CIESC Journal ›› 2019, Vol. 70 ›› Issue (4): 1505-1511.DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20181025
• Surface and interface engineering • Previous Articles Next Articles
Wenxin DU(),Lianying WU(),Weitao ZHANG,Can CHEN,Yangdong HU
Received:
2018-09-12
Revised:
2018-12-02
Online:
2019-04-05
Published:
2019-04-05
Contact:
Lianying WU
通讯作者:
伍联营
作者简介:
<named-content content-type="corresp-name">杜文欣</named-content>(1993—),女,硕士研究生,<email>1377688292@qq.com</email>|伍联营(1971—),男,博士,教授,<email>wulianying@ouc.edu.cn</email>
基金资助:
CLC Number:
Wenxin DU, Lianying WU, Weitao ZHANG, Can CHEN, Yangdong HU. Research on vibration attrition of steel balls in liquid[J]. CIESC Journal, 2019, 70(4): 1505-1511.
杜文欣, 伍联营, 张伟涛, 陈灿, 胡仰栋. 钢球在液体中振动磨损量的研究[J]. 化工学报, 2019, 70(4): 1505-1511.
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URL: https://hgxb.cip.com.cn/EN/10.11949/j.issn.0438-1157.20181025
试剂名称 | 规格型号 | 厂家 |
---|---|---|
HL:全合成润滑油 | 10w-40 | 美孚公司 |
KL:矿物润滑油 | 10w-40 | MOTUL公司 |
溶剂油120# | 沸程80~120℃ | 齐鲁石化公司 |
丙三醇 | 分析纯 | 天津博迪化工股份有限 公司 |
乙二醇 | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限 公司 |
硅酸铝保温棉 | 厚度30 mm | 内蒙古鲁阳节能材料 有限公司 |
玻璃棉 | 厚度30 mm | 廊坊聚恒保温材料有限 公司 |
去离子水 | 电阻率大于0.5MΩ·cm | 自制 |
镀锌钢球 | 直径10 mm, 误差0.03 mm | 山东菏泽钱潮钢球厂 |
聚四氟乙烯小瓶 | 体积150 ml | 江阴市西石桥精英玻璃 制品厂 |
不锈钢小瓶 | 体积150 ml | 深圳卡博杯业有限公司 |
Table 1 Main solvents and materials used in experiment
试剂名称 | 规格型号 | 厂家 |
---|---|---|
HL:全合成润滑油 | 10w-40 | 美孚公司 |
KL:矿物润滑油 | 10w-40 | MOTUL公司 |
溶剂油120# | 沸程80~120℃ | 齐鲁石化公司 |
丙三醇 | 分析纯 | 天津博迪化工股份有限 公司 |
乙二醇 | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限 公司 |
硅酸铝保温棉 | 厚度30 mm | 内蒙古鲁阳节能材料 有限公司 |
玻璃棉 | 厚度30 mm | 廊坊聚恒保温材料有限 公司 |
去离子水 | 电阻率大于0.5MΩ·cm | 自制 |
镀锌钢球 | 直径10 mm, 误差0.03 mm | 山东菏泽钱潮钢球厂 |
聚四氟乙烯小瓶 | 体积150 ml | 江阴市西石桥精英玻璃 制品厂 |
不锈钢小瓶 | 体积150 ml | 深圳卡博杯业有限公司 |
仪器名称 | 型号规格 | 厂家 |
---|---|---|
SO400振动式混合机 | 输出功率750 W; 振动速度:最高720 r/min | 上海苏凯化工有限公司 |
电子天平 | 最大量程120 g;分度值0.1 mg | 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司 |
HH-4数显恒温水浴锅 | 控温精度0.1℃ | 常州丹瑞实验仪器设备有限公司 |
DZF-6051型真空干燥箱 | 温度范围0~250℃,真空度<133 Pa | 上海精宏实验设备有限公司 |
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 | 加热功率500 W;搅拌速度0~2600 r/min | 河南予华仪器有限公司 |
Table 2 Main test instruments and equipments used in experiment
仪器名称 | 型号规格 | 厂家 |
---|---|---|
