一种用于颗粒碰撞磨损实验时快速调节试样方位的电磁装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及流体机械工程技术领域。目的是提供一种既可用于测试不同角度入射颗粒对于平板试样的碰撞磨损测量，又可用于气固、液固两相流在多种条件下对不同试样的磨损测量，在多种情况的实验中均适用的试样固定装置，具有功能多，操作简单，测试效率高的特点。技术方案是：一种用于颗粒碰撞磨损实验时快速调节试样方位的电磁装置，其特征在于该装置包括：水平布置可绕竖直轴线转动的旋转圆盘、驱动旋转圆盘的电机、以均匀圆周阵列的方式一一矗立在圆盘上表面的若干平板状的电磁铁、用于夹持试样且通过角度定位结构定位在电磁铁上的夹具以及通过导线与电磁铁通电且带有开关的蓄电池。

【技术实现步骤摘要】
一种用于颗粒碰撞磨损实验时快速调节试样方位的电磁装置
本技术涉及流体机械工程
，具体涉及一种进行颗粒碰撞磨损实验时快速调节试样方位的装置。
技术介绍
固液两相流是在生产应用中普遍存在的流动形式，由于有各种不同的颗粒存在于液体中，这些颗粒会对流体设备造成很大的磨损，例如：泵、管道、叶轮机、锅炉等，这会导致设备运行不畅，使用寿命减少，对设备的使用产生严重的影响。因此，两相流的磨损的测定在流体设备的设计和使用维护中是十分重要的。在进行数值模拟计算时，为了计算过流部件壁面的磨损量，会引入磨损侵蚀模型，常常包括颗粒碰撞模型，颗粒碰撞模型的建立需要进行以不同角度入射的颗粒撞击平板试样后测磨损量的实验，而往往不同的试样和不同的颗粒的性质还有很多的交错影响，导致需要进行大量的这种实验，最终才能推出相应的数学方程。除了碰撞磨损实验，还有一些磨损实验是把试样置于不同的自变量条件下，经过一段时间后，取下试样进行测量研究，这类实验由于自变量繁多，也需要进行大量的实验，且现有的实验装置拆装复杂，一次实验只能获得一个试样，效率不高。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述
技术介绍
中的不足，提供一种既可用于测试不同角度入射颗粒对于平板试样的碰撞磨损测量，又可用于气固、液固两相流在多种条件下对不同试样的磨损测量，在多种情况的实验中均适用的试样固定装置，具有功能多，操作简单，测试效率高的特点。本技术提供的技术方案是：一种用于颗粒碰撞磨损实验时快速调节试样方位的电磁装置，其特征在于该装置包括：水平布置可绕竖直轴线转动的旋转圆盘、驱动旋转圆盘的电机、以均匀圆周阵列的方式一一矗立在圆盘上表面的若干平板状的电磁铁、用于夹持试样且通过角度定位结构定位在电磁铁上的夹具以及通过导线与电磁铁通电且带有开关的蓄电池。所述角度定位结构包括分布在电磁铁板面的若干条细槽以及位于夹具侧面与所述细槽相配合的细凸条；所述的若干条细槽按照钟表9点至12点的方位排列成四分之一圆弧，且各个细槽长度方向的连线共同与处在钟表秒针转轴位置的圆心相交。相邻细槽至圆心的夹角为10度。所述夹具包括通过螺栓连接的两个矩形截面夹棍，其中的长方体夹棍与面向电磁铁的一面制作有所述的细凸条。所述旋转圆盘固定在一竖直布置的空心转轴的顶端，所述电机通过变速箱驱动空心转轴。所述空心转轴空心部分穿插着用于连通电磁铁的导线，导线一端与电磁铁相连，另一端从转轴底部穿出与固定在转轴上的蓄电池相连。本技术的使用原理是：进行不同入射角颗粒碰撞磨损实验时，被测试样可放置于两夹棍之间，用螺栓固定两夹棍，根据所需的入射角，将夹棍上的凸起嵌进对应的电磁铁上的凹槽，打开蓄电池电源即可产生磁力，将夹具固定在电磁铁上；颗粒入射装置从竖直方向，从上往下将颗粒喷出，即可测试该入射角度下试样的磨损情况。需要改变入射角度时，只要断开蓄电池电源，将夹棍上的凸起嵌进另外的电磁铁上的凹槽，再行固定即可。进行液固两相流磨损实验时，将整个装置加入液体收集罐内，收集罐内初始是没有液体的，试样的固定方式同上述一样；此时可启动电机慢速驱动空心转轴，增加被测试样的自变量，两相流的喷入方式也同上述相同，经过一段时间的运转后，即可测量被测样品的磨损情况。本技术的有益效果是：由于采用了电磁铁，固定和拆除的过程十分简便，电磁铁上预设的凹槽，方便了快速变换角度；由于试样的固定角度、旋转圆盘的转速均可根据需要调节确定，再加上配套装置对带颗粒介质的调节，因而能够在不同颗粒浓度、不同颗粒粒径、不同流速、不同冲击角、不同冲击距离、不同旋转速度等多条件下测试样品的磨损情况；由于圆盘上设置了多个电磁铁，可同时进行若干个不同参数下的样品实验，节省了时间，提高了效率。