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)氣罐通過管路與流量計(jì)連接。可通過軟件形成閉環(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)有一長直管。而且粒子速度可通過氣流加以調(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，通過噴嘴對試樣進(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)噴嘴對試樣沖蝕位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)需要測試粒子速度時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1使噴嘴對準(zhǔn)雙盤位置。

本機(jī)采用雙轉(zhuǎn)盤法測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)、有效的測量侵蝕顆粒速度的方法，該裝置上盤有一個(gè)開口、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^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語言開發(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)口器件和國內(nèi)知名品牌。

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)；

? 相對濕度不大于80%；

? 在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上正確安裝；

? 在周圍無振動(dòng)、無腐蝕性介質(zhì)和無強(qiáng)電磁場干擾的清潔的環(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