一种间隙通道内颗粒磨损实验装置制造方法及图纸

技术编号:20130096 阅读:25 留言:0更新日期:2019-01-16 14:55
一种间隙通道内颗粒磨损实验装置,包括底座、框架、磨料桶、叶轮、搅拌叶片、分隔稳流板和驱动装置,所述底座上安装所述驱动装置,所述驱动装置的输出轴与所述底部传动轴连接,所述磨料桶位于框架上,所述磨料桶内安装叶轮和搅拌器,所述传动轴穿过框架并伸入磨料桶内;所述叶轮的下部进口与分隔稳流板的上部出口连通;所述叶轮位于磨料桶内腔的上侧;所述磨料桶内腔的下侧设置搅拌叶片,所述搅拌叶片的叶片具有凹凸变化的形状,所述搅拌叶片的上方与分隔稳流板连接,所述叶轮的形状与所述分隔稳流板的形状相似,所述分隔稳流板的内圈开有进水孔。本发明专利技术通过调节间隙高度来对比磨削加工后工件的磨削质量。

An Experimental Device for Particle Wear in Gap Channel

An experimental device for particle wear in a gap channel includes a base, a frame, an abrasive barrel, an impeller, a mixing blade, a separating flow stabilizing plate and a driving device. The driving device is mounted on the base, and the output shaft of the driving device is connected with the bottom transmission shaft. The abrasive barrel is located on the frame, and the impeller and agitator are installed in the abrasive barrel, and the driving shaft passes through the frame. The lower inlet of the impeller is connected with the upper outlet of the separating flow stabilizing plate; the impeller is located on the upper side of the inner cavity of the abrasive barrel; the lower side of the inner cavity of the abrasive barrel is provided with a stirring blade, whose blade has a concave-convex shape, and the upper part of the stirring blade is connected with the separating flow stabilizing plate, and the shape of the impeller is connected with the separating flow stabilizing plate. The shape is similar, and the inner ring of the separating flow stabilizing plate is provided with a water inlet hole. The grinding quality of the workpiece after grinding is compared by adjusting the clearance height.

