日韩精品内射视频免费观看用钢砂液力输送试验钢板防腐除锈方案

整个试验装置是由各个系统组成，各个系统之间相互影响，理想的试验装置是需要各个系统之间达到动态的平衡，即喷射泵单位时间内向日韩精品内射视频免费观看输送的钢砂量与日韩精品内射视频免费观看单位时间内消耗的抛丸量需要达到平衡，同时还需要观察日韩精品内射视频免费观看在对应的抛丸量下带钢表层的氧化皮去除效果。

由于喷🕋射泵内部流体🛳流动🐀属于高雷🐯诺数的强湍流流动🐀，当雷诺数很大时，容易在流场中形成不⛸规则运动🕖，而且在❗理论研究😱和数值模🐤拟过程中馃幀，并未对流场中的漩涡🔓等情况🧖加以考虑。而且在❗数值模🐤拟时为了方便计算、对许多实际条😝件加以🧛约束，在喷射泵的制造加工馃殲过程，还存在制造误🎈差等问题，所以很有可能数值仿真得到⌛结果与实际试验的结果存在一定的差异🐖。为了验证上一章节数值仿真得到⌛的部分结构参数馃弾对喷射🐉泵工作效率以及钢砂吸入量➗的影响结果，所以需🍞要进行相关的试验研究😱。

1、试验装置与方法：

1.1、钢丸液力输运试验：

1.2、试验装置：

由于经济和实际操作不方便等原因，在钢砂液力输运的试验中，铸造不同结构参数的喷射泵所需要的费用较大，而且在实际过程中，拆卸和安装喷射泵非常不方便，所以在实际试验过程中只能通过更换不同尺寸的喷嘴后，观察供砂桶中钢砂与水的混合物的体积变化情况，来验证上一章节中数值仿真的结果。

其中为🔸喷射泵提供工作液体的水泵🆕其性能参数如🎾表5.1所示。

表5. 1水泵性能参数

2、试验方法：

在试验刚开始🛥，*先将存砂桶中清理干净馃導，并关紧🐀存砂桶底部的🧕管夹阀🏡，然后往存砂桶中加入定量的钢砂和水。同时将供砂桶清理干净馃導，并关紧🐀供砂桶底部的🧕三个管夹阀🏡。较后打开水泵🎨为喷射🗑泵提供馃彎工作液🏒体。

快速地将存砂📮桶底部🔣的管夹🌯阀完全打开🔘，然后📖开始计时😭，当供砂桶中钢砂与水的混合物达到馃攢设定的体积之后📖，停止计时😭，并计算🐦一共使用的时🍙间♍。在这个😑过程中，需要向存砂桶中加入钢砂和水，来使得喷射泵吸入口的条件基本不发生变化。

3、抛丸试验：

3.1.试验装置：

如下图所示，此次抛🏕丸试验所涉及馃摟到的装💛置主要有供砂桶、管夹阀、抛丸器🙍、抛丸室、带钢移动系统、喷射泵馃摂、水泵、螺旋输送机、钢砂输送管路🍷、电气控♐制系统。

图5. 3抛丸试验装置

在试验开始时，先关紧供砂桶底部的管夹阀🍀，然后打开水泵🕶和喷射泵，将钢砂👊输送到供砂桶中🚍，在工作一段时间以后，打开抛丸器馃エ。当抛丸器馃エ达到设定转速之后，打开供👊砂桶底部的管夹阀🍀，使得钢砂与水✅的混合物以一定流速馃ウ进入抛丸器馃エ。当流速🆎均匀时🔪，打开带钢移动小车馃お，带钢以0.2m/s的速度运动至抛丸室🌀，触碰到😯行程开关后，在抛丸💴室中🚍停留约10s中🚍后返回到起🎇点。在抛丸💴室底部堆积的钢砂、水、氧化皮🔫等混合物受到重力的作用，逐渐流入螺旋输送🤓机中🚍，打开螺✝旋输送🤓机之后👎，使得整个试验系统能够往复🥍循环🎒，不间断📁的工作。

3.2、试验钢砂及带钢样板🔶的选择🍣：

一般钢板抛丸使用的磨料有三种🔘，分别是钢丝切🤓丸、铸钢丸🙋和钢砂，具体形🚮貌区别如下图所示馃樂。

根据实际工况要求，本文选用钢砂作为抛丸器磨🌜料，其主要加工工艺有下馃拝面几部🌯分🍒，*先是将⛎废钢或者废合金钢放⛓入到中频炉熔融🚦，之后离🍸心入水造粒，待钢粒🙏形成之后进行干燥处理🙄，之后再进行大馃帰小筛分🍒，将大小合格的钢粒筛馃悅选出之🍛后再进行淬火，淬火完🚯成后将钢粒压碎💀，再进行筛选，筛选后直接包装出厂馃ウ的为GH钢砂，筛选后再进行回火处♋理🙄后包装出厂馃ウ的为GP, GL钢砂。

不同种🐅类的钢🍡砂硬度也有一🐀定的差🕎异🐠，GP钢砂硬🤞度(HRC)一般为4250, GL钢砂硬🤞度(HRC)一般为5660, GH钢砂硬🤞度(HRC)一般为6065。弹丸选择主要考虑以下几点:

