整理一下对你也有好处啊。以下仅供参考中国地质灾害 我国地质灾害可划分为10大类31种: 1、地震: 天然地震、诱发地震 2、岩土位移: 崩塌、滑坡、泥石流 3、地面变形: 地面塌陷、地面沉降、地裂缝 4、土地退化: 水土流失、沙漠化、盐碱(渍)化、冷浸田 5、海洋(岸)动力灾害:海面上升、海水入侵、海岸侵蚀、港口淤积 6、矿山与地下工程灾害:坑道突水、煤层自燃、瓦斯突出和爆炸、岩爆 7、特殊岩土灾害: 湿陷性黄土、膨胀土、淤泥质软土、冻土、红土 8、水土环境异常: 地方病 9、地下水变异: 地下水位升降、水质污染 10、河湖(水库)灾害: 淤积、塌岸、渗漏 (一)地震 1、分布发育概况 进入20世纪以来,在我国境内(包括台湾及临近海域)发生大于或等于8级的巨大地震共9次;发生大于或等于7级的地震约80次,其中1949~1990年发生了52次。 我国的构造地震分布非常广泛,除浙江、贵州两省外,其余各省都有6级以上地震发生。水库诱发地震自60年代以来,目前至少以在11个省的15座水库发生,其特点是与水库蓄水有明显关系。 地震在我国大陆地区具明显的西强东弱、西多东少的发育分布规律。如本世纪以来发生的9次大于或等于8级大地震,除2次8级发生于台湾临近海域外,其余均发生于西部省份。我国地震烈度Ⅶ度以上的地区主要分布于西部地区,东部地区除了台湾外,Ⅶ度以上地区的面积相时少得多。 地震在空间分布上表现了不均一性,往往呈带状分布。近100年发生的地震表明,地震基本上是围绕这26条活动断裂系发生的。我国地震活动的周期性和重复性呈现出成群分布,活跃高潮与低潮相互交替的活动格局。东部一个周期长约300年左右,西部为100~200年左右,台湾为几十年。 2、危害状况 地震灾害以突然、隐蔽为特点,一旦成灾,极易造成巨大的人员伤亡和重大的经济损失。1901~1980年间,我国地震共死亡61万人,其中死亡人数在千人以上的地震即达31次。1949年以来,地震就造成死亡万人,伤残万人,居群灾之首,同时地震还造成倒房600万间,直接经济损失数百亿元。我国的地震活动,不但频次高,强度大,而且城市受灾率高。据统计,全国Ⅶ度以上的高烈度区的面积达312万km2,全国70%百万以上人口的大城市位于烈度为Ⅶ度或高于Ⅶ度的高地震烈度区内,特别是一批重要的城市如北京、天津、西安、太原、兰州、呼和浩特、昆明、乌鲁木齐、银川、拉萨、汕头都位于基本烈度为Ⅷ度的高烈度地震区内。 地震不但可以直接摧毁城镇工程设施,给人民生命财产带来巨大损失,而且还可以引发滑坡、崩塌、火灾等其它灾害,加重了地震灾害的损失。 (二)崩塌、滑坡和泥石流 1、发育分布基本情况 全国共发育有特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149处;较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上。泥石流2277处以上。 从总体看,我国西部地区尤其是西南诸省区长期处于地壳上隆过程之中,地震活动频繁、地形切割剧烈、地质构造复杂、岩土体支离破碎,再加上西南地区降水量和强度较大、西北地区植被极不发育,因而崩滑流发育强烈,如云南、四川、贵州、陕西、甘肃、宁夏等省区;其它地区新构造运动一般相对较弱,其中华北、东北地区的降水量相对较小,中南、华东大部分地区植被发育较好,因此,这些地区的崩滑流发育强度一般不及西部地区。崩滑流灾害危害较大的省区有:四川、云南、陕西、宁夏、甘肃、贵州、湖北、辽宁、北京、河北、江西和福建等。 在地域上,可基本上划分为15个多发区,它们是:(1)横断山区、(2)黄土高原地区、(3)川北陕南地区、(4)川西北龙门山地区、(5)金沙江中下游地区、(6)川滇交界地区、(7)汉江安康~白河地区、(8)川东大巴山地区、(9)三峡地区ⅲ(10)黔西六盘水地区、(11)湘西地区、(12)赣西北地区、(13)赣东北上饶地区、(14)北京北郊怀柔-密云地区、(15)辽东岫岩-凤城地区。 2、主要危害 近十年来,全国由于崩滑流造成的人员死亡已近万人,平均每年达人。全国有 400 多个市、县、区、镇受到崩滑流的严重侵害, 其中频受滑坡、崩塌侵扰的市、镇60余座,频受泥石流侵拢的市、镇50余座。较为严重的有重庆、攀枝花、兰州、东川、安宁河谷等。全国几条山区干线铁路如宝成线、成昆线、宝兰线都受到了崩滑流的严重危害。

地质构造的研究现状论文

山东省地质调查工作程度

区域地质调查是构造格局和地质构造演化研究的基础。山东省面积性正规区域地质调查工作始于1958年,当时山东省地质局分别与北京地质学院、长春地质学院合组山东区测队,开始进行1∶20万区域地质调查工作,至1962年全面完成了山东省基岩出露区的1∶20万区调工作(计23幅)。1960年还曾开展过沂蒙山地区的46幅1∶5万填图工作。其后山东地质局自组区调队(805队),于1963~1968年修测和编制了鲁东地区的1∶20万区调图幅,并填制了全国第一幅1∶5万地质图——1∶5万泰安幅地质图。这一期间的区调工作称为山东省的第一轮区调。

自1976年开始,原山东地质局部署了第二轮区域地质调查,这一阶段的工作特点是1∶20万区调与1∶5万区调同时展开,专业队和综合地质队以及院、校、所(包括中国地质科学院地质研究所、水文地质工程地质研究所,中国地质大学和原长春地质学院)共同承担项目。共完成1∶20万区调27幅,面积约124324km2,占全省陆地面积的82%;完成1∶5万区调191幅,面积67641km2,占全省基岩面积的84%,占全省陆地面积的43%。

自2000年国土资源大调查项目启动以来,山东省进入了以1∶25万区调为主的新一轮区域地质调查阶段,已完成的1∶25万区域地质调查图幅11幅,面积约97862km2,占全省面积的63%。

山东省地质科学研究现状

在全省第二轮区域地质调查工作和1∶25万区域地质调查工作的基础上,地质科学研究取得了重大进展,大大提高了地质研究程度和基础地质科学的理论水平。地层学方面,已从岩石地层学、生物地层学发展到包括同位素年代学、层序地层学、化学地层学、地震地层学、磁性地层学、事件地层学等现代地层学多方面领域;沉积岩石学方面,已从岩性描述发展到包括现代沉积学、岩相学、古地理学、古气候学及沉积格架研究等多方面研究领域;岩浆岩石学方面,已从一般描述发展到包括区域岩石学、岩理学、侵入岩等级体制、侵位机制和成因等多方面研究,成因矿物学、同位素年代学、稳定同位素、稀土元素地球化学等技术和方法在岩浆岩研究中得到广泛应用;在变质岩方面,已从单纯变质地层学和个别地区变质岩石学研究,发展到应用变质地质学新理论、新技术、新方法研究大面积区域变质岩系的岩石组合、原岩建造、变质相、变质相系、变质作用的PTt轨迹及其所反映的大地构造环境和地壳演化特征,同时对不同变质作用类型和变质与变形作用的关系进行了深入研究,电子探针技术在变质岩研究中得到广泛的应用;在地质构造方面,板块构造的观点、活动论的思想被普遍开始应用于构造研究中,建立了不同地区较完善的地质事件演化序列,造山带和韧性剪切变形的理论、方法在基底构造的研究中广泛应用。

