muahoangyen_08
New Member
Download miễn phí Đề tài Gia công bằng tia nước có hạt mài
Phân bố các pha trong tia nước có hạt mài:
Dòng tia nước có hạt mài bao gồm ba pha đó là: các hạt mài, chất lỏng và không khí. Thành phần phần trăm mỗi pha phụ thuộc vào khoảng cách tính từ miệng đầu phun. Càng xa đầu phun thì thành phần phần trăm thể tích của không khí càng lớn.
Lõi tua nước có dạng hình côn. Tại lỗ vòi phun thì tia nước có đường kính bằng đường kính lỗ của vòi phun, càng ra xa thì đường kính càng giảm. Trong vùng này profile tốc độ, áp suất và mật độ không thay đổi. Tuy nhiên, vùng này kéo dài một đoạn ngắn, sau đó là vùng profile tốc độ thay đổi, có hình dáng như một cái chuông. Vùng này được gọi là vùng chuyển tiếp. Biên của vùng chuyển tiếp là những đường nước riêng biệt. Trong vùng chuyển tiếp có lẫn không khí, làm cho mật độ dòng tia luôn luôn giảm. Chiều dài của vùng chuyển tiếp khoảng 60:900 lần đường kính lỗ vòi phun. Vùng phía sau vùng chuyển tiếp bao gồm không khí và các giọt nước.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
liệu mới cũng được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, các phương pháp gia công truyền thống (tiện, phay, bào, Khoeùt, Doa, Maøi, Xoïc, Chuoát,….) lại không thể đáp ứng được yêu cầu gia công các loại vật liệu này; Chính vì thế, vấn đề gia công các loại vật liệu mới cũng là một vấn đề luôn luôn song hành với sự phát triển đó.Để đáp ứng yêu cầu gia công các loại vật liệu mới này thì hàng loạt các phương pháp gia công mới được ra đời. Một trong những phương pháp này là: “ Gia công bằng tia nước có hạt mài ”. Đây là một phương pháp gia công đặc biệt được đánh giá là có nhiều ưu điểm và đã được ứng dụng rộng rãi trong thực tế: trong gia công cơ khí, công nghệ thực phẩm….. với phương pháp gia công này thì chúng ta có thể gia công đươc những vật liệu phức tạp mà vẫn đạt được độ chính xác cao và đạt được hiệu quả kinh tế khi gia công.
II, Nội dung phương pháp gia công bằng tia nước có hạt mài.
Để biết được phương pháp gia công bằng tia nước có hạt mài như thế nào thì trước hết ta cần phải biết được phương pháp gia công bằng tia nước trước. Ta đi định nghĩa phương pháp gia công bằng tia nước: Gia công bằng tia nước (Water Jet Cutting-WJC) là một quá trình sử dụng tia nước ở áp suất cao để gia công vật liệu. Vết cắt hay rãnh có độ rộng xấp xỉ 1mm. Đường kính lỗ nhỏ nhất có thể cắt được là 1,5mm. Phương pháp này còn được gọi là gia công bằng thuỷ động lực học. Sơ đồ nguyên lý được thể hiện trên hình 1.
Đầu tiên nước từ thùng cấp nước đi qua bộ lọc và hòa trộn. Sau đó nhờ ống dẫn chất lỏng đi qua bộ khuyếch đại để tăng áp đến đầu phun. Tại đầu phun tia nước được phun ra mạnh hay yếu là nhờ van tiết lưu. Van này được điều khiển bởi một bộ điều khiển. Tia nước sau khi ra khỏi đầu phun có áp suất rất lớn (thường từ 100 - 400 MPa), tốc độ tia nước từ 400 - 1000m/s. Với áp suất này, khi tia nước chạm vào bề mặt vật liệu gia công nó tạo nên áp lực lớn hơn độ bền nén của vật liệu, bề mặt vật liệu bị nát ra và tia nước xuyên qua tạo thành vết cắt, cắt chi tiết gia công. Vậy tia nước tạo đóng vai trò như một cái cưa cắt một vết hẹp trên vật liệu.
Nguyên lý gia công tia nước có hạt mài:
Để tăng khả năng cắt bằng tia nước nhằm cắt các vật liệu cứng như thép, thủy tinh, bê tông hay vật liệu composite…người ta thêm vào tia nước những hạt mài. Vì thế phương pháp này được gọi là gia công tia nước có hạt mài. Nguyên lý của phương pháp này cũng như gia công tia nước, nhưng khác ở chỗ trong quá trình hình thành tia nước áp suất cao thì cho thêm vào dòng hạt mài. Vận tốc rất cao của dòng tia khi đi qua lỗ phun sẽ tạo chân không để hút các hạt mài từ ống chứa hạt mài, sau đó, hạt mài sẽ trộn với nước trong ống trộn. Việc cấp hạt mài trong quá trình gia công quyết định năng suất gia công.
