氣流噴砂式?jīng)_蝕磨損試驗(yàn)機(jī)

技 術(shù) 文 件

一、適用范圍

氣流噴砂式?jīng)_蝕磨損試驗(yàn)機(jī)是模擬用高速氣體攜帶大量微小固體粒子以一定的速度和角度對(duì)材料表面進(jìn)行沖擊，造成材料損耗的一種設(shè)備。可廣泛應(yīng)用于航天、冶金、石油化工等領(lǐng)域研究不同材料的沖蝕磨損性能。

二、試驗(yàn)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)述

氣流噴砂式?jīng)_蝕磨損試驗(yàn)機(jī)是利用壓縮氣體，使磨粒在氣流的帶動(dòng)下形成一定含砂量的風(fēng)砂流進(jìn)行沖蝕。

本機(jī)主要包含高速氣體供應(yīng)系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、沖蝕系統(tǒng)、試樣調(diào)節(jié)部分、凈化除塵部分和軟件控制系統(tǒng)。

原理圖

1.1高速氣體供應(yīng)部分

  高速氣體供應(yīng)系統(tǒng)又壓縮機(jī)、干燥器、儲(chǔ)氣罐、排氣閥、流量計(jì)等部件組成。壓縮機(jī)與儲(chǔ)氣罐相連，且在空氣壓縮機(jī)與儲(chǔ)氣罐的連接回路上設(shè)有干燥器和壓力表，儲(chǔ)氣罐通過(guò)管路與流量計(jì)連接。可通過(guò)軟件形成閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)氣體流速。

1.2加料系統(tǒng)

加料系統(tǒng)包括電子秤、儲(chǔ)料室、加料漏斗、加料螺桿、螺桿電動(dòng)機(jī)、吸氣式噴槍。螺桿電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)加料螺桿旋轉(zhuǎn)加料，儲(chǔ)料室又與吸入式噴槍相連，將沖蝕粒子加入主氣流中，為使粒子達(dá)到一定速度并保持氣流氣壓穩(wěn)定，在噴嘴前設(shè)有一長(zhǎng)直管。而且粒子速度可通過(guò)氣流加以調(diào)節(jié)。

1.3沖蝕系統(tǒng)

  沖蝕系統(tǒng)包括氣管、儲(chǔ)氣罐、減壓閥、混合室、噴槍、儲(chǔ)料室組成。

氣體經(jīng)儲(chǔ)氣罐進(jìn)入混合室，與吸氣式噴槍輸送的沖蝕粒子混合，通過(guò)噴嘴對(duì)試樣進(jìn)行沖蝕。

1.4試樣調(diào)節(jié)部分

  試樣調(diào)節(jié)部分包含試樣、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)、旋轉(zhuǎn)雙盤、調(diào)節(jié)絲桿1、手柄1、直線導(dǎo)軌1、調(diào)節(jié)支架、固定座、手柄2、限位塊、絲杠2、直線導(dǎo)軌2組成。試樣安裝在試樣夾緊座上，試樣夾緊座上設(shè)有標(biāo)尺與角度調(diào)節(jié)手柄，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)試樣沖蝕角度，如圖一所示：

圖一

  試樣底座下設(shè)有調(diào)節(jié)左右位置的裝置，方便調(diào)節(jié)噴嘴對(duì)試樣沖蝕位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)需要測(cè)試粒子速度時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1使噴嘴對(duì)準(zhǔn)雙盤位置。

本機(jī)采用雙轉(zhuǎn)盤法測(cè)定噴嘴出口處的粒子速度，雙轉(zhuǎn)盤法已被證明是一種精確、經(jīng)濟(jì)、有效的測(cè)量侵蝕顆粒速度的方法，該裝置上盤有一個(gè)開(kāi)口、兩圓盤之間的距離等于噴嘴出口與樣品之間的距離，當(dāng)盤不旋轉(zhuǎn)時(shí)，由噴嘴射出的砂?？赏ㄟ^(guò)此縫在第二個(gè)盤上沖蝕出一個(gè)標(biāo)記。隨后以高速旋轉(zhuǎn)此同軸的雙盤，繼續(xù)做沖蝕，便可以在第二盤后得到第二個(gè)標(biāo)記，如兩盤相距L，兩沖蝕標(biāo)記間的弧度為S,弧半徑為R，轉(zhuǎn)盤的角度為ω。則粒子速度為：

調(diào)節(jié)支架通過(guò)其右側(cè)的手柄2、限位塊、絲杠2、直線導(dǎo)軌2組和機(jī)構(gòu)，其上下位置可調(diào)，更換噴嘴時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)手柄2將試樣座下移，噴嘴更換完成后，反向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄2將其復(fù)位，本裝置設(shè)有限位塊可保證噴嘴與試樣的距離固定不變。

1.5除塵凈化部分

  凈化設(shè)備為濾筒式除塵器，一端與試驗(yàn)箱連接，另一端連接室外。

1.6軟件控制系統(tǒng)

1試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)采用板卡集成式數(shù)據(jù)采集和控制。它們提供了模擬量輸入、模擬量輸出、數(shù)字量輸入/輸出等功能。這些模塊可以由命令遠(yuǎn)程控制。

2試驗(yàn)機(jī)控制軟件采用Visual Basic語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，直接面向?qū)ο蟆⒐δ軓?qiáng)大、同時(shí)可擴(kuò)展性強(qiáng)。

3為保證整機(jī)運(yùn)行的可靠性，該機(jī)關(guān)鍵部件均采用性能良好的進(jìn)口器件和國(guó)內(nèi)品牌。

二、技術(shù)指標(biāo)

1.調(diào)節(jié)角度                  0-90°按實(shí)際角度需要定制相關(guān)夾具

2.噴嘴口徑                  1.5mm

3.氣體進(jìn)給速度              30m/s-150m/s 可調(diào)

4.噴嘴與試樣距離            10mm±0.5mm 可調(diào)

5. 設(shè)備振動(dòng)                 ≤70db

6. 安全報(bào)警裝置             機(jī)械、軟件雙重報(bào)警保護(hù)裝置

7. 試樣尺寸                 按需定制

三、試驗(yàn)機(jī)的工作環(huán)境

? 在室溫10℃～35℃范圍內(nèi)；

? 相對(duì)濕度不大于80%；

? 在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上正確安裝；

? 在周圍無(wú)振動(dòng)、無(wú)腐蝕性介質(zhì)和無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的清潔的環(huán)境中；

? 電源電壓的波動(dòng)范圍不應(yīng)超過(guò)額定電壓的10%。

四、試驗(yàn)機(jī)主要配置

? 主機(jī)一臺(tái)  （含嵌入式計(jì)算機(jī)）

? 除塵配置         一套

? 測(cè)量控制系統(tǒng)一套（自主研制）

? 控制軟件一套    （自主研制）

? 試樣              一套

五、設(shè)備備品清單