SO400振动式混合机 | 输出功率750 W; 振动速度:最高720 r/min | 上海苏凯化工有限公司 |
电子天平 | 最大量程120 g;分度值0.1 mg | 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司 |
HH-4数显恒温水浴锅 | 控温精度0.1℃ | 常州丹瑞实验仪器设备有限公司 |
DZF-6051型真空干燥箱 | 温度范围0~250℃,真空度<133 Pa | 上海精宏实验设备有限公司 |
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 | 加热功率500 W;搅拌速度0~2600 r/min | 河南予华仪器有限公司 |
规格 | 误差/mg | 数量 |
---|---|---|
1 mg | 0.06 | 1 |
2 mg | 0.06 | 2 |
5 mg | 0.06 | 1 |
10 mg | 0.08 | 1 |
20 mg | 0.1 | 2 |
50 mg | 0.12 | 1 |
100 mg | 0.15 | 1 |
200 mg | 0.2 | 2 |
500 mg | 0.25 | 1 |
1 g | 0.3 | 1 |
5 g | 0.5 | 1 |
100 g | 1.5 | 1 |
Table 3 Specification of standard weights
规格 | 误差/mg | 数量 |
---|---|---|
1 mg | 0.06 | 1 |
2 mg | 0.06 | 2 |
5 mg | 0.06 | 1 |
10 mg | 0.08 | 1 |
20 mg | 0.1 | 2 |
50 mg | 0.12 | 1 |
100 mg | 0.15 | 1 |
200 mg | 0.2 | 2 |
500 mg | 0.25 | 1 |
1 g | 0.3 | 1 |
5 g | 0.5 | 1 |
100 g | 1.5 | 1 |
次数 | 编号 | 振动前质量 /g | 振动后质量/g | 磨损量/g |
---|---|---|---|---|
第一次 | ① | 106.2943 | 106.2202 | 0.0741 |
② | 106.3852 | 106.3096 | 0.0756 | |
③ | 106.3992 | 106.3259 | 0.0733 | |
④ | 106.3591 | 106.2891 | 0.0700 | |
⑤ | 106.4294 | 106.3566 | 0.0728 | |
⑥ | 106.5685 | 106.4965 | 0.0720 | |
平均值 | 0.0731 | |||
第二次 | ① | 106.5397 | 106.4666 | 0.0731 |
② | 106.2830 | 106.2138 | 0.0692 | |
③ | 106.4230 | 106.3484 | 0.0737 | |
④ | 106.4033 | 106.3304 | 0.0729 | |
⑤ | 106.5304 | 106.4491 | 0.0813 | |
平均值 | ⑥ | 106.3262 | 106.2541 | 0.0721 0.0730 |
Table 4 Mass of steel balls before and after vibration and attrition amounts of steel balls
次数 | 编号 | 振动前质量 /g | 振动后质量/g | 磨损量/g |
---|---|---|---|---|
第一次 | ① | 106.2943 | 106.2202 | 0.0741 |
② | 106.3852 | 106.3096 | 0.0756 | |
③ | 106.3992 | 106.3259 | 0.0733 | |
④ | 106.3591 | 106.2891 | 0.0700 | |
⑤ | 106.4294 | 106.3566 | 0.0728 | |
⑥ | 106.5685 | 106.4965 | 0.0720 | |
平均值 | 0.0731 | |||
第二次 | ① | 106.5397 | 106.4666 | 0.0731 |
② | 106.2830 | 106.2138 | 0.0692 | |
③ | 106.4230 | 106.3484 | 0.0737 | |
④ | 106.4033 | 106.3304 | 0.0729 | |
⑤ | 106.5304 | 106.4491 | 0.0813 | |
平均值 | ⑥ | 106.3262 | 106.2541 | 0.0721 0.0730 |
小瓶 | 液体 | 温度/℃ | 运动黏度/(mm2/s) | 磨损量/mg |
---|---|---|---|---|
聚四氟乙烯小瓶 | 甘油 | 20.0 | 950.0 | 31.6 |
甘油 | 22.5 | 767.5 | 33.0 | |
甘油 | 25.0 | 615.9 | 42.0 | |
甘油 | 27.5 | 499.2 | 47.0 | |
甘油 | 30.0 | 405.6 | 49.0 | |
HL | 31.9 | 143.3 | 71.6 | |