据初步统计,自1991年以来国内主要地学期刊发表的有关山东省地学的文章有近1000篇,其中以有关苏鲁造山带、金矿地质、岩浆岩、断裂构造和济阳坳陷地质构造演化等方面的文章居多。这些文章全面反映了山东省地质科学的研究程度。

自20世纪80年代以来,苏鲁造山带成为山东省地学研究的最大热点,经过广大地学工作者的深入研究,取得了明显的进展,主要表现为:①认识到该造山带主体由形成于新元古代的大量花岗质片麻岩组成,有少量超镁铁质岩、印支期侵入岩和变质表壳岩,对这些造山带组成物质的分类、成因、形成条件、形成时代等进行了全面研究;②通过对超高压变质岩岩石和矿物特征、地球化学、成因、折返机制和PTt演化等的广泛研究,探讨了大陆深俯冲和造山带形成的动力学过程;③对苏鲁造山带构造格局划分、结构构造特点、大地构造属性、形成与演化等提出了一些新的认识和模式。

中新生代岩浆岩及其中的幔源包体的研究,是山东省地质研究的另一个热点。通过研究,人们对中生代构造体制转折、壳幔相互作用、金矿大规模成矿作用等有关大陆动力学过程有了深入的了解。

沂沭断裂是山东省地质研究的传统热点,通过广泛的研究与争论,地质工作者对断裂性质、活动期次、演化历史等逐渐形成了大致相似的认识。

由于济阳坳陷蕴藏丰富的石油资源,地质工作者对其进行了广泛研究,这些研究主要包括:盆地构造、盆地成因、盆地演化、层序地层、地球物理特征与解释等。

山东省大地构造研究简况

对山东省大地构造划分及演化的研究多见于区域地质调查报告、基础地质专题报告及部分研究者论述大区域构造时涉及的山东部分,也零星见于有关研究论文中,全面、系统地研究山东省构造格架和演化的论著尚未见及。传统的“槽台说”认为山东属华北地台或中朝准地台。按黄汲清先生多旋回槽台观点,山东大地构造划分为鲁西断隆、华北断坳、胶辽台隆三个大地构造单元(二级);李四光先生创立的地质力学理论对山东的地质构造研究有较深刻影响,认为山东处于新华夏系第二隆起带和第二沉降带两个一级构造单元之上;根据陈国达先生地洼学说,山东为典型的地洼区(鲁西),太古宙前属前地槽阶段,古元古代属地槽阶段,新元古代—古生代为地台阶段,中新生代为地洼阶段;张文佑先生的断块说理论和张伯声先生创立的地壳的波浪状镶嵌构造学说,对山东的地质构造划分和研究也都有影响。按照地体构造观点,曹国权先生[8]对胶南地体进行了详细研究。牛树银等认为[9],由于强烈的岩浆上侵,使得变质基底隆升、盖层拆离滑脱,形成典型的鲁西幔枝构造。

宋明春等[10]在进行山东省区域地质总结时,以板块构造理论为基础对山东大地构造单元进行了初步划分:一级构造单元划归华北板块和秦岭-大别板块结合带,二级构造单元划分为华北坳陷、鲁西地块、胶北地块、沂沭断裂带,此外,划分了7个三级构造单元,21个四级构造单元和80个五级构造单元。将构造演化阶段划分为陆核形成阶段(>2900~2600Ma)、陆块发生形成阶段(2600~800Ma)、陆块发展阶段(800~205Ma)和滨太平洋构造发展阶段(205Ma现今)4个阶段。

山东省地质构造研究存在的主要问题

山东省以往地质工作取得了很多重要进展,但随着地质工作的深入,发现有许多地质问题仍然尚未解决,与本研究有关的主要问题表现在以下几方面。

1)大地构造单元划分远未形成一致的认识。除以往按槽台观点对山东省大地构造单元进行过系统的划分外,部分研究者按照各自的观点或理论进行了局部构造单元划分,个别研究者按板块构造观点进行了粗略的划分。这些构造单元划分方案之间存在许多矛盾,对山东省构造格架和构造演化有不同的诠释,在生产实践中难以准确把握和应用。

2)苏鲁造山带的大地构造属性存在不同认识。20世纪80年代以来,地学工作者逐渐认识到该区是与周围构造单元均不相连的独立地体,并曾分别将其称为构造混杂岩带、胶南地体等,后来认识到它是秦岭造山带的东延部分,夹持于华北板块与扬子板块之间。目前较一致的认识是:苏鲁造山带是华北板块与扬子板块之间的碰撞造山带,是一个独立的大地构造单元。但对其大地构造背景存在不同认识,大致可分为三种意见:一种认为它主体属扬子板块;另一种认为它主体属华北板块;第三种认为它主体属华北板块与扬子板块之间的微板块。

3)对胶东中生代构造体制转折的地球动力学机制缺乏统一的认识。华北东部中生代发生过构造动力体制的重大转折,胶东地区是这一构造体制转折事件的缩影,其表现形式主要包括:构造体制由中生代早期挤压构造体制,向中生代中期-新生代伸展构造体制转变;动力学体制由古生代-中生代早期不同陆块的拼合向以陆内构造过程为主的动力学体制转变;大规模地幔上涌、岩石圈减薄与地壳快速沉降;频繁而强烈的岩浆活动;活跃的地质流体活动和大规模金属成矿和油气成藏作用。这些陆内动力学过程,引起了地学界的普遍重视,并提出了多种可能的假说,主要包括:板块俯冲的远程效应(包括库拉板块),邻近块体的综合作用,中央造山带大陆深俯冲后的陆内应力场调整、大规模区域性旋转剪切构造作用,郯庐断裂带多期构造活动及其剪切深溶作用,华北与华南古板块的碰撞造山作用,地幔岩浆底辟作用,地幔柱构造,岩石圈拆沉或根柱构造等。

4)地质构造研究方面存在的突出问题还有:对各种地质事件形成的大地构造背景缺乏深入了解;对各种构造形迹的成生联系及其动力学条件尚不清楚;对地质构造演化的大陆动力学原因难以解释;对古元古代—中元古代、新元古代、中生代等重大构造体制转折的动力学过程还没有引起足够的重视。

笔者认为,解决山东省大地构造研究中存在问题的关键是,系统研究山东省各时代沉积、岩浆建造形成的构造背景、动力学意义,将各时代地质事件有机结合起来并与中国乃至全球构造演化联系起来。大陆动力学研究的方法和思路,为我们重新审视山东省构造格架及演化提供了可靠的手段和途径;山东省以往较高的地质调查和地质研究程度,为我们提供了研究大地构造背景和动力学演化的基础;前人研究过程中发现或提出的大量问题,为我们指出了研究的方向。

东准噶尔古生代造山带是研究与认识中亚造山带演化的重要地区,反映了古亚洲洋演化的重要阶段,前人对其地质构造做了大量的研究,提出了各种观点及认识,在准噶尔洋盆演化时限、构造属性、板块边界、造山带模型、前寒武纪基底性质及东和西准噶尔对比等重大地质构造问题上尚未形成共识。

