冰粒射流工藝及裝備的基礎(chǔ)研究.pdf

1、冰粒射流就是在射流中混入冰粒,使冰粒加速,利用這些具有較大動(dòng)量的冰粒加工工件,可以有效提高射流作業(yè)效率和射流作業(yè)能力,并且冰粒射流的加工溫度低、清潔度高.噴嘴是形成射流工況的直接部件,是射流系統(tǒng)中把高壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能的一種裝置.通過噴嘴能將管路中高壓而低流速的工作介質(zhì)轉(zhuǎn)化成低壓而高流速的射流,高速射流引射冰粒介質(zhì),通過噴嘴的混合腔二級噴嘴來給冰粒加速,從而進(jìn)行射流作業(yè),因此噴嘴是射流技術(shù)中獲得高能量利用率的關(guān)鍵部件之一.在借鑒噴射泵工作原

2、理和基本方程推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,對冰粒氣射流噴嘴進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),然后利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對噴嘴的性能進(jìn)行優(yōu)化從而得出實(shí)用的噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù).冰粒的粒度和硬度都是對于溫度十分敏感的,引射介質(zhì)的壓力、流量對加工效果也是很重要的,需要能同時(shí)測試溫度、壓力、流量等七個(gè)參數(shù).因此在測量方面引入虛擬儀器的技術(shù).在系統(tǒng)的開發(fā)過程中,采用NI公司的6024E數(shù)據(jù)采集卡為核心器件,利用圖形化編程語言LabVIEW進(jìn)行軟件二次開發(fā),將計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)平臺與數(shù)據(jù)的采集、

3、分析、處理及結(jié)果表達(dá)有機(jī)的結(jié)合起來,來提高工作狀態(tài)的測量能力.本文進(jìn)行了工作介質(zhì)為水、氣時(shí)不同的冰粒射流工藝能力試驗(yàn),并分別比較引射介質(zhì)為純水、磨料這兩種情況.通過試驗(yàn)得出,冰粒水射流的加工效果是介于純水射流和磨料射流加工的一種比較有效的方法;冰粒氣射流的加工效率不如磨料水射流,但是其對工件也有一定的加工效果.冰粒射流對工件的去除量隨著加工時(shí)間的增加而增大,表面粗糙度Ra也越來越小.分析得出冰粒射流產(chǎn)生去除量的主要原因是對鋁的氧化膜的沖