【技术实现步骤摘要】
一种间隙通道内颗粒磨损实验装置
本专利技术属于颗粒磨损实验装置,更具体地说,涉及一种间隙通道内颗粒磨损实验装置。
技术介绍
水泵装置内部动静部件之间往往存在配合间隙,当固体颗粒物进入间隙后,容易造成运动部件的磨损。在工程应用中,固体颗粒物对离心泵的口环磨损十分常见,随着磨损的加剧,往往会造成口环间隙增大,泄漏量增大,泵运行效率下降,严重时甚至会引起机组的稳定性、安全性和可靠性严重下降等一系列问题。通过实验,掌握间隙通道内颗粒的运动规律与工件表面磨损的关联,这对有效的抗磨损措施尤为重要。
技术实现思路
为了掌握间隙通道内颗粒运动规律与工件表面的磨损情况,本专利技术提供一种间隙通道内的颗粒磨损实验装置,通过调节间隙高度来对比磨削加工后工件的磨削质量。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种间隙通道内颗粒磨损实验装置,包括底座、框架、叶轮、搅拌叶片、分隔稳流板、磨料桶和驱动装置,所述底座上安装所述驱动装置,所述驱动装置的输出轴与所述底部传动轴连接,所述磨料桶位于框架上,所述磨料桶内安装叶轮和搅拌器,所述传动轴穿过框架并伸入磨料桶内;所述叶轮的下部进口与分隔稳流板的上部出口连通;所述叶轮位于磨料桶内腔的上侧;所述磨料桶内腔的下侧设置搅拌叶片,所述搅拌叶片的叶片具有凹凸变化的形状,所述搅拌叶片的上方与分隔稳流板连接,所述叶轮的形状与所述分隔稳流板的形状相似,所述分隔稳流板的内圈开有进水孔。进一步,所述实验装置还包括流动观测器、升降机、高速摄影机和激光器,所述流动观测器的入口与磨料桶的上出口连通;所述流动观测器的出口与磨料桶的下入口连通;所述激光器固定在上支架上;所述升降机上端与支架相连;所述升降机下端与盖板相连;所述高速摄影机安装在实验装置的正前侧与摄影机支架相连。更进一步,所述底部传动轴与磨料桶之间由填料进行密封,所述底部传动轴的上端与叶轮通过键连接;所述键连接的作用是固定叶轮的横向移动,所述搅拌叶片的叶片具有凹凸变化的形状,以便于磨料与搅拌器叶片碰撞时无序性散开,所述磨料桶的内壁也具有凹凸变化的形状,以便于磨料碰撞后无序散开。再进一步,所述搅拌叶片的叶片表面和磨料桶内壁呈凹凸状,即采用正弦函数的立体模型,半径为r的颗粒在磨料桶内表面和搅拌叶片上碰撞的相对高度均计算,第一排的数学模型表达式:第二行的数学表达式为h=Hsin第n排的数学模型表达式:h=Hsin其中:h表示正弦曲线的高度值;H表示正弦曲线波峰的高度,H=(70~100)r;为正弦函数角度。因此颗粒在与磨料桶内表面和搅拌叶片想接触时会在凹凸面的不同高度处发生碰撞,且碰撞角度均不一致,颗粒弹回方向错综复杂,即发生碰撞后无序弹回,增加搅拌的效率,以保证磨料的均匀性。本专利技术的技术构思为:整个装置共有一台电机,一个传动轴,电机通过联轴器与传动轴连接。所述装置的电机通过传动轴带动叶轮和搅拌叶片旋转,叶轮通过键与传动轴连接,当搅拌叶轮转动时产生的离心力会驱使磨料桶内的流体从分隔稳流板出口流出,同时在叶轮进口产生一个作用力,将水吸进去。当叶轮转动时产生离心力,液体从磨料箱出口进入流动观测器,观测台采用玻璃钢材质,分别采用高速摄像机和激光束记录磨料的流动情况。液体再由流动观测器流出回流到磨料箱,以此循环进行,反复观测流动的情况,并通过控制抛光盖板的高度来比较分析流动状况。本专利技术的有益效果主要表现在:1、本专利技术提供了一种间隙通道内颗粒磨损实验装置,装置内可实现自循环,降低人力物力。2、本专利技术设计了一种具有特定函数值的凹凸表面,可以使搅拌更加充分。3.本专利技术通过微调间隙高度来对比磨削加工后工件的磨削质量。4、本专利技术装置结构简单、紧凑、操作方便、可以有效的测试磨削程度。附图说明图1是一种间隙通道内颗粒磨损实验装置示意图。图2是磨料箱内壁和搅拌叶片表面凹凸状的示意图。图3是图1的I处放大图。