板块边界划分

与东准噶尔地区地质构造密切相关的主要是西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块边界划分的问题,不同学者从各自的研究角度出发提出了不同的认识。李春昱等(1982)强调图瓦贝(Tuvaella)动物群出现的构造位置的分界意义,主张以斋桑-卡拉麦里-红石山缝合带作为西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块的分界线。何国琦等(1994)主张以科克森他乌-阿尔曼太蛇绿岩带为泥盆纪末—石炭纪初哈萨克斯坦板块与西伯利亚板块的缝合带。张良臣等(1990,2003)认为应以查尔斯克-乔夏哈拉缝合带作为西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块的分界线。陈哲夫等(1997)据开合构造理论提出以额尔齐斯晚古生代构造混杂带作为边界,其北部为阿尔泰陆缘开合构造系,南部为准噶尔陆间开合构造系。成守德(2000)提出以额尔齐斯-布尔根缝合带作为西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块的界线。

洋盆演化

通过对区内阿尔曼太和卡拉麦里两条重要的蛇绿岩的研究,提出了不同认识。李锦轶等(1999)认为卡拉麦里蛇绿岩代表泥盆纪初形成、早石炭世晚期关闭的洋盆。舒良树等(2003)根据卡拉麦里蛇绿岩套红色硅质岩中的放射虫鉴定成果,确定其时代为晚泥盆世法门期—早石炭世杜内期,代表蛇绿岩形成的晚期年龄。张海祥等(2003a)获得的库尔提蛇绿岩中斜长花岗岩SHRIMP U-Pb年龄为(372±19)Ma,代表了库尔提弧后盆地的扩张时代,由此认为古亚洲板块向西伯利亚板块俯冲消减作用应始于晚古生代早期。龙晓平等(2006)通过石炭纪火山岩的研究,提出东准噶尔地区晚石炭世仍存在洋内俯冲消减作用,准噶尔洋的闭合应发生在晚石炭世之后。肖文交(2006a)在阿尔曼太蛇绿岩斜长花岗岩中获得SHRIMP U-Pb年龄为(503±7)Ma,认为阿尔曼太蛇绿岩是古亚洲洋在晚寒武世—早奥陶世的残余。张招崇等(2006)根据东准噶尔北部俯冲花岗岩SHRIMP U-Pb年龄为(381±6)Ma和(376±10)Ma,提出准噶尔洋由西南向北东俯冲的时间间隔可能为408~376Ma。唐红峰等(2007)根据卡拉麦里蛇绿岩伴生的斜长花岗岩SHRIMP U-Pb年龄为(373±10)Ma,认为其代表了卡拉麦里蛇绿岩的形成年龄。汪帮耀等(2009)测得卡拉麦里蛇绿岩辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(±)Ma,根据地球化学研究提出蛇绿岩形成于大洋中脊,卡拉麦里洋盆形成于泥盆纪初期,最终闭合于早石炭世谢尔普霍夫期。

造山带模型

各位研究者在板块增生模式、俯冲极性和构造属性等方面都提出了不同的认识。李春昱(1982)提出了西伯利亚、哈萨克斯坦板块碰撞增生演化模式。Zonenshain等(1990)和Mossakovsky等(1992)认为该地区地壳演化模式为西伯利亚古陆的不断侧向增生。Sengor等(1993)认为该区地壳形成于岛弧向洋的持续增生及后来的走滑断裂造成的构造叠置,蛇绿岩为增生杂岩,不存在碰撞带。何国琦等(2001)提出早古生代期间伴随着卡拉麦里和阿尔曼太早古生代洋的闭合形成了早古生代卡拉麦里-麦钦乌拉、阿尔曼太-北塔山两条造山带,额尔齐斯-南蒙古晚古生代洋可能是在增生了的西伯利亚古陆内部拉张、发育形成的次生洋盆。梁云海(2004)提出准噶尔是在新元古代早期形成的克拉通基底上裂解,经历了多旋回手风琴式开合运动,由一系列沟-弧-盆体系挤压拼贴在一起,于石炭纪末期最终固结成的新的古亚洲大陆。成守德等(2005)认为北天山-准噶尔洋盆主体封闭于加里东晚期,形成了夹持于斋桑、南天山洋盆之间的早古生代统一大陆,构成了哈萨克斯坦-准噶尔古板块。肖文交(2006b)认为阿尔曼太蛇绿岩与岛弧火山岩组成了洋内弧,向北拼贴到阿尔泰地体南缘,形成科迪勒拉型俯冲边缘,东准噶尔带是阿尔泰南缘在古生代向南增生的弧碰撞-增生造山带。毛启贵等(2008)根据对东准噶尔碱性花岗岩的研究,认为侧向增生和垂向增生均表现为向南增生的极性,在东准噶尔的增生过程中,俯冲带不断向南后退,各种块体不断拼贴到西伯利亚板块南缘。李锦轶等(2009)认为卡拉麦里蛇绿岩和南蒙古蛇绿岩所代表的古洋盆,可能属于弧后盆地或边缘海盆,古洋盆关闭是古洋岩石圈板块向北俯冲的结果。

准噶尔基底认识

对于准噶尔基底的认识,不同研究者分歧较大,主要有洋壳、陆壳、地幔底垫改造的古基底等不同认识。江远达(1983)、李继亮(1989)、Carroll等(1999)认为准噶尔盆地基底是较为典型的洋壳。吴庆福(1989)、黄汲清(1990)认为准噶尔盆地基底由前寒武纪地块组成。肖序常等(1990)认为准噶尔盆地基底为含有陆壳碎块的洋壳。张前锋等(1996)根据东准噶尔小石头泉获得的前寒武纪变质岩年龄数据[Sm-Nd等时线,(670±81)Ma]认为准噶尔存在前寒武结晶基底。韩宝福等(1999)提出准噶尔盆地基底不是简单的洋壳或陆壳,而是受幔源岩浆底垫作用改造的基底。李锦轶等(2000,2006a,2006b)提出准噶尔盆地与吐-哈盆地基底是一个古陆,均由陆壳组成,但南北有差异,北部为线型正负航磁异常,为古生代造山带;南部为面型航磁异常,为单一的陆壳基底。袁超等(2006)通过对扎河坝钾质玄武岩的研究,认为热消减机制曾经广泛出现在准噶尔板块演化的不同历史时期,岛弧地体在准噶尔盆地基底中占有相当大的比例。

东、西准噶尔对比

对于古生代时期是否存在统一的准噶尔洋以及东、西准噶尔蛇绿岩带是否可对比连接均存在不同认识。肖序常等(1990)认为,西准噶尔达拉布特蛇绿岩与东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩基本是同期形成,代表了晚古生代早期洋盆,可能与斋桑及以西晚古生代洋盆贯通,向东断续与晚古生代“中亚蒙古洋盆”相连。唐红峰等(2007)根据卡拉麦里蛇绿岩形成时代及地球化学特征与西准噶尔进行对比,认为晚古生代早期可能存在统一的准噶尔洋。李锦轶等(2009)根据卡拉麦里断裂带的运动学特征及古俯冲带向北俯冲的极性,认为卡拉麦里构造带与北天山蛇绿岩带、斋桑造山带及达拉布特蛇绿岩带难以对比。