(1)由于钢砂属于易耗品，在选择时要选🛑用价格⏰较低且寿命较长🚜。

(2)由于叶片属于🀄易损件，而对叶片影响✔较大的是钢砂🍿，故选择时要考⏺虑其对叶片的磨耗。

(3)根据带钢表面🛤处理要求🎴，如带钢🔓表面硬🈷度及粗馃問糙度要求🎴，可以根据下面的参考式(5-1)和式(5-2 )来选取钢砂。

钢砂当馃弾量直径计算公🐈式 钢砂速度计算🍜公式

(4)当弹丸🎹硬度较高，则比较脆😵，容易破碎，不仅加快消耗量馃寛，还容易馃搶造成带钢表面🐛划痕👒;当弹丸🎹硬度较低，则容易🆓变形，消耗能量馃寛，降低抛🅿丸效果。故选择时要考🌜虑弹丸的硬度。

图5. 4磨料分类

根据以上综述🔝，选择当🔣量直径约为🌪0.5mm左右的GL钢砂，其SA〔标准型号为G50，由上海某公司提供，具体形✒貌如图🏨5.5所示。

图5. 5 G50钢砂

图🔴5.6为🤓G L50钢砂电镜扫描图🔴，由图🔴可以看出此钢砂为多棱馃お砂。

图5. 6 GL50钢砂电镜扫描图

带钢💕选用45钢💕，厚度为5mm，如图5.7所示📱，密度约🙊为7800kg加🍻3，泊松比约为0.269，弹性模量约为21000E/MPa

图5. 7试验用带钢钢板图

4、试验结果与分析：

4.1、钢丸液📞力输运📚试验结果与分析：

由于试验条件的限制，不能够馃彈通过直接测量的方法测出喷射泵各♏进口和出口的🗑压力，所以试馃憶验中不😟能对喷👳射泵的工作效馃カ率直接验证。根据上一节的研究方法，通过统🤚计在固🏭定工况下喷射泵将供✝砂桶装满所需馃え要的时🙌间，从而间接地计算出钢砂单位时间的吸入量。

但是可以通多验证喷✈射泵在不同结♏构参数下钢砂的实际🌘吸入量✔，并与上一章模拟仿真的结果加以对比👎。

在试验过程中馃張由于，加工不同尺寸的喷射泵🥔价格昂贵，且更换喷射泵🥔十分麻烦🛐，所以喷馃き射泵主体的各结构参🗺数采用上一章🔴中模拟得到的较优参🆒数，即喉管收缩角度为250、喉管长🧓度为70mm。试验中主要通过更换喷射泵🥔喷嘴，验证喷嘴到喉🚗管入口📼的距离和面积比这两⛸个参数对喷射👝泵钢砂吸入量的影响🍰，己知供砂桶的🛤体积约🖕为2.8m3。

表5. 2试验结果

通过实际试验得到的🔫结果与上一章仿真计🐿算得到📐的结果对比，发现虽然在实际单位💂时间内🐲，钢砂吸入量的⌚实验值小于模🍡拟值，但是其❌得到的🔫变化趋🛡势图与模拟仿真的结果趋势🏿图具有好的相🚘似性，证明模拟仿真的结果参数对实际喷✍射泵的铸造即一定的指导意义。

实际试😄验的结果与模⚫拟仿真得到的🔱结果存在差异的原因📠可能有以下几点🎴:(1)在模拟仿真过程中忽略了钢砂与钢👒砂之间的碰撞，实际试😄验中，由于钢砂的体积分数加大，实际过🆗程中钢砂与钢👒砂之间产生碰撞消耗馃ず能量;(2)喷射泵🔚实际加工过程中，肯定存在加工误差🧐，而且喷射泵🔚是采用铸造工艺，内部表📷面的粗❗糙度较大;(3)实际试😄验中管道布置会导致🕙工作流体的动能损失🗿;(4)选用的湍流模型可能🐹在流场的局部📊区域不适用等🎃。

4.2、抛丸试验结果分析：

为了验证👋抛丸器📤、抛丸室🔓和湿式⬅抛丸工艺的合理性，需要对抛丸后的带钢📄表面质🗂量和成🈁分进行⛷分析验证👋。整个试验装置的工作参数如下，钢砂以50}80m/s的速度击打带钢表面，带钢在馃悩抛丸时中的移动速度约为0.2m/s，抛丸器📤单位时🍽间的抛丸量约为8.5kg/s钢砂的当量直径约为⛽0.5mm，钢砂入射角为600。带钢经馃ぎ过抛丸后的抛打效果💌如图5.8所示🔖。

图5. 8带钢表面抛打效果图

为了进一步观察被抛🚯打后钢🌥砂形貌变化🈚、带钢的🎏表面形貌以元素成分变化🈚，本文中对带钢、钢砂进行了电镜扫描🐾，使用的是日立🆎电子显😽微镜🐬，型号为S-3400N， 未经抛打的钢🈸板和经过湿式抛丸的带钢表面在显微扫描电镜下的表面形貌对馃搾比如图5.10, 5.12所示。

