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1、O12132I 1 1114I3111o O o GO 0 0 CVu .L 一 7.1 I1()1565fl 前混合磨料射流工作系统认知与操作实验实验系统叙述：前混合磨料射流工作系统由磨料射流发生装置、磨料筛分与灌装 装置、工作台仓及电控柜四部分构成，具体如图1所示。X16丨门川*1 J发生装駅工作台仓，上比部；电控拒1磨料罐；2高压砂阀；3卸压阀；4.磨料截止阀；5混合室；6传动仓；7作业仓；8水箱; 9磨料斗；10.水-砂输送两用阀；11.手摇螺旋推进器；12.工作台仓电控部；13.调速电机 转速表；14 筛灌电控部；15.工具箱；16 砂浆泵；图1混合磨料射流工作系统组成实验系统工作原
2、理：从高压泵流出的高压水，一般通往磨料罐的上部，然后再进 入混合室。高压水到达磨料罐上部后由于磨料向下流的速度很慢，所以基本上是 以静压形式作用在磨料上，磨料在静水压力于自重的联合作用下通过供料阀进入 混合室。经节流阀流入混合室的高压水流在与混合室的磨料均匀混合后，经高压 管路至高压喷嘴喷出就形成了具有极高速度的磨料粒子流，也就是我们常说的磨 料射流，磨料颗粒的供给量由供料阀进行调节。切割操作过程：首先通过升压器将水压升到30100MPa（动能转化为压力能）然 后使高压水通过直径为0.16m m的喷嘴，以23倍声速喷出（压力能转化为动 能）。当水射流冲击被切割材料时，如果压力超过材料的破坏强度
3、，即可切断材 料。对于磨料射流切割，因为加人了磨料故而切削功效显著提高，在相同的切割 速度下，其压力值可以大大减小，同时切割范围也拓宽了。磨料射流切割又分为 前混合磨料射流和后混合磨料射流，图2即为前混合磨料射流切割系统这种系统 在高压泵与喷嘴之间的管道中设置了磨料供给装置。从高压泵泵出的水介质在通 过磨料罐之前分成两路,一路通过磨料供给量调节阀进人磨料罐，与罐内的磨料 进行初步混合，使磨料处于似流体的流化状态,然后经过磨料截止阀进人混合腔; 另一路则直接进人混合腔与罐内流出的磨料流进行掺混形成液固两相流。最后再 通过高压胶管将此液固两相流输送到喷嘴处喷出形成磨料射流。由于此时磨料与 水的混合
4、是在水喷射之前进行的，故称之为前混合式磨料射流。显然，前混合磨 料射流改善了磨料粒子与水介质的混合效果，使磨料粒子在水介质的携带下得到 了充分的加速，磨料粒子具有极高的动能，因而对物料作用的效果更加显著。1.切割工作台；2丝杠；3.光杆导轨；4喷头；5耐压胶管；6磨料截止阀；7混合腔；8卸压 阀；9旋盖；10.磨料罐；11.调压阀；12压力表；13.安全阀；14.高压泵；15.过滤器；16.水 箱；17.切割水箱；图2前混合磨料射流切割系统实验结果分析：初步试验表明，在工作压力40MPa，喷嘴直径2.2mm，磨料粒径 0.6mm，喷头横移速度150mm/min,喷射靶距6mm的试验条件下，一次
5、可将20mm 厚的钢板切穿，其射流的能量仍有剩余。切割作业时，喷头移动速度稳定，各个 密封面密封可靠，各种阀操纵灵活、方便。各项指标均达到了合同的要求。 前混合磨料射流优点分析：前混合磨料射流与后混合磨料射流相比，前混合磨料 射流因磨料与水混合充分、均匀、磨料粒子加速时间长等优势，所以对物料的作 用效果更加突出，使其工作压力可以大大降低。经过试验表明，对同样的物体进 行切割或除锈，前混合磨料射流所需的工作压力仅为后混合磨料射流工作压力的 七分之一或十分之一。例如:在切割20mm钢板的时候，使用纯水射流需要7000 bar 的工作压力，后混合磨料射流需要3500 bar的工作压力，而前混合磨料射流只需 要350 bar的工作压力。由此可以看出，在相同的切割条件下，前混合磨料射流所 需的工作压力要低得多。心得体会：通过这次实验，对前混合磨料射流的组成、工作原理、切割实验等有 了初步了解与认识，因为做实验的时候都是按照实验指导书按部就班的，与真正 的理解和掌握还是有些距离的。但是这也为我们日后运用这些知识打下了基础， 我觉得实验中遇到的问题，不要急于问老师或者同学，先自己想办法分析原因， 想办法解决，这样对自身的提高更多吧。通过做实验，把学习的知识利用起来， 也该领域更加有兴趣了。