附图说明图1是本技术在进行固液两相磨损实验时的布局示意图。图2是本技术在进行颗粒碰撞实验时的布局示意图。图3是图1中夹具的主视结构示意图。图4是本技术等轴测结构示意图。图中有：电机1、转轴2、变速箱3、空心转轴4、蓄电池5、出流口6、液体收集罐7、旋转圆盘8、喷嘴9、夹具10、电磁铁11、细槽12、底座13、细凸条14。具体实施方式以下结合附图所示的实施实例进一步说明。本技术中：水平布置的旋转圆盘8固定在一竖直布置的空心转轴4的顶端(旋转圆盘的上表面垂直于空心转轴的竖直轴线)，电机1通过驱动空心转轴使旋转圆盘转动；若干平板状的电磁铁11以均匀圆周阵列的方式一一矗立(矗立后电磁铁的板面垂直于旋转圆盘的上表面)并固定(推荐焊接固定)于旋转圆盘的上表面；用于夹持试样的夹具10通过角度定位结构定位在电磁铁的板面，蓄电池5通过穿插在空心转轴中的导线与带有开关的电磁铁11电连接。所述角度定位结构中，电磁铁板面分布着若干条细槽12，夹具侧面则制作有与所述细槽相配合的细凸条14(也可相反设置：在电磁铁板面分布着若干细凸条，而在夹具侧面设置若干条细槽)；所述的若干条细槽按照钟表9点至12点的方位排列成四分之一圆弧，且各个细槽的长度方向的连线共同与处在钟表秒针转轴位置的圆心相交。所述细槽的长度优选为30-80mm，宽度为2-5mm；所述细凸条的长度和宽度均小于细槽的长度与宽度。相邻细槽至圆心的夹角可根据需要确定，推荐夹角为10度。所述夹具包括通过螺栓连接的两个矩形截面夹棍(一个为长方体夹棍10-1，另一个为具有直角叉口的弯折棍10-2)，其中的长方体夹棍面向电磁铁的一面制作有所述的细凸条。拧紧螺栓即可将夹紧被测试样。本技术在整个固液两相磨损实验中的位置如附图1所示；进行固液两相磨损实验时，固液两相介质从喷嘴9以一定的速度喷出，冲击夹在夹具10上面的试样，试样与竖直方向的夹角可通过改变夹具在电磁铁11上嵌合的凹槽而改变；电磁铁的磁性开关由蓄电池5控制，电机1通过转轴2给变速箱3提供动力，可改变旋转圆盘的转速，容器状的液体收集罐7顶部敞口用于收集带颗粒液体，由出流口6排出到下一环节。由于采用了本技术，此实验可测量的对样品磨损量有影响的自变量增加了冲击角度、样品材料、样品旋转速度等。本技术可在进行实验时快速变换试样角度，并且如附图4所示，由于在旋转圆盘上布置4块以上的电磁铁，一组实验可得到4个以上的样品，大大减少了实验时间，提高了效率。本技术进行颗粒碰撞实验时的布局位置如图2所示；颗粒以一定的速度从喷嘴9喷出，与夹在夹具10上的平板试样碰撞，碰撞角度可通过改变夹具与电磁铁11嵌合的凹槽而改变，电磁铁的磁性开关由蓄电池5控制，空心转轴4固定在底座13上，保持整个旋转圆盘8的稳定。进行颗粒碰撞实验，往往精度要求很高，有时需要撞击一次就测量一次磨损量，本技术的固定方式决定了试样在实验中的拆卸将非常方便，并且由于在旋转圆盘上可布置4块以上的电磁铁，一组实验可得到4个以上的样品，大大减少了实验时间，提高了效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于颗粒碰撞磨损实验时快速调节试样方位的电磁装置，其特征在于该装置包括：水平布置可绕竖直轴线转动的旋转圆盘(8)、驱动旋转圆盘的电机(1)、以均匀圆周阵列的方式一一矗立在圆盘上表面的若干平板状的电磁铁(11)、用于夹持试样且通过角度定位结构定位在电磁铁上的夹具(10)以及通过导线与电磁铁通电且带有开关的蓄电池(5)。

【技术特征摘要】
1.一种用于颗粒碰撞磨损实验时快速调节试样方位的电磁装置，其特征在于该装置包括：水平布置可绕竖直轴线转动的旋转圆盘(8)、驱动旋转圆盘的电机(1)、以均匀圆周阵列的方式一一矗立在圆盘上表面的若干平板状的电磁铁(11)、用于夹持试样且通过角度定位结构定位在电磁铁上的夹具(10)以及通过导线与电磁铁通电且带有开关的蓄电池(5)。2.根据权利要求1所述的用于颗粒碰撞磨损实验时快速调节试样方位的电磁装置，其特征在于：所述角度定位结构包括分布在电磁铁板面的若干条细槽(12)以及位于夹具侧面与所述细槽相配合的细凸条(14)；所述的若干条细槽按照钟表9点至12点的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢超杰，李昳，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33