图4是图1的II处放大图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图1~图4,一种间隙通道内颗粒磨损实验装置,包括底座1、驱动装置2、联轴器3、轴承盖板4、框架5、搅拌叶片6、磨料桶盖7、放大管8、升降机9、激光器10、盖板11、流动观测器12、连接管13、叶轮14、分隔稳流板15、磨料桶16和高速摄影机17,所述底座1上安装所述驱动装置2,所述驱动装置2的输出轴与所述底部传动轴连接,所述磨料桶16位于框架5上,所述磨料桶16内安装叶轮14和搅拌叶片6,所述传动轴穿过工作台并伸入磨料桶16内,所述传动轴的上端与叶轮14通过键连接;所述叶轮14的下部进口与分隔稳流板15的上部出口连通;所述搅拌叶片6固定在传动轴上,所述叶轮14位于磨料桶内腔的上侧,所述磨料桶内腔的下侧设置搅拌叶片14,所述分隔稳流板15的内圈开有进水孔,所述流动观测器12的入口与磨料桶16的上出口连通;所述流动观测器12的出口与磨料桶16的下入口连通;所述激光器10固定在上支架上;所述升降机9上端与支架相连;所述升降机9下端与盖板11相连;所述高速摄影机17安装在实验装置的正前侧与摄影机支架相连。进一步,所述底部传动轴与磨料桶之间由填料进行密封,所述底部传动轴的上端与叶轮通过键连接;所述键连接的作用是固定叶轮的横向移动,所述搅拌叶片的叶片具有凹凸变化的形状,以便于磨料与搅拌器叶片碰撞时无序性散开,所述磨料桶的内壁也具有凹凸变化的形状,以便于磨料碰撞后无序散开。再进一步,所述搅拌叶片的叶片表面和磨料桶内壁呈凹凸状,即采用正弦函数的立体模型,任意一颗半径为r的颗粒在磨料桶内表面和搅拌叶片上碰撞的相对高度均计算,第一排的数学模型表达式:第二行的数学表达式为h=Hsin第n排的数学模型表达式:h=Hsin其中:h表示正弦曲线的高度值;H表示正弦曲线波峰的高度,H=(70~100)r;为正弦函数角度。因此可以看出颗粒在与磨料桶内表面和搅拌叶片想接触时会在凹凸面的不同高度处发生碰撞,且碰撞角度均不一致,颗粒弹回方向错综复杂,即发生碰撞后无序弹回,增加搅拌的效率,以保证磨料的均匀性。本实施例的间隙通道内颗粒磨损实验装置包括:底座1、框架5、磨料桶16、叶轮14、搅拌叶片6、流动观测器12、升降机9、高速摄影机17、激光器10、分隔稳流板15、驱动装置2,盖板11,装置安装好之后,将磨料流体注入到磨料桶16中,驱动装置2通过电机底座1固定在地面上,再通过联轴器,与底部传动轴相连,底部传动轴与搅拌叶片6与叶轮14相连,驱动装置2转动,带动搅拌叶片6转动,由于搅拌叶片6转动产生的离心力使磨料箱内的流体往外运动,从分隔稳流板的内圈出口流出,流出的液体带有一定的动能,会继续进入叶轮14,叶轮14的转动产生的离心力使磨料箱内的流体向上运动至流动观测器12,激光器10固定在支架上,高速摄影机17开始拍摄磨料的运动轨迹,磨粒经过流动观测器回流到磨料箱中,升降机9通过调节高度分析对比流动轨迹以及磨削效果,以此循环,实现自动控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间隙通道内颗粒磨损实验装置,其特征在于,包括底座、框架、磨料桶、叶轮、搅拌叶片、分隔稳流板和驱动装置,所述底座上安装所述驱动装置,所述驱动装置的输出轴与所述底部传动轴连接,所述磨料桶位于框架上,所述磨料桶内安装叶轮和搅拌器,所述传动轴穿过框架并伸入磨料桶内;所述叶轮的下部进口与分隔稳流板的上部出口连通;所述叶轮位于磨料桶内腔的上侧;所述磨料桶内腔的下侧设置搅拌叶片,所述搅拌叶片的叶片具有凹凸变化的形状,所述搅拌叶片的上方与分隔稳流板连接,所述叶轮的形状与所述分隔稳流板的形状相似,所述分隔稳流板的内圈开有进水孔。

【技术特征摘要】
1.一种间隙通道内颗粒磨损实验装置,其特征在于,包括底座、框架、磨料桶、叶轮、搅拌叶片、分隔稳流板和驱动装置,所述底座上安装所述驱动装置,所述驱动装置的输出轴与所述底部传动轴连接,所述磨料桶位于框架上,所述磨料桶内安装叶轮和搅拌器,所述传动轴穿过框架并伸入磨料桶内;所述叶轮的下部进口与分隔稳流板的上部出口连通;所述叶轮位于磨料桶内腔的上侧;所述磨料桶内腔的下侧设置搅拌叶片,所述搅拌叶片的叶片具有凹凸变化的形状,所述搅拌叶片的上方与分隔稳流板连接,所述叶轮的形状与所述分隔稳流板的形状相似,所述分隔稳流板的内圈开有进水孔。2.如权利要求1所述的一种间隙通道内颗粒磨损实验装置,其特征在于,所述实验装置还包括流动观测器、升降机、高速摄影机和激光器,所述流动观测器的入口与磨料桶的上出口连通;所述流动观测器的出口与磨料桶的下入口...

【专利技术属性】
技术研发人员:周佩剑李亚飞颜朝寿牟介刚徐茂森
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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