HL | 49.6 | 69.68 | 84.7 | |
HL | 64.0 | 42.63 | 92.2 | |
HL | 76.1 | 29.89 | 102.0 | |
HL | 99.3 | 16.86 | 103.0 | |
HL | 105.8 | 14.65 | 108.6 | |
KL | 32.8 | 138.3 | 74.7 | |
KL | 49.55 | 65.99 | 92.0 | |
KL | 65.8 | 36.79 | 97.5 | |
KL | 80.0 | 23.88 | 102.5 | |
KL | 97.0 | 15.44 | 106.8 | |
KL 乙二醇 | 110.5 40.0 | 11.47 1.030 | 113.6 144.4 | |
不锈钢小瓶 | 甘油 | 100.5 | 15.53 | 125.5 |
甘油 | 127.8 | 7.900 | 132.0 | |
甘油 | 164.3 | 4.100 | 137.2 | |
甘油 | 190.8 | 2.870 | 144.7 | |
甘油 甘油 | 201.5 230.0 | 2.530 1.940 | 150.6 156.1 |
Table 5 Kinematic viscosity of lubricating oil and attrition amount of steel balls at different temperatures in two vials
小瓶 | 液体 | 温度/℃ | 运动黏度/(mm2/s) | 磨损量/mg |
---|---|---|---|---|
聚四氟乙烯小瓶 | 甘油 | 20.0 | 950.0 | 31.6 |
甘油 | 22.5 | 767.5 | 33.0 | |
甘油 | 25.0 | 615.9 | 42.0 | |
甘油 | 27.5 | 499.2 | 47.0 | |
甘油 | 30.0 | 405.6 | 49.0 | |
HL | 31.9 | 143.3 | 71.6 | |
HL | 49.6 | 69.68 | 84.7 | |
HL | 64.0 | 42.63 | 92.2 | |
HL | 76.1 | 29.89 | 102.0 | |
HL | 99.3 | 16.86 | 103.0 | |
HL | 105.8 | 14.65 | 108.6 | |
KL | 32.8 | 138.3 | 74.7 | |
KL | 49.55 | 65.99 | 92.0 | |
KL | 65.8 | 36.79 | 97.5 | |
KL | 80.0 | 23.88 | 102.5 | |
KL | 97.0 | 15.44 | 106.8 | |
KL 乙二醇 | 110.5 40.0 | 11.47 1.030 | 113.6 144.4 | |
不锈钢小瓶 | 甘油 | 100.5 | 15.53 | 125.5 |
甘油 | 127.8 | 7.900 | 132.0 | |
甘油 | 164.3 | 4.100 | 137.2 | |
甘油 | 190.8 | 2.870 | 144.7 | |
甘油 甘油 | 201.5 230.0 | 2.530 1.940 | 150.6 156.1 |
序号 | a | b | c | 拟合关系 | 相关度 | 平均相对误差/% | 最大相对误差/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|
① | 221.65 | 78.96 | 0.129 | | 0.994 | 7.9 | 2.44 |
② | 121.07 | -66.21 | -0.94 | | 0.987 | 0.80 | 1.2 |
③ | 236.98 | 78.96 | 0.129 | | 0.900 | 2.0 | 3.6 |
④ | 77.52 | -66.21 | -0.94 | | 0.340 | 17.42 | 145.6 |
Table 6 Fitting results of relationship between wear attrition amount and kinematic viscosity
序号 | a | b | c | 拟合关系 | 相关度 | 平均相对误差/% | 最大相对误差/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|
① | 221.65 | 78.96 | 0.129 | | 0.994 | 7.9 | 2.44 |
② | 121.07 | -66.21 | -0.94 | | 0.987 | 0.80 | 1.2 |
③ | 236.98 | 78.96 | 0.129 | | 0.900 | 2.0 | 3.6 |
④ | 77.52 | -66.21 | -0.94 | | 0.340 | 17.42 | 145.6 |
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Abstract |
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