非晶涂层喷涂装置的技术集成与设计研究

发布时间：2017-11-13 10:05

  本文关键词：非晶涂层喷涂装置的技术集成与设计研究

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【摘要】：在干湿交替的海洋环境中,金属构件如果直接暴露于环境中,很快就会被腐蚀,导致构件一定程度上的失效。因此,要提高金属的耐蚀性、环境适应性,就必须在金属构件表面制备涂层。现阶段,国内外涂层的喷涂方式主要有两种：手持式和机械臂式,这两种喷涂方式将涂层的喷涂范围局限在了小面积喷涂,对于场外大面积施工的情况无能为力。本文针对这一现象,研究了近年来国内外关于非晶涂层制备的工艺和方法,分析了非晶涂层在制备过程中的性能要求和工艺需求,主要包括涂层表面预处理、喷枪喷涂速度、涂层温度、涂层厚度、涂层孔隙率等。针对非晶涂层制备过程中,对涂层本身和设备需要满足的性能要求和工艺需求,再结合喷涂施工现场的具体情况,确定出包括前处理和后处理在内的非晶涂层喷涂施工工艺。根据需要,针对车间施工与现场施工两种工况,设计出两套对应的非晶涂层喷涂检测装置：非晶涂层车间喷涂检测装置和非晶涂层现场喷涂检测装置。分别对这两套装置进行了结构设计,主要包括总体结构的布置、支撑装置、行走机构和驱动机构的设计及选型、进出料装置的设计、喷涂装置的选型、辅助机构的选型；并对所设计的结构进行理论分析。利用ANSYS软件分别对非晶涂层车间喷涂检测装置和现场喷涂检测装置进行有限元分析,并对模拟结果进行强度和刚度校核。通过模拟分析结果得知：非晶涂层车间喷涂检测装置中,喷涂房集装箱的整体最大应力未超过SPAH耐候钢的许用应力,符合强度要求。集装箱整体变形最大处位于集装箱底面的中间区域,与理论计算中的弯矩峰值位置基本一致,满足刚度要求；非晶涂层现场喷涂检测装置中,喷涂测量车与滚轮导轨这一整体的最大应力和支撑平台的最大应力,均未超过材料的许用应力,符合强度要求。整体最大变形量、滚轮导轨最大变形量、支撑平台最大变形量均未超过极限值,支撑平台的最大变形量与理论计算中的最大变形量基本一致,三者均符合刚度要求。对非晶涂层喷涂检测装置的控制系统进行初探,梳理了各个系统的运行逻辑,设计出硬件配置；并研究了相关信号和数据的采集、转换过程,使装置实现了机电控制一体化。本文在车间喷涂与现场喷涂两种工况下的非晶涂层喷涂检测装置的研制上取得了初步成果,为后期加工生产非晶涂层喷涂检测装置提供了理论依据。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4

【参考文献】

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本文编号：1180189