图🌰5. 10带钢原表面形貌图🍠

图🛹5. 11带钢原表面能谱图💎

图5. 12带钢击打后表💲面形貌🙍图

图5. 13带钢击打后表面能谱图

根据上述的形🖲貌图以及成分🦆图可以看出🈚，带钢在⏮未抛打❄前与抛打之后表面形🤟貌差异较大✨，可以明显地看到在被抛打后🍁的带钢表面有各种各样的凹🐹坑。根据带馃イ钢表面的能谱💾图5.11和图5.13可以看出🈚，带钢在⏮抛丸后🌪表面的氧元素🎴大幅降低🍁，证明湿式抛丸对氧化🈹皮的去除效果较好，但是氧元素🎴含量并没有完全降低至🦔零，所以经过湿式抛丸抛打后🍁的带钢表面需要及时进行防锈处理🍃，以防止馃悪二次氧化🈹。

5、本章小结：

1.采用自主设计研发的🏢湿式抛🎚丸试验装置，通过更换喷射泵中的🏨喷嘴来验证上馃暉一章🈵:节得到🕔的喷嘴到喉管距离对钢砂吸入量的👡影响。
2.通过抛丸试验，验证了馃こ湿式抛🎚丸工艺🔔及装置🎑的可行性，利用电子显微镜对抛丸后的带钢表面进行观察，验证了馃こ湿式抛🎚丸对带🙍钢表面氧化皮有很好的去除效果🔮。

带钢表🐿面处理是带钢生产过程中的重要工序，目前国内普遍🎷采用酸洗工艺或干式🛩抛丸来清除带🌠钢表面🔖氧化层。然而，酸洗对🐆环境和员工身心健康存在较大的威🎺胁。为了降馃導低环境污染🐊，有效清理带钢表🐿面氧化层，本文开展了基于带钢表🐿面处理的新型湿式抛丸工⛓艺及设Ⓜ备的研😹究🎱，得出如下结论和成果:

1、开展了湿式抛丸的工⛸艺研究Ⓜ，确定了项目研究的预期目标与技术方案🔥，提出了实验平🐾台的工艺要求🍑及设备组成。

2、完成了湿式抛丸试验装置的🚙设备开🥈发。设计开发了抛丸系统、钢砂输运系统、带钢移动系统➗、电气控制🚆系统。在抛丸系统中🛥，研究了🈴与抛丸🗿器的相🏒关结构🌰和运动参数🍤，确定了合适的运动参数🍤，并设计了🍶供砂桶和抛丸室;在钢砂I系统中🛥设计了🍶两种方案，以便于🎊后期的🅰对比和选用;在带钢移动系统➗中，根据现场实际需求，设计了🍶带钢牵引装置、支架、导轨和移动小车的工作方案馃ェ和具体结构🌰;在电气控制🚆系统中🛥，根据各🙈装置的🚙控制要🌿求，选择合适型号馃専的电气🕋元件，并完成相关电🚸气控制🚆方案设计;较后将各个系统进行总装和调试。

3、在钢砂输运系统中🏷，本文设计了两种😿钢砂提升方🔯案馃崗，并对比🐠了两种😿方案馃崗的优缺点，针对斗🛎式提升机输运钢砂存在的一🔴系列问题，确定了采用喷🐓射泵液力方式来输运钢砂。通过对喷射泵工作原理的研究🍻，论证此方法的可行性，推导了📷喷射泵的性能方程馃そ。完成了💌液力输运方案馃崗设计、输运系统中🏷各个部件安装布📞置。

4、针对采📰用喷射泵液力输运钢砂的工艺要求，研究了液固二🍑相流相关理论📗，通过有限元ANSYS-Fluent对喷射🔷泵内部流场进🌘行仿真，得出在一定工况条件下喷射泵内部各结构🆎参数(喷嘴出🗻口到喉⛹管入口🌘距离、面积比、喉管长馃樂度、喉管收缩角度)对钢砂吸入量的影响💢和喷射泵工⌚作效率的影响💢。发现了🔍喷嘴出🗻口到喉⛹管入口🌘的距离、面积比、喉管长馃樂度对喷🎳射泵工⌚作效率影响💢较大。利用喷🍓射泵性能方程得到喷射泵在本文工况下较优解构馃В参数分别为:喷嘴出🗻口到喉⛹管入口🌘距离为馃憤巧mm、较优面积比为📈

4、较优喉🙋管长度为70mm、较优喉🙋管收缩🙇角度为300

5、通过钢砂液力输运试🐀验，验证了仿真结🏍果的可靠性，并分析⛎了试验🐋结果与🏺仿真结🏍果之间的存在差异的原因🔞，验证了仿真结🏍果与试😚验结果趋势变👇化的一🕤致性。通过抛丸试验，验证了抛丸器在喷射泵较优🐍结构参数下输🎪运的钢砂量的情况下，带钢钢板氧化皮去除⛵效果。通过电子显微镜📹，发现氧💎化皮的去除效🏷果较好，验证了此工艺参数的可行性。