电磁阀滑阀研究现状论文

螺杆空压机易损件之电磁阀的故障分析及解决方法1、电磁阀无法通电,可能是电磁阀线头松动或线头掉落。解决方法:可将线头拧紧解决。2、电磁阀线圈烧毁,可能是电磁阀线圈受潮,造成线圈绝缘漏磁,导致线圈电流过大而烧毁。解决方法:首先判断电磁阀是否烧毁,可以拆下电磁阀的接线,使用万用表测量,如果电路开路,就表明电磁阀线圈烧毁了。我们在维护和使用的过程中,要防止雨水进入电磁阀。3、电磁阀卡死。可能是滑阀套与电磁阀阀芯的配合间隙很小,当带入机械杂质或润滑油很少时,容易卡死。解决方法:可以用钢丝从电磁阀上面小孔中戳一下,使其弹回,然后拆下电磁阀的阀芯和阀芯套,用CCI4清洗。拆卸时要注意各部件的安装顺序,方便重新正确安装,另外还要检查喷油孔是否堵塞,润滑油是否充足。4、电磁阀漏气会造成气压不足,阀门启闭困难,可能是密封垫片损坏或滑阀磨损。解决方法:检查电磁阀故障,要先将电磁阀断电处理,然后直接更换电磁阀或修复电磁阀体的泄漏。

阀芯与阀体采用的是间隙配合。滑阀的工作原理是利用阀芯相对阀体移动时,改变节流口通流面积,从而控制进入执行元件的压力或流量,由于阀芯与阀体采用的是间隙配合,对滑阀的阀芯及阀体的加工精度要求高。滑阀是利用阀芯(柱塞、阀瓣)在密封面上滑动,改变流体进出口通道位置以控制流体流向的分流阀。

电磁阀用来控制不管是气体还是液体,他不是说用电磁阀的线圈产生的电磁力来直接推动介质的,而是间接推动的,就是直动式电磁阀也是如此,你可以想一下,就靠电磁线圈所产生的那点力可直接推动较高的压力吗,是不可以的。都是用电磁阀的线圈产生的磁力,改变气路或是油路的一个工作方向,由一个较小的气路或是油路去推动一个柱塞或活塞,通过活塞的作用来实现介质换向的。。

常见的故障有电磁阀不动作,应从以下几方面排查: (1)电磁阀接线头松动或线头脱落,电磁阀不得电,可紧固线头。 (2)电磁阀线圈烧坏,可拆下电磁阀的接线,用万用表测量,如果开路,则电磁阀线圈烧坏。 原因有线圈受潮,引起绝缘不好而漏磁,造成线圈内电流过大而烧毁,因此要防止雨水进入电磁阀。此外,弹簧过硬,反作用力过大,线圈匝数太少,吸力不够也可使得线圈烧毁。紧急处理时,可将线圈上的手动按钮由正常工作时的“0"位打到“1"位,使得阀打开。 (3)电磁阀卡住。电磁阀的滑阀套与阀芯的配合间隙很小(小于),一般都是单件装配,当有机械杂质带入或润滑油太少时,很容易卡住。处理方法可用钢丝从头部小孔捅入,使其弹回。根本的解决方法是要将电磁阀拆下,取出阀芯及阀芯套,用CCI4清洗,使得阀芯在阀套内动作灵活。拆卸时应注意各部件的装配顺序及外部接线位置,以便重新装配及接线正确,还要检查油雾器喷油孔是否堵塞,润滑油是否足够。 (4)漏气。漏气会造成空气压力不足,使得强制阀的启闭困难,原因是密封垫片损坏或滑阀磨损而造成几个空腔窜气。 在处理切换系统的电磁阀故障时,应选择适当的时机,等该电磁阀处于失电时进行处理,若在一个切换间隙内处理不完,可将切换系统暂停,从容处理。 欢迎来旺号“感恩2008"交流技术经验。

智能滑动轴承研究现状论文

浅析通风与空调工程的系统调试研究论文

摘要: 通风与空调工程的系统调试是通风与空调工程施工的一个重要组成部分,是对施工质量进行全面复查的过程,文章主要探讨了通风空调工程的调试与验收阶段控制要点以及相关调试工作施工技术要点。

关键词: 通风与空调 系统调试 要点

引言:

我国的通风空调工程在系统调试上存在不少问题,基本上处于初级水平,相关方面不是很规范,不少施工企业没有专业的调试技术人员和相应的测试仪器,对施工的工程常不进行完整的系统调试。

一、通风空调工程的调试与验收阶段控制要点

现场施工竣工后,应对后期质量做好控制。首先,要对各类风阀,送、回风口等编号标记齐全确保无误;其次,在对通风机进行单机调试前,为了防止设备长时间未受电,电源线受潮等影响绝缘电阻,应先对绝缘电阻进行测试;然后,在对空气处理设备单机调试前,为避免影响箱体的风量,应对箱体的过滤网进行清洁;最后,通风空调系统进行系统调试前,要由比较专业的技术人员对设备进行调试,以确保设备正常稳定的工作。

在通风与空调工程安装完毕,应认真编制好系统测定和调试方案,系统调试包括:系统无生产负荷的联合试运转及调试,设备单机试运转及调试。针对如温度,排风、噪音、系统联动测试等,要有比较周全先进的技术方案。在调试前,要检查系统阀门,风口,管道等位置安装是否正确与设计图纸相吻合。

二、设备单机试运转及调试

系统调试首先应进行设备单机试运转调试,对照设备样本和技术说明书,查看设备运转的平稳性以及转向、噪声和有无异响、碰撞、磨损、温升等不正常现象。

1.通风机、空调机组中风机试运转调试

①叶轮旋转方向正确、运转平稳、无异常振动与声响,其电动机运行功率应符合设备技术文件的规定;

②能否在额定电压下启动,且在额定转速下连续运转2h后,滑动轴承外壳最高温度不得超过70℃;滚动轴承不得超过80℃;

③风机、空调机组减震措施是否满足设备减震需要。

2.水泵试运转调试

①叶轮旋转方向正确,无异常振动和声响,紧固连接部位无松动,其电机运行功率应符合设备技术文件的规定;

②水泵的减震设施效果是否满足减震要求;③水泵进出水口管道支架是否牢固可靠;

④水泵连续运转2h后,滑动轴承外壳最高温度不得超过70℃,滚动轴承不得超过75℃。

3.冷却塔调试

①本体应稳固、无异常振动,其噪音应符合设备技术文件的规定;②冷却塔风机叶轮旋转方向应正确、运行平稳、无异常震动与声响,运行时间应不少于2h;

③检查底盘密封处是否有漏水现象,有无明显的漂水、溢水现象;④冷却塔补水阀运行是否准确有效。

4.制冷机组、空调机组及风机盘管试运行调试

①制冷机组、单元式空调机组应符合设备技术文件和现行国家标准的有关规定,正常运转不少于8h;②制冷机组调试应由专业厂家派专业技术人员到现场调试,安装单位应做好配合工作,保证电源电压及各继电保护器的整定值正确,供水系统通畅,排水系统顺畅;③风机盘管应进行三速送风调试,检查是否运行正确、有无摩擦和异常声响。

5.其他要求

①设备单机试运转应先点动,在额定电压下启动,稳定运行3~5min,切断电源,停止运转,反复进行3次以上,再按规范要求进行单机运转;②设备单机试运转应及时做好记录,每台设备应做一张记录单,记录数据应真实、签字应齐全。

三、无生产负荷联合试运转及调试

系统无生产负荷联合试运转及调试,应在设备单机试运转合格后进行。风管系统、空调水系统、监测与控制系统以及供能系统等应满足调试使用要求。

1.系统风量的测定及调整

①通风机风量、风压及转速测定,数值应符合设计要求,且风机前后的风量之差不应大于5%;

②系统及风口风量测定:按照设计要求首先调整送、回,干、支风管及风口的风量,确保系统平衡,然后调整送风机风量,使其满足系统风量的要求;

