机械式弯管内壁除锈均匀性研究及除锈效果仿真分析

发布时间：2020-04-14 20:26

【摘要】：小直径金属管道在现代工业和生产中随处可见,常用来输送液体、气体和一些固体颗粒。这些管道一般都暴露在空气中与外部环境接触,导致金属管道腐蚀严重。通过采用对管道内壁涂层的方法可以提高管道的耐腐蚀性能,在涂层之前必须将管道内表面的铁锈、积垢等杂质清除干净。常用的管道除锈方法有:高压水射流法、喷砂法、化学法等,这些方法都无法保证在弯管弯道处除锈的均匀性,弯管弯道处除锈的均匀性可以大大提高弯管的使用寿命。本课题以用于小直径弯管内壁除锈的机械机构在弯道处除锈不均匀性问题为研究对象,首先,通过对除锈机构磨块结构部分设计,保证此机械除锈机构能均匀的去除弯管弯道处的锈层,并通过仿真验证设计出的除锈机构能够平稳的通过弯管;其次,协调除锈机构在弯管直道处与弯道处的运动参数,保证除锈机构在弯管直道处与弯道处具有相同的除锈面积,以此来提高除锈机构的除锈效率;最后,计算除锈机构的除锈面积并通过仿真分析此除锈机构的除锈效果。论文主要完成的研究内容如下:(1)针对现阶段存在的用于小直径弯管内壁除锈的机械机构在弯道处除锈不均匀性问题,首先,通过理论计算推导出磨块结构通用方程,保证其在弯管弯道处除锈的均匀性。其次,运用实例验证了得到的磨块结构通用方程的正确性,设计出磨块结构,最后,运用运动仿真软件ADAMS对此机构进行运动学与动力学仿真分析,得到此除锈机构在具体弯管中运动时各组成部分的位移、速度等曲线图。通过分析除锈机构在弯管中的运动情况验证了设计的磨块结构的合理性,为机械式管道内壁除锈装置的投入生产提供了参考依据。(2)弯管直道处与弯道处除锈机构运动参数的协调。除锈机构的运动参数包括除锈机构的转速n以及除锈机构的进给速度V_f,通过对除锈机构运动参数之间关系公式的理论推导,协调除锈机构的运动参数,保证除锈机构在弯管直道处与弯道处具有相同的除锈面积,以此来提高除锈机构的除锈效率,并通过实例对此运动参数关系式进行验证。(3)利用有限元分析软件ABAQUS进行除锈机构的除锈效果仿真分析,分析仿真得到的法向磨削力与理论值之间存在的差异,通过实例对本除锈机构的除锈面积进行计算,从而得到了本除锈机构的除锈效果。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH122

【参考文献】