便携式裂纹激光修复装置的设计与分析

发布时间：2021-08-20 06:25

　　表面裂纹是零件失效的常见形式,影响了零件使用的安全性,缩短了产品的使用寿命,所以对裂纹进行修复具有重要的应用价值。激光修复由于具有修复性能好,热影响区域小等诸多优势得到了广泛认可。现有激光修复产品普遍存在便携性差的问题,所以本文意在设计一种便携式裂纹激光修复装置,包括激光发射器,送粉装置,机架,检测设备,管路等部分。在达到便携性的同时也保证了使用功能的完善。针对送粉装置需满足便携性的特点做了原理上的探索,优化控制动力源,只使用一个动力源进行控制,分别设计了气动送粉装置和电动送粉装置。对装置进行了原理结构设计,其中还根据功率匹配构建了气动送粉装置的输入风速V和送粉量Q之间的关系,对各部分结构进行设计选用,在三维软件Inventor中进行模型建立,在切片软件中切片处理,将代码导入3D打印机完成零件的3D打印,最后制作样机进行实验验证。通过实验确定了气动送粉装置样机准确的Q-V关系,证明了两个装置的送粉原理均可行,能够均匀稳定的进行粉末输送,完成了设计要求。针对粉末输送过程中粉末粘附管壁影响输粉精度和修复质量的问题,设计了一种能够防止粉末粘附输粉管壁的管路结构。对管路进行结构原理设计,确定影... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 裂纹修复技术现状及发展动态
        1.2.2 激光修复设备和送粉设备研究现状
    1.3 研究内容
2 气动螺旋送粉器的设计与实验研究
    2.1 送粉器的组成与原理设计
    2.2 送粉器工作原理
    2.3 送粉器机构设计
        2.3.1 风力换能扇叶设计
        2.3.2 螺旋输送机构设计
        2.3.3 传动机构设计
        2.3.4 其他机构设计
    2.4 受力分析
        2.4.1 风力叶片受力分析
        2.4.2 螺旋输送机构受力分析
    2.5 风速V与送粉量Q关系构建
        2.5.1 螺旋输送机构功率
        2.5.2 风力扇叶获得功率
        2.5.3 关系建立
        2.5.4 建立关系曲线
    2.6 实验装置制作及实验数据测定
        2.6.1 实验装置制作
        2.6.2 启动风速测定与数据处理
    2.7 小结
3 电动螺旋送粉器的设计与实验研究
    3.1 送粉器的组成与原理设计
    3.2 电动送粉器工作原理
    3.3 机构设计
        3.3.1 螺旋机构设计
        3.3.2 离心风机设计
        3.3.3 变速系统设计
        3.3.4 其他机构设计
    3.4 样机制作
    3.5 实验验证
    3.6 小结
4 防粉末附壁管路的设计与分析
    4.1 管路设计要求
    4.2 管路结构和原理设计
    4.3 管路工作原理
    4.4 管路结构尺寸
    4.5 管路气固两相流体仿真
        4.5.1 管路仿真流体通道结构
        4.5.2 仿真方法及假设
        4.5.3 模型网格划分及边界条件
        4.5.4 单体中心管路模拟
        4.5.5 组合管路模拟
        4.5.6 流速分析
        4.5.7 中心管路与外管路流速差分析
    4.6 小结
5 便携式裂纹激光修复装置总体设计
    5.1 装置结构组成
    5.2 激光器安装结构设计
        5.2.1 激光焊接控制参数
        5.2.2 激光聚焦理论
        5.2.3 安装结构设计
    5.3 裂纹检测结构设计
    5.4 粉末输送结构的讨论与选用
    5.5 机架总体机构设计
    5.6 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3352993