③测定系统总风量、风压及风机转数,将实测总风量与设计值进行对比,偏差不应大于10%;

④各风口风量实测值与设计值偏差不应大于15%;

⑤风量的测定,可以采用热球风速仪或风罩式风量测试仪进行测量。采用热球风速仪测量时,将探头贴近风口并垂直风速,采用定点测量法可测得平均风速;⑥风口风量的调整与平衡一般应采取基准风口法和流量等比分配法。

2.空调水系统流量的测定及调整

①主干管道上设有流量计的水系统,可直接读取冷热水的.总流量;

②采用便携式超声波流量计测定水流量时,应按照仪器要求选择前后距离阀门或弯头的尺寸满足要求的直管段;③空调机组水流量与设计流量的偏差不应大于20%;冷热水及冷却水系统总流量与设计流量的偏差不应大于10%;④多台冷却塔并联运行时,各冷却塔的进、出水量应达到均衡一致。

3.室内空气参数的测定和调整

①空调房间的干、湿球温度的测定,通常可以采用通风干湿球温度计测定;

②室内噪声的测定,一般采用声级计,并以声压级A档为准;

③房间之间静压的测定。上述内容按照规范要求进行,测定数据应符合设计要求。

4.防排烟系统的测定和调整

①机械正压送风系统测试与调整,前室、楼梯间、避难层的预压值应符合设计要求,走廊、前室、楼梯间的压力分布符合递增分布,压差符合规范要求;②走廊(道)排烟系统、中庭排烟系统、地下车库排烟系统、设备用房排烟系统以及厨房餐饮区排烟系统等,应符合设计要求。

5.监测与控制系统的测定与调整

①系统联动试运转中,设备及主要部件的联动必须符合设计要求;

②满足建筑设备自动化系统对被测定参数进行检测和控制要求,动作协调、正确,无异常现象;

③系统各环节调试工作正常后,应恢复执行机构和调节机构的联系与复位;④联动调试按照先手动再自动的方式进行调试。

四、综合效能试验

空调系统综合效能测定是在无生产负荷联合试运转及调试合格后,测定系统联动运行的综合指标是否满足设计与生产工艺要求,如果达不到规定要求时,应在测定中进一步调整。

①空调系统带生产负荷的综合效能试验的测定与调整,应由建设单位负责,施工和设计单位配合进行;

②空调系统带冷、热源的正常联合试运转应大于8h;

③当竣工季节条件与设计条件相差较大时,仅做不带冷、热源的试运转;

④通风系统的连续试运转应大于2h;

⑤对气流组织有特殊要求的区域,应做气流组织的测定。

五、调试常见的问题

通风与空调系统在调试前,由工程技术人员针对可能出现的常见问题进行归纳总结并给有关调试人员进行技术交底,尽量做到遇到问题不紧张,从容应对,提前采取有效措施进行技术风险管控,确保调试工作安全、顺利、有序进展。

六、结语

总之,通风与空调系统调试是一项综合的工作,调试内容涉及专业比较多,参与单位多,系统复杂,综合协调难度大,需要在调试前对设计图纸、设备技术参数全面了解掌握,编制相应的调试方案,明确调试工艺、质量标准、调试常见的问题及处理措施,来指导调试工作。系统调试要通过单机试运转、无生产负荷联合试运转以及综合效能调试三个阶段进行,最终,通过调试达到设计要求,满足用户需要。

