水射流切割专利技术发展

水射流切割技术作为一种冷切割工艺,具有切割时无热变形,切口光滑无毛刺,切割精度高的优点,其适用于各种材料的切割加工,有万能切割机之誉,另外,水射流切割技术加工过程不会产生污染环境的废物,水可以循环利用,属于环境友好型技术。本文对水射流切割专利技术进行分析,阐述了水射流切割技术领域专利申请发展趋势,并追踪了水射流切割整体发展路线。     

水射流切割模型及其性能分析

推导了水射流切割主要参数的数学模型;证明了入口压强、横移速度、磨料进给量与工件切深成正比;喷嘴切割角度偏移12°,切割效率可提高11.37%。推导出相同条件下,可通过一组数据求出多组体积能耗比的简便计算公式。     

水射流切割半加工莴苣抑制褐变实验和机理分析

针对传统方法切割半加工果蔬时产生褐变的问题,研究了高压水射流切割半加工果蔬的方法。讨论了水射流半加工果蔬的机床结构、工艺流程,对水射流半加工果蔬抑制褐变进行了实验验证和机理分析。     

基于人工神经网络的磨料水射流切割速度模型

磨料水射流切割的断面质量限制了,其应用。由于高速固液两相流本身的复杂性,很难建立一个有效的理论模型。基于人工神经网络理论,结合典型材料切割质量的实验结果,建立了磨料水射流切割速度的数值预测模型,给定切割工件、射流压力和切割质量后,该模型能快速、准确、可靠地预测切割速度。     

高压水射流破碎岩石数值模拟

针对高压水射流破碎岩石的特性，结合多物质流固耦合算法与ALE(任意拉格朗日欧拉)算法，利用显示动力学有限元程序对该复杂过程进行数值模拟，得出岩石破碎过程中的流体与固体的相互作用及岩石的破碎动态扩展过程并对连续射流冲击与脉冲射流冲击对岩石的切割效果进行对比。     

基于高压磨料水射流船舶除锈机器人的设计研究

针对传统船舶除锈方式效率低、污染高等问题,课题组设计了一种基于高压磨料水射流的船舶除锈机器人。通过分析除锈机器人喷嘴射流功率与回收系统结构,设计、优化除锈机器人喷嘴与废水回收系统。分析表明,课题组所设计的船舶除锈机器人可较好地提高射流功率及废水回收效率,可为船舶除锈机器人的设计提供借鉴。     

罗布麻叶在线高压水射流清洗虚拟样机设计

针对罗布麻叶尘沙残留难在线高效清洗而制约成茶加工品质问题,分析了罗布麻叶面高压水射流清洗除尘冲击应力,研究了高压水射流清洗虚拟样机每日在线清洗250kg采摘叶的连续工作参数,并集成设计了虚拟样机高压水射流清洗系统、传送及支撑系统,开发了可连续在线清洗的三维虚拟样机。本设计虚拟样机的渐进推广可更好地提升罗布麻叶的制茶品质,加快我国荒漠地区的生态改良。     

高速切削技术及其应用

高速切削技术是先进制造技术的重要发展方向,介绍其关键技术及其在汽车、模具领域的应用。     

高喷射压力下生物柴油喷雾特性试验与仿真

利用高速摄影技术,在定容燃烧弹中进行了高喷射压力条件下的生物柴油与柴油喷雾特性试验,对比了两种燃料的喷雾形态、贯穿距离、喷雾锥角,然后利用仿真计算研究了背景压力、喷射压力、背景温度对生物柴油贯穿距离的影响规律。研究结果表明:背景压力增加,生物柴油贯穿距离减小;喷射压力升高,生物柴油贯穿距离增大;背景温度增加,生物柴油贯穿距离先增大后减小,呈现不规律的波动,生物柴油的蒸发速率较大是造成这种现象的原因。     

智能化超高压食品灭菌设备

设计了一套智能化超高压食品加工设备,分析并确定了水介质增压器、单向阀、卸压阀、容器密封和温控系统的结构和相关参数.试验表明,整机结构合理、操作方便、性能稳定、安全可靠.利用该设备在600 MPa处理鲜榨桃汁5 min,产品符合商业无菌要求.     

