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高压清洗机在铸件清砂应用中的主要力学参数先容

时间:2012-06-05     来源:

高压清洗机是一种新型的高压清洗设备,清砂主要是靠高压水射流的冲刷、楔劈及切割作用来实现的。当砂型(芯)强度较低时,喷射的水流依靠其冲击力,大面积地将型砂破碎削落;当砂型(芯)强度较高时,射流像一把利斧将砂型(芯)劈开。水流冲刷作用的大小主要由喷射水流的紧密程度和流量来决定,而劈切作用主要取决于喷射水流的压强大小。所以若要得到合理的清砂效果,必须协调压强和流量的关系。除此之外,高压水射流的喷射距离和轴心速度也会对清砂效果产生一定的影响。下面新澳门葡萄京8814cc主要来先容一下这四个参数。
 
一、高压水射流的最佳喷射距离
 
经过试验证明,高压水射流的冲击力是喷射距离的函数,即 P = ƒ(L)。它可以用 P/PmaxL/do 的量纲函数来表示,函数的曲线如图所示。其中 L 表示喷嘴直径,Pmax 为最大冲击力。由图可以看出,最佳距离应在曲线最高点(L/do=200)处,若喷嘴直径为6mm,则最佳喷射距离 L = 200×6 = 1200mm
 
高压水射流最佳喷射距离关系曲线示意图
 
二、高压水射流的轴心速度
 
高压水射流在横断面上各点的速度是不同的,特点是中间高,四周低。高压水射流的轴心速度会直接影响清砂效果。在水射流轴心方向上的等速核速度是不变的,其速度可用如下公式(1)计算:
 
高压水射流在轴心方向上的等速核速度计算公式  公式(1)
 
公式(1)中 υo—等速核速度,m/s;
            ∅—喷嘴处的流速系数,取0.96;
           Po—喷嘴处的水压,Pa;
           ρ—水密度,kg/m³。
 
在喷嘴处水的压力为20 MPa时,可通过计算得出 υo = 192m/s。
 
在水射流基本段内,轴心方向的速度是变化的,其结果可由公式(2)计算得出:
 
高压水射流在铸件清砂应用中的轴心速度计算公式  公式(2)
 
公式(2)中 υm—基本段水射流断面平均速度,m/s;
           do—喷嘴直径,m;
            L—断面至喷嘴的距离,m。
 
当喷嘴直径为6 mm,喷嘴处速度为192m/s时,距喷嘴1.2m处高压水射流断面的轴心速度为82.17m/s。
 
三、高压水射流清砂的冲击力
 
如果高压水射流以82.17m/s的速度射到铸件上,那么射流最大冲击力可由公式(3)计算得出:
 
高压水射流最大冲击力计算公式  公式(3)
 
当 do = 6mm,Po = 20MPa时,Pmax = 565.2N。
 
在距喷嘴1.2m处的射流冲击力可由公式(4)计算得出:
 
高压水射流清砂的冲击力计算公式  公式(4)
 
计算得出 P = 553.9N。
 
四、高压水射流的流量
 
高压水射流的流量可由公式(5)计算得出:
 
高压水射流清砂的流量计算公式  公式(5)
 
按以上条件计算可得出 Q = 19.5m³/h。
 
根据以上的四个参数表明,高压清洗机要选择合适的参数,才能实现更高效的清砂作业。高压清洗机以其特殊的优点、操作的简便和对环境的无污染已经受到越来越多企业的重视。
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