我这里有一篇自动化专业的毕业论文,感觉还可以,你可以参考下1、对蜗杆传动的类型进行选择利用GB-T10085-1988中数据的条件,本次蜗杆利用蜗杆(ZI)。2、对蜗杆和蜗轮材质的选择蜗轮采用模具铸造而成,材质采用锡磷青铜。围绕着保护环境节约价值高的材料,因此齿圈利用青铜铸造而成,而轮芯则采用材质更好的灰铸铁铸造而成。蜗杆与蜗杆之间传动的能量一般,之间传动的速度并不是很快,蜗杆采用45钢;并在蜗杆螺旋表面做淬火处理。采用45钢可以增强效率和耐磨性,提高韧性,加强强度。3、对齿根弯曲疲劳强度检验和对接触疲劳强度设计传动之间的中心距为 (4-6)1)计算T2的大小根据Z1=8,估计选择效率η1=,则T2=×106=×106=×106=)确定载荷系数K蜗轮和蜗杆的转速并不是很高,他们之间冲撞不是很高,因此选择系数为Kv=;则K=KβKAKv=1××。蜗轮蜗杆载荷比较稳定,因此载荷系数为Kβ=1;在利用12-5[8]中数据可以知道帮并选择系数KA=。3)对ZE的确定蜗轮的材质ZCuSn10PI和钢蜗杆匹配,所以 弹性影响系数为160。 4)对于Zp的选择首先预先估计d1/a=,然后利用图12-13[8]中的数据可以知道Zρ=。5) 对于[σH]的选择依照蜗轮的材质采用ZCuSn10PI构成并由模具压铸而来,因此螺旋齿面的硬度应该超过45HRC,然后可以利用表12-7[8]中数据可以知道蜗轮 [σH]'等于245MPa N=60jn2Lh=60×1××12000/5=×107 KHN==则 a≥=)计算中心距预先定其中心距为220mm,又根据i=5,所以可以利用表12-2[8]中数据可以知道模数为8mm可以确定分度圆直径大小为70mm。这时d1/a=,再次利用表12-18[8]中数据可以知道Zρ'等于,得出Zρ'小于Zρ,所以以上假设成立,可以使用。。4、对于蜗杆和蜗轮的各种具体数字准确的计算1)蜗杆首先对蜗杆的轴向齿距和轴向齿厚大小进行判断得出Pa=;然后对直径的系数大小和齿顶圆齿根圆以及分度圆导程角q=10;da1=96mm; df1=; γ=11°18´36"。2)蜗轮对于蜗轮主要对蜗轮的分度圆直径d2,齿根圆和喉圆直径df2,da2;以及蜗轮的齿数z2和变位系数x2和对传动比的验证iz2=40;x2=;i=40/8=5;d2=mz2=8×40=320mm;da2=d2+2ha2=320+2×8=336mm;df2=d2-2hf2=320-2××8=;rg2=a- da2/2=×336=32mm。5)、对齿根圆强度的校核 齿数为 zv2===因为x2=, zv2=,所以利用12-14[8]中数据可以知道YFa2= Yβ=1-=许用应力[σF]= [σF] 'KFN。利用12-8[8]中数据可以知道并得出铸锡磷青铜制造的蜗轮的弯曲应力 [σF]'=56MPa。由以上数据可以得出其寿命的系数为 KFN==其强度满足实际要求,合理。 6)、蜗杆蜗轮的精度根据GB/T10089-1988这个,可以从其中圆柱形蜗杆,蜗轮的精度等级为8级,侧隙的种类为f,因此标注是8f GB/T10089-1988,以上都是选择都是由于蜗杆属于通用机械减速器。 链传动设计 已知链传动传动比i=,输入功率P=。 1 选择链轮齿数z1,z2 假定链速υ=3~8m/s,由表9-8[8]选取小链轮齿数z1=22,从动链轮齿数z2=iz1=×22=55。2 计算功率Pca查得工作情况系数KA=,故Pca=× 确定链条链节数Lp初定中心距a0=40p,则链节数为Lp==[]节 =节,最终确定Lp=124节。4 对链条节数的选择和确定利用9-10[4]中数据可以查询知道齿数的系数大小为Kz=; KL=;利用9-13[8]中数据可以对小链轮的转速进行预先估计,因为链板有可能会发生疲劳破坏,这是由于链板在功率曲线顶点左侧。链板选择用单排链,利用9-11[8]中数据可以查询知道多排链的系数为KP=1,因此功率为是P0===为了验证上面预计的链的工作的点在功率曲线的顶点的左侧是否是对的,利用n1=和P0=,再根据9-13[8]中数据查询并选择单排链。因此上述假设成立。再根据9-1[8]中数据可以查询知道节距p=。5 计算链长和中心距L=== =mm =642mm(~)a=(~)×642mm =~'=a-△a=642-(~)mm=~取 a'=640mm6 验算带速υ==m/s=,满足实际要求。利用9-4[8]中数据可以知道小链轮毂孔直径dkmax=59mm, 并大于电动机的轴径大小,因此比较满足要求。8对压轴力的计算和确定 圆周力的的计算==将其依照水平方向安置取,因此其系数为KFP=,所以= 齿轮传动设计根据已知功率输入为P=,小齿轮转速 n1=15转/分传动比i=2。 1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1)选择直齿圆柱齿轮 2)齿轮速度中等不是很快,因此选择7级精度 3)对齿轮的材质进行选择。利用10-1[5]表中数据选择小齿轮材料的选择为40 Cr,并且做出调质处理,与此同时可以得出其硬度为280HBS;和上一个一样的道理大齿轮所用材质是45钢,并知道其硬度为240HBS。4)对小齿轮的齿数进行选择z1=25,对大齿轮的齿数的选择和计算z2=iz1=2×25=50。 2 对齿轮的设计用接触疲劳强度来设计 先根据计算公式来计算,即 1)弄清公式中各个代表的数值大小; (a) 首先对载荷系数的确定Kt=; (b) 对其传动的转矩大小进行确定=×105××105N·mm (c) 由表10-7[9]选取齿宽系数ød=1 (d) 利用10-6[9]中数据可以知道其材质的ZE大小;ZE= (e) 利用10-21d[9]中数据可以查询到其齿面硬度的接触疲劳强度σHlim1=600MPa;同理也可以查询到大齿轮的强度为σHlim2=550MPa; (f) 根据10-13[9]中的公式来计算循环次数 N1=60n1jLh=60×15×1×(2×8×300×15)=×109 N2=N1/i=×109 /2=×109 (g) 利用10-19[9]中数据可以知道KHN1=;KHN2=; (h) 对其应力的计算利用(10-12)[9]中数据可以得到 2)计算 (a) 对分度圆直径的计算,将其代[σH]入中最小的值 d1t≥== (b) 计算圆周速度υ (c) 对齿宽的计算 (d) 计算b/h的大小 mt=d1t/z1= h=× mm b/h= (e) 对载荷的系数的计算因为υ=,所以精度等级为7,在利用10-8[9]中数据可以查询知道KV=;预先估计KAFt/b<100N/m。在利用表10-3[9]中数据可以查询知道KHα=KFα=;再利用10-2[9]中数据可以知道系数KA=1;再次利用10-4[9]中数据可以知道精度等级为7级、两个小齿轮不是相互对称安装时相对支撑时,KHβ=(1+)+×10-3b把上述数值代到下面可以得到KHβ=(1+×)×+×10-3×;由b/h=,KHβ=;再利用10-13[9]中数据可以查询得到KFβ=;因此得到 =1×××。(f)对分度圆直径的验证,根据(10-10a)[9]中数据可以知道=== mm(g)对模数的确定m=d1/z1= mm3 对其强度计算弯曲强度设计公式为 (4-9)1)对计算中强度极限和寿命安全系数的确定(a)σFE1=500 MPa,σFE2=380 MPa;(b)KFN1=, KFN1=;(c)S=;[σF]1==×500/ MPa= MPa;[σF]2==×380/ MPa= MPa;(d)对载荷系数的确定K=KAKVKFαKFβ=1×××(e)查取齿行系数=,=。(f)查取应力校正系数=,=。(g)计算大小齿轮的并加以比较==,==大齿轮数值大。2)设计计算=就近取m=4,d1=,算出小齿轮齿数z1= d1/m=,z2=i z1=2×27=54。4 对其具体尺寸的计算1)齿轮分度圆的直径的计算d1=z1 m=27×4=108 mm, d2=z2 m=54×4=216 mm2)计算中心距 a=(d1+d2)/2==(108+216)/2=162mm3)对齿轮的宽度进行计算 b==1×108=108mm,取b1=108mm,b2=113mm5 验算 Ft=2T1/d1=2××/108= N == N/mm<100 N/mm,合适。5互感器线圈绝缘包纸机工作执行部分设计设计一个机械设备的最终目的是能让所设计的设备投入实际生产,并要达到生产的要求。设计包纸机的目的是它的工作部分能实现包纸,并达到所要求的技术参数[10]。互感器线圈绝缘包纸机工作执行部分由包纸轮、放纸架和一个压紧装置组成。包纸轮的材料是45钢,轮体加工后进行抛光处理,表面镀铬,结构如图2。由电动机经带传动带动包纸轮转动,同时纸从上方的放纸架上包在包纸轮上。包纸轮上有槽,纸包在轮上的同时经过槽再包在需要包纸的线圈上。线圈在包纸轮内部,并和它同轴转动。 图2存放待用纸的地方是放纸架。放纸架由电木盘、放纸架支架、尼龙滚、星形电木杆很多部件构成。因为放纸架所受载荷不大,其各个部件的材料为酚醛布板、尼龙棒等。压紧结构示意图在图三所展示。保证包纸的紧凑性就是利用这个装置,工作时通过旋转外面的轮盘,通过一个蜗轮蜗杆传动带紧一根橘皮带,橘皮带再带紧正在进行包扎的纸,从而达到工作目的。 图3结 论综上所述,互感器线圈绝缘包纸机性能优越,完全能满足现在社会工业发展的要求。它在工作时具有以下优点:(1) 互感器线圈绝缘包纸机在工作时能够通过压紧装置,经过人工简单的操作使包纸紧凑;(2) 从电机到实现包纸只经过了两次带传动,传动过程简洁合理; (3)互感器线圈绝缘包纸机的直线行走部分行走范围达3000mm,能实现较长距离包纸;另外,互感器线圈绝缘包纸机具有高效率、稳定的可靠性以及耐用持久等特点,而这些都是机械设备的基本要求。其次是成本低,无论是制造、运营还是维修,互感器线圈绝缘包纸机的成本相比同类设备来说都降低了不少;然后是该设备的环保性能好。随着社会的发展,环保将会是机械设备最基本的要求。而此次设计的包纸设备完全不同于以往的包纸机,它的噪音、废弃物污染都降到了最低程度;最后是互感器线圈绝缘包纸机的操作和使用非常便利简单易于维修,对人体没有危害。综上所述,互感器线圈绝缘包纸机将会有良好的前景,当然,随着科学技术的发展,相信包纸设备将会进一步改进。致 谢毕业设计马上就要结束了。随之四年的大学生活也接近尾声,在这一学期的毕业设计时间里,非常感谢老师给予的指导,和同学们对我的帮助,非常感谢大家对我的指导和监督。在毕业设计过程中,我的指导老师从始至终都认认真真、勤勤恳恳地指导我进行设计,在他身上我不仅学到一些本科专业知识,还学到了他对工作认真负责的态度,这些都是我终身受益的,他们在我毕业设计过程中给予了我鼓励和帮助,感谢他们的耐心指导,祝老师,身体健康,在各自的工作岗位上创出良好的佳绩。还有一同设计的同学们,在共同相处的一学期里,我感到非常愉快,没有他们给予的帮助,我无法如此顺利的完成设计任务。同时,也感谢各位评审老师。毕业答辩是我大学的最后一次考核,为了我们顺利毕业,各位老师在这炎热的六月坚守岗位,尽职尽责。祝各位评审老师工作顺利。我向那些曾经给予我巨大帮助和鼓励的老师和16级机自2班的全体同学表示感谢,谢谢他们四年里对我无微不至的关怀和照顾,祝他们身体健康,前途无量!参考文献[1] 石娜. 一种简易实用的引线包纸机 [J].变压器 ,1998 ,(01): 9—9.[2] 刘力,周伟.组合导线联合包纸机设计[J].变压器 ,2004 ,(07): 12—14.[3] 胡来榕,陈启松.机械传动手册[M]. 北京: 煤炭工业出版社 ,2001.[4] 王凤兰, 宗振奇. 机械设计学[M]. 长春: 吉林科学技术出版社, 2004. 2[5] 成大先 . 机械设计手册[M]. 北京: 化学工业出版社 ,2004.[6] 余梦生,吴宗泽.机械零部件手册[M].北京: 机械工业出版社 ,2003.[7] 张富洲.轴承设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社 ,2001.[8] 濮良贵, 纪名刚. 机械设计[M]. 北京: 高等教育出版社, [9] 朱孝录.齿轮传动设计手册[M]. 北京 : 化学工业出版社 ,2005.[10] 成大先 . 机械设计图册[M]. 北京: 化学工业出版社 ,2003.[11] 孙振权. 电子式电流器互感器研发现状与应用前景[J]. 高压电器 ,2004 ,(12): 8—10.[12] 司徒东语. 红外光技术在组合导线包纸机上的应用 [J]. 变压器 ,2001 ,(11): 31—34.[13] 郎沪勇. 一种新颖高效的包纸设备[J]. 变压器 ,2001 ,(01): 24—25.[14] 张贵芳. 滑动轴承[M]. 北京: 高等教育出版社 ,1985.[15] 吴宗泽. 机械设计课程设计手册(第二版)[M]. 北京: 高等教育业出版社 ,1999.[16] Orlov P .Fundamentala of Machine Design. 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机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)

