【摘 要】
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抛丸机是制造业对各类异形零件非加工表面进行清理、抛光及强化处理的最常用设备之一,抛丸过程因硬质弹丸的连续高速运动,会同时造成设备内腔构件的迅速磨损。目前各型系列抛丸机普遍存在抛丸效率与设备寿命的矛盾,优化其核心部件抛丸器结构,配合升级整机智能控制技术是提高效率降低损耗的重要途径。研究学习机械、流体、自动控制、计算机应用等相关理论,结合目标抛丸器结构及运行工艺参数,以增效减损为目标制定抛丸器优化方案
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抛丸机是制造业对各类异形零件非加工表面进行清理、抛光及强化处理的最常用设备之一,抛丸过程因硬质弹丸的连续高速运动,会同时造成设备内腔构件的迅速磨损。目前各型系列抛丸机普遍存在抛丸效率与设备寿命的矛盾,优化其核心部件抛丸器结构,配合升级整机智能控制技术是提高效率降低损耗的重要途径。研究学习机械、流体、自动控制、计算机应用等相关理论,结合目标抛丸器结构及运行工艺参数,以增效减损为目标制定抛丸器优化方案。借助计算机联合仿真应用关键技术,在Solidworks环境建立目标抛丸器三维模型;经结构简化和兼容性处理导入ANSYS ICEM软件,进行网格划分并验证其有效性,为有效实施EDEM-FLUENT联合仿真奠定软件环境基础。在EDEM环境中对抛丸器弹丸流场作动态仿真模拟,采集气、固两相流场主要参数,经数据处理量化影响弹丸抛射速度的指标及其相关性;研究流场变化规律,确定抛丸器、流场通道等局部结构优化参数。修正抛丸器原始模型并作合理的网格划分,导入EDEM-FLUENT耦合环境对新型的抛丸器进行仿真分析,论证优化成果并实施再改进。设计、制造改进型抛丸机样机,按实际生产工艺规程制订测试方案,完成样机鉴定。结果表明,样机增加补风口可改善因局部负压引起的弹丸流动不畅;新型抛丸器转速2300～3000rpm、磨料弹丸直径0.6～2.0mm、叶片轮与定向套安装角度14～20°,可获得高效率、低磨损的运行效果。改进后抛丸机工作效率提高13.3%;预期设备易损件寿命提高10%。
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