阀用耐高压旋转电磁铁特性研究

设计了一种轴向分相结构的耐高压旋转电磁铁,通过磁路解析、数值仿真和实验研究讨论了电磁铁的矩角特性曲线以及频响和阶跃响应等静动态特性,其仿真频宽约为115 Hz/-3dB和80 Hz/-90°,上升时间约为15 ms.为了验证理论分析的正确性,搭建了静动态特性实验平台对其进行了实验研究.结果表明该电磁铁的矩角特性近似于正弦波形,其最大静转矩达到了0.19 N·m,实验频宽达到113 Hz/-3 dB和65 Hz/-90°,上升时间约为18 ms.实验结果和仿真结果基本吻合,可以用作直动式2-D数字比例阀等的电-机械转换器.     

大气道压差对气体滚流强度的影响

在自行研制的气道稳流试验台上研究了发动机气道内大气道压差对气体滚流强度的影响。试验表明,气门升程和气道压差小时,难以形成充分发展的湍流,无量纲滚流强度呈上升趋势,并且波动较大;充分发展时,可压缩气体的滚流强度恒定不变,不可压缩气体的滚流强度比真实值偏大,误差大小只与压力比有关,并随着压力比的增大而增大。     

高压共轨燃油喷射试验台开发与研制

针对高压共轨燃油喷射系统已广泛配备于汽车发动机而技术又被国外垄断的现状,立足于自主开发高压共轨燃油喷射系统,研发了高压共轨燃油喷射试验台并开展了相关试验。结果表明,此试验台具有工作稳定、可拓展空间大等优点。     

生物质资源高压连续输送的研究

建立了近中试规模的生物质资源高压连续输送装置，通过将生物质资源与水混成浆料的方法实现了生物质资源的高压连续输送、浆料的固含量可达10％（wt)以上，压力可达40MPa，最大浆料供应量为2．4L／h。     

高压气动比例减压阀设计与仿真

提出一种高压气动比例减压阀,该阀由比例电磁铁控制的二位三通型滑阀式先导阀和活塞提升式主阀组成,通过压力传感器和控制器构成闭环电反馈控制,最高工作压力为31.5 MPa。该阀虽然存在少量先导耗气,但保证了压力调整的快速性和稳定性,克服了先导泄漏对减压阀的影响,避免了先导阀意外结冰的发生。在介绍结构及工作原理的基础上分析了该减压阀的特点,利用AMESim建立了考虑气源压力和负载流量波动的仿真模型。仿真结果表明:该阀在气源压力缓慢下降且负载流量大范围波动的情况下能实现稳定的压力输出,在不改变控制参数的前提下,当气源压力为31.5 MPa时输出压力可在1~30 MPa范围内稳定;先导阀预开口形式对压力精度影响较小,但应避免正开口以减少气体浪费;先导阀环形间隙高度控制在10μm左右较为合适。     

基于LF-NMR的压力和温度对鲜虾水分状态的影响

以新鲜南美白对虾为样品,利用低场核磁共振技术(LF-NMR)研究超高压处理对样品中水分存在状态的影响,并与热处理样品进行比较。超高压处理的压力范围为100~600 MPa,保压时间10 min,传压介质温度25℃;热处理温度分别为40、60和90℃,处理时间为10 min。试验结果表明:超高压处理和热处理都不同程度地改变了样品中不同水分状态的相对含量和横向弛豫时间。当处理压力在100 MPa以上或温度在60℃以上时,样品中水分都诱导产生一种束缚力更强的强结合水(弛豫时间位于0.1~1 ms);与样品持水力紧密相关的不易流动水,其含量受压力影响较小,但随着热处理温度的提高而显著下降,表明超高压处理比热处理能更好地保持样品的持水性。