在生活中,报告与我们愈发关系密切,要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

论文题目:

MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告

本课题的研究内容

本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:

1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。

2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。

3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。

4、撰写设计说明书。

本课题研究的实施方案、进度安排

本课题采取的研究方法为:

(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。

进度安排:

收集相关的毕业课题资料。

完成开题报告。

完成毕业设计方案的制定、设计及计算。

完成刀库的设计

完成毕业设计说明书。

毕业设计答辩。

主要参考文献

[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,

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[9] 成大先.机械设计手册第四版第 2 卷[M]. 北京:化学工业出版社,

[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,

1 课题提出的背景与研究意义

课题研究背景

在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。

课题研究的意义

机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。

2 本课题国内外的研究现状

磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点,主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起,国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议,交流和研讨该领域的最新研究成果;1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题,同年教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的和等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年,瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高,并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中,电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会,磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆(HTR-10GT)、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚,对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。

1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机;1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法,建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型,这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究;1998年,上海大学开发了磁力轴承控制器(600W)用于150m制氧透平膨胀机的控制;2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作,实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前,国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验,当转速60000r/min、法向磨削力100N左右时,精度达到小于8m的水平,精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月,南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定,向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备,在济南第四机床厂做磨削试验,成功磨制出一个内圆孔工件,这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来,由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展,磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。

从总体上看,磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展:

(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析,更多地运用非线性理论对主动

磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析;更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。

(2)注重系统的整体优化设计,不断提高其可靠性和经济性,以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。

(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求,控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性,各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。

(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如:无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外,磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如:高洁净钢材Z钢和EP钢的引入;陶瓷滚动体,重量比钢球轻40%;润滑技术的开发,对于高速切削液的主轴,油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴;保持架的开发,聚合物保持架具有重量,自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看,磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘,而它本身也未达到替代其它轴承的水平,设计理论,控制方法等都有待研究和解决。

3 课题的研究目标与研究内容

研究目标

控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心,因此正确选择控制方案和控制器参数,是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统,其结构简单,性能评判相对容易、研究周期短,并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点,该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。

主要研究内容

(1)阐述课题的研究背景与意义,对国内外相关领域的研究状况进行综述。

(2)对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析,并将其数值化、离散、解耦和降阶等,为后续研究

1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)

本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。

对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节,这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号,适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中,如果发现钢坯的质量有问题,就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息,及早的发现并解决生产设备中存在的问题。

目前,在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号,虽然其辅助设备较多,价格较贵,但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内,除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机,大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。

实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一,钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量,而且打断了生产的自动化进程,从而致使生产效率降低,生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高,有强烈的热辐射,同时还有大量的水蒸气和粉尘,因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大,并且对身体是一种摧残,容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。

作为一个大学生,毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会,也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣,我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说,钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。

2、基本内容和技术方案

本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。

1.基本内容

先拟定钢坯喷号机的总体方案,然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数,最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。

2.系统技术方案

(1)工作过程:启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置,按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC),控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件,行走部件带动喷头靠近钢坯表面,然后喷头进行喷号),喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。

(2)要求实现的功能:行走部件功能(喷号机整体左右的移动,喷号部件的上下前后移动,喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号,清洗号码牌,号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字,号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm,号码间距为5mm。

(3)实现方案:

行走功能的实现:由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位,所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件,并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动,下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动,滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动,并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动,右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。

喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。

3、进度安排

3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识,并翻译英文文献

5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计

8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数

10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图

14-15周 准备并进行毕业答辩

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;

(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

一、毕业设计题目的背景

三级圆锥—圆柱齿轮减速器,第一级为锥齿轮减速,第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此,随着我国社会主义建设的飞速发展,国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器,并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中,今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景,通过对参考文献进行详细的分析,阐述了齿轮、减速器等的相关内容;在技术路线中,论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算,两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍;为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会,也是最专业的一次锻炼,它将使我们更加了解实际工作中的问题困难,也使我对专业知识又一次的全面总结,而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解,我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划

收集相关资料:20XX年4月10日——4月16日

开题准备: 4月17日——4月20日

确定设计方案:4月21日——4月28日

进行相关设计计算:4月28日——5月8日

绘制图纸:5月9日——5月15日

整理材料:5月15日——5月16日

编写设计说明书:5月17日——5月20日

准备答辩:

四、参考文献

[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.

[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.

[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.

[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.

[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.

