焊接烟气水浴净化装置结构设计分析与优化

发布时间：2020-04-10 00:05

【摘要】：焊接是增材制造重要的手段,在船舶、能源、石化、汽车、航空航天等国防与民用领域有着极为广泛的应用。但是焊接过程产生的大量烟尘,会对环境及操作工人产生巨大伤害,是必须解决的重大现实需求。在焊接烟尘治理方面,本文所研究的水浴净化法不同于传统的静电除尘与滤袋除尘,具有功耗低,体积小、无耗材、无二次污染等特点,本文对水浴净化机的支撑与移动结构进行了研究,以达到设计合理、稳定可靠的目的。首先,针对净化机在工厂中的使用情况,分别建立了静止工况、振动工况、倾斜移动工况,地面冲击工况下的力学模型。采用数值计算及有限元分析的方法,对承重梁等部位进行了应力与形变的计算。其次,在Adams仿真软件中建立了动力学仿真模型,求出净化机在移动过程中地面冲击作用在轮轴上的载荷曲线,并导入到ANSYS中对支撑与移动结构进行的瞬态动力学分析。再次,利用拉格朗日法,针对振动工况对结构进行了模态分析,计算了整体结构的固有频率,使结构避免电机旋转以及气泡冲击所引起的共振。最后,基于响应面法对框架结构进行了参数优化,并搭建了实际样机,进行了长时间的使用及过载测试,验证了仿真分析与优化过程的正确性。
【图文】：

保护焊

哈尔滨理工大学工学硕士学位论文第 1 章绪论1.1 课题研究背景和意义焊接是机械加工制造行业广泛采用的加工工艺，无论在造船业、汽车制造业、甚至建筑行业都有着重要的作用。焊接操作过程中，焊芯材料和焊件材料迅速在高温下局部汽化随之会有有害气体生成并伴有微小的粉尘颗粒。这些颗粒围绕在焊接工人周围，会对工人身体造成很大的伤害。在高温作业操作过程中会产生的有毒的氟化氢气体焊接产生的射线所激发的一氧化碳、氮氧化合物等，这些有毒气体与焊接烟尘相互混合就形成有毒的焊接烟气，这就是人们常说的“电焊烟”，如图 1-1 所示。

烟气,焊接烟尘

哈尔滨理工大学工学硕士学位论文工的身体健康，影响着对我国的制造业经济的发展。另外，将焊接产生的烟气直接排放到大气当中，同样会给我们的大气环境产生巨大的污染且这种污染是不能在短时间内依靠地球本身的净化能力消除的，随时随地的影响着我们的每一个人的身体健康。因此，针对焊接烟尘治理问题，各种焊接烟尘的吸收净化处理技术应运而生。目前，工厂车间采用两种焊接烟尘处理方式，第一种是将车间的焊接烟气直接排放到大气中，达到改善车间内部环境的做法。但是，会对大气环境产生污染。第二种方法就是采用烟尘吸收净化装置，各种装置净化处理的原理和关键技术有所不同，但都是在烟气源头上进行吸收，净化处理后排放，经过这种靶向式处理的烟气对我们的环境不会造成很大的影响，但是目前的烟尘净化设备大都存在体积庞大、功耗高，维修困难等缺点。因此，研制出净化效率高、环境友好型、低功耗、结构小巧轻便的焊接烟尘净化机势在必行。本文所述的焊接烟气水浴净化机克服了上述的缺点，，利用水浴原理，把焊接烟气经过水浴进行净化，达到消除污染的目的。智力下降
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG43

【参考文献】