面向再制造的高壓水射流清洗研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著社會(huì)的逐步發(fā)展，依靠資源消耗來(lái)發(fā)展經(jīng)濟(jì)已經(jīng)越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)，自然資源終有枯竭的一天，而再制造便是世界各國(guó)所能共同接受的一種有效減少資源消耗的手段，其可以極大增加資源的重復(fù)利用率，同時(shí)減少生成廢棄物，削弱對(duì)環(huán)境的壓力。
　　再制造清洗是再制造工作的先決條件，進(jìn)行再制造的零部件的清洗質(zhì)量直接制約著探傷、檢測(cè)、修復(fù)、裝配等后續(xù)工藝，因而需要受到足夠重視。傳統(tǒng)的再制造清洗一般采用人工清洗、化學(xué)清洗、高溫焚燒、拋丸等，存在污染重、成本高、

2、工人勞動(dòng)強(qiáng)度高等問(wèn)題，因此，本課題提出把高壓水射流技術(shù)移植到到再制造工作中。高壓水射流，即是通過(guò)高壓泵等設(shè)備為常壓下的水加壓，達(dá)到幾兆帕以上甚至幾百兆帕，然后通過(guò)較小孔徑的噴嘴而轉(zhuǎn)變成為高速的微細(xì)水射流，使之蘊(yùn)含極大的沖擊能量，從而完成一定任務(wù)的技術(shù)。高壓水射流清洗運(yùn)用物理手段，利用高壓水射流的沖擊性能對(duì)污染物進(jìn)行清理，并且對(duì)用過(guò)的水加以過(guò)濾循環(huán)使用，進(jìn)一步降低成本，可以解決以上手段遇到的多數(shù)問(wèn)題。
　　本課題圍繞高壓水射流清洗，

3、利用COMSOL Multiphysics模擬分析噴嘴內(nèi)流場(chǎng)分布，研究不同噴嘴參數(shù)時(shí)對(duì)流場(chǎng)的影響，比較了噴嘴軸線速度與出口徑向速度的分布情況，從而優(yōu)化噴嘴結(jié)構(gòu)，為噴嘴選用給出建議。
　　開(kāi)發(fā)了適用于試驗(yàn)研究的高壓水射流試驗(yàn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了被清洗物的裝夾、靶距調(diào)節(jié)、靶面橫移速度調(diào)節(jié)、水射流壓力調(diào)節(jié)等功能;選擇鑄鐵件表面涂層為研究對(duì)象，試驗(yàn)分析了不同靶距、壓力、橫移速度等情況下鑄鐵件表面涂層的去除規(guī)律，對(duì)于涂層去除率的量化問(wèn)題，摒棄稱(chēng)重等舊

4、方法，創(chuàng)造性地引入計(jì)算機(jī)圖像處理手段，對(duì)試驗(yàn)后的材料進(jìn)行成像處理，而后利用原有涂層與露出的鑄鐵基體顏色不同進(jìn)行色域區(qū)分，進(jìn)而可以統(tǒng)計(jì)出實(shí)際涂層清洗面積;分析各因素對(duì)清洗效果的單因素影響規(guī)律，同時(shí)利用響應(yīng)面分析方法建立響應(yīng)面模型，得出多因素復(fù)合影響的方程式，分析多因素復(fù)合清洗規(guī)律，優(yōu)化工藝參數(shù)組合。
　　利用高壓水射流對(duì)再制造零部件進(jìn)行清洗，強(qiáng)大的沖擊力會(huì)對(duì)表面質(zhì)量產(chǎn)生影響，為了研究這種影響的程度，通過(guò)白光干涉儀觀測(cè)了清洗過(guò)后鋼材料