[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;

(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

碳基润滑材料研究现状论文

纳米材料技术作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文, 希望能对大家有所帮助!纳米材料与技术3000字论文篇一:《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高,因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性,具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性,引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一,纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料 一、 纳米材料的特性 当材料的尺寸进入纳米级,材料便会出现以下奇异的物理性能: 1、尺寸效应 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体的边界条件将被破坏,非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小,导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时,材料的磁性就会发生很大变化,如一般铁的矫顽力约为80A/m,而直径小于20nm的铁,其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中,不但可以改善聚合物的力学性能,甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应 一般随着微粒尺寸的减小,微粒中表面原子与原子总数之比将会增加,表面积也将会增大,从而引起材料性能的变化,这就是纳米粒子的表面效应。 纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044××1028013099从表1中可以看出,随着纳米粒子粒径的减小,表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的活性,很容易与 其它 原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中,这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应 微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化,这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际 应用,如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等,都具有重要意义。 二、高聚物/纳米复合材料的技术进展 对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛,按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类: 1、高聚物/粘土纳米复合材料 由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区,其片层间距一般为纳米级,它不仅可让聚合物嵌入夹层,形成“嵌入纳米复合材料”,还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应,具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法,插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后,制成“嵌入纳米复合材料”,而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离,形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料 用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性 方法 。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的 发展 ,特别是近年来纳米级无机粒子的出现,塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高,而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由 发现,其直径比碳纤维小数千倍,其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高,脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂,而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa,比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面,碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比,碳纳米管有高的长径比,因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时,由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好,填入聚合物基体时不会断裂,因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明,在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级,从10-12s/m提高到了102s/m。 三、前景与展望 在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是:高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备,用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散,同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但 发展 很快,对于有些方面的研究 工作与国外相比还处于较先进水平。如:漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外,四川大学高分子 科学 与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此,在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认,纳米材料由于独特的性能,使其在增强聚合物 应用中有着广泛的前景,纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用,粒子表面处理技术的不断进步,纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善,纳米材料改性的聚合物将逐步向 工业 化方向发展,其应用前景会更加诱人。 参考 文献 : [1] 李见主编.新型材料导论.北京:冶金工业出版社,1987. [2]都有为.第三期工程科技 论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告 会. [3]rohlich J,Kautz H,Thomann R[J].Polymer,2004,45(7):2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二:《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》 【摘 要】作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代,纳米科学得到迅速的发展,产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等,由此产生的纳米技术产品也层出不穷,并开始涉及汽车行业。 【关键词】纳米技术 包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展 纳米技术可应用在汽车的任何部位,包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如,在汽车车身部分,利用纳米技术可强化钢板结构,提高车体的碰撞安全性。另外,利用纳米涂料烤漆,可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分,利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面,利用纳米金属做为触媒,具有较高的转换效果。 由于纳米技术具有奇特功效,它在汽车上得到了广泛的应用,提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价,它不但决定着汽车的美观与否,而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外,还要求有优良的耐久性,包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中,作承受负载的填料,与骨架材料相互作用,有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明,将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中,可提高其机械性能,尤其可使抗划痕性能大大提高,而且外观好,利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中,可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。 纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料,加之其极微小颗粒的比表面积大,能在涂料干燥时很快形成网络结构,可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料,制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明,而且吸收紫外线,同时也可提高热稳定性,适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能:强度高,耐热性强,比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多,纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时,超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层,起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用,从而起到阻燃作用。 目前汽车设计要求规定,凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准,例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套,包裹线束的波纹管、胶管等,使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用,可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升,使塑料的物理性能得到明显改善。 抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力,因此这种塑料能够吸收和反射紫外线,比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后,其扩张强度损失仅为10%,如果作为暴露在外的车身塑料构件材料,能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中,可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成,可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单,广谱抗菌,24小时接触杀菌率达90%,无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品,它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用,只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用,能够完全填充金属表面的微孔,最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比,其极压可增加3倍-4倍,磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护,减小了磨损,使用寿命成倍增加。 另外,由于纳米粒子尺寸小,经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上,使机械转速加快、质量减小、稳定性增强,使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染,目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造,最大限度地促进汽油燃烧,使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为,汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后,可降低其油耗10%~20%,增加动力性能25%,并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%~80%。它还可以清除积碳,提高汽油的综合性能。更令人注意的是,纳米技术应用在燃料电池上,可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果,在室温常压下,约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放,故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中,橡胶助剂大部分成粉体状,如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言,纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂,而不再局限于使用炭黑或白炭黑,汽车中最大的改变即是,轮胎的颜色已不再仅限于黑色,而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上,新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异,例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域,随着纳米技术的进步,造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器,可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器,可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤,并对超标的尾气排放情况进行监控与报警,从而更好地提高汽车尾气的净化程度,降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功,产品整体性能超过国外的超微传感器,缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为,到2020年,纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高,导电性极强,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍, 密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料,使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气,并可做成燃料电池驱动汽车,储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。 结语 随着材料技术的发展,纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力,对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革,未来汽车技术的发展,有极大部分与纳米技术密切相关,纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言,纳米技术的有效运用,有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来,纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。 参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术,. [2]潘钰娴,樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版),2002. [3]周李承,蒋易,周宜开,任恕,聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术,2002,(1):18~21 纳米材料与技术3000字论文篇三:《试谈纳米技术及纳米材料的应用》 摘要:本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望,以供与大家交流。 关键词:纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初,德国科学家成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后,纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能,使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的 热点 。1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现 纳米材料 纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 纳米材料的特殊性质 纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径,导致了高扩散率,它对蠕变,超塑性有显著影响,并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质,往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比,纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例 目前纳米材料主要用于下列方面: 高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中,力学性能提高约一个量级,还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤:起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂,可以抑制烧结过程中的晶粒长大。 纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals,德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场,已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金,该公司与用户合作,不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。 电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构,但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份,电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大,添加溶质并使其偏析在晶界上,以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应,可实现结构的稳定。例如,添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布,表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点,使管材的内涂覆,尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中,微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm,材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍,延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。 基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子,合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似,即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如,在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体,晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100~200nm,镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为~1GPa,拉伸韧性得到改善。另外,这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化,注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材,并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为:在1s-1的高应变速率下,延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向 经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索,现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子,纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测:不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。 近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向,如:(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。

请致电服务部客服TEL:(24小时人工服务)摩擦学是研究相对运动相互作用表面间的摩擦、润滑和磨损及三者间相互关系的基础理论和技术。实现对摩擦的调控及可靠的润滑对节约能源十分关键。润滑材料是所有运动动力系统高效可靠运行的最重要保障,广泛应用于高端装备、新能源、交通运输等行业领域。高性能的固体润滑材料、高端合成润滑油脂一直是发达国家的研究重点,研究成果广泛应用在航空、船舶、核工业等领域。加强摩擦学的研究和开发,将为装备制造、航天航空、船舶、矿山冶金、生命与健康等相关产业以及能源清洁生产和高效使用、减少温室气体排放等领域提供可靠的润滑解决方案,有效促进经济和社会发展。为此,我们建议应强化以下研究和应用开发:一是从原子、分子层次上认识摩擦的本质及润滑的作用机制,通过物理化学等技术手段实现对摩擦的有效调控,提出降低摩擦和磨损的更有效方法。二是需要深刻认识苛刻环境条件下润滑抗磨材料的组分、结构与性能在使役过程中的演变规律,发展极端环境工况下润滑抗磨的新原理及摩擦磨损控制方法,以满足高技术装备的性能和长寿命高可靠运行的需求。三是利用层状材料如碳薄膜、石墨烯以及软物质材料如生物大分子、水凝胶等探索获得超低摩擦的原理和方法,发展适合工程化的材料技术。该领域的突破极有可能大大减少设备的磨损和提高能源利用效率。四是发展绿色润滑材料,发展节能明显、环境友好的生物基润滑油脂及其添加剂、离子液体等材料技术,形成独立自主的润滑材料分析检测技术。五是重视对润滑及摩擦学知识的传播及相关研究技术人才的培养。六是加大研发投入,重视对核心润滑抗磨技术及高端产品的开发,尽快实现高端润滑油脂及先进固体润滑材料的规模化生产应用。

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