Đối với gia công tia nước có hạt mài, khi thêm những hạt mài vào tia nước sẽ làm phức tạp quá trình gia công vì phải bổ sung một số và những thông số này phải được điều khiển. Những thông số thêm vào cho quá trình là loại hạt mài, cỡ hạt và tốc độ dòng chảy. Các loại vật liệu hạt mài thường được sử dụng là Al2O3, SiO2 và garnet, các cỡ khoảng từ 60:100. Lượng hạt mài được thêm vào trong tia nước xấp xỉ khoảng 0,3kg/phút sau khi thoát ra vòi phun.
Áp suất nước trong gia công bằng tia nước có hạt mài giống trong gia công bằng tia nước. Khoảng cách cho phép phải ít hơn để giảm đến mức tối thiểu hiệu quả phân tán của chất lỏng cắt mà hiện giờ có chứa những hạt mài. Khoảng cách cho phép điển hình là khoảng ¼ hay ½ khoảng cách trong gia công tia nước.
Phương pháp gia công tia nước hay tia nước có hạt mài có thể sử dụng thay thế cho các PPGC tia laser hay tia plasma nếu cầu không có ảnh hưởng nhiệt đường cắt vật liệu.
2. Các thông số cơ bản và thiết bị:
Các thông số cần chú ý khi gia công tia nước có hạt mài:
Tỷ lệ cấp hạt mài
Đường kính ống trộn
Đường kính miệng vòi phun
Áp suất nước trong vòi
Khả năng cắt vật liệu
Chiều dày chi tiết
Chất lượng cần gia công
Công suất máy bơm
Biên dạng hình học cần gia công
Các bộ phận chính của một thiết bị gia công tia nước có hạt mài cũng giống như gia công tia nước, bao gồm các bộ phận chính sau:
Bộ lọc: làm sạch nước để tăng tuổi thọ hệ thống
Bộ tăng áp: tăng áp lực của nước
Bộ phận phân phối nước: đường ống, khớp nối và ác bộ phận phân phối nước tăng áp.
Đầu trộn: trộn nước áp lực cao và hạt mài
Đầu cắt: dẫn hướng tia nước
Dàn máy NC: định vị đầu cắt
Bộ phận thu gom nước đã phun
Hình 2.47: Sơ đồ nguyên lí gia công bằng tia nước có hạt mài
Sự chuẩn bị nước –bộ lọc:
Yêu cầu về thành phần của nước: đòi hỏi phải có một chất lượng nhất định, phải đảm bảo các chỉ tiêu về thành phần hóa học cũng như độ tinh khiết của nước. Các nguồn nước khác nhau có chất lượng khác nhau. Thông thường, nguồn nước sử dụng cho hệ thống cắt là nguồn nước uống.tuy nhiên nhiều lúc cũng phải sử dụng bộ lọc trong hệ thống nhằm loại bỏ những phần tử cực nhỏ có khả năng gây hại cho hệ thống vòi phun và các bộ phận cao áp. Lưu lượng là 1 gallon mỗi phút tại áp lực vòi thông thường.
Thực tế cho thấy rằng với bộ lọc sợi 5mF được lắp trên máy đã không bị ăn mòn sau sáu tháng vận hành. Trong những tình huống này, những sự thay đổi nhỏ tính chất hóa học của nước cũng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự chống mài mòn của một số bộ phận trong bơm. Sự có mặt của một lượng nhỏ vật liệu rắn trong hạt mài có thể gây nên sự mài mòn nhanh chóng vòi phun và những điểm khác trong hệ thống nơi mà tốc độ tia nước cao. Thêm vào đó, một số chất rắn hòa tan có thể bám vào lỗ vòi phun, dẫn tới sự bao vây dần dần lỗ vòi phun làm giảm hiệu suất phun. Trên hệ thống phải có một bơm dùng để dẫn nước qua các bộ lọc 10mF,1mF,0.5mF.
Nhiều nơi nguồn nước không thỏa mãn các yêu cầu trên. Nếu nguồn nước cung cấp không thỏa đáng thì thiết bị sẽ xảy ra sự cố. Ví dụ, nếu lượng CaCO3 trong nước quá cao, nó sẽ kết tủa bên trong vòi phun. Có một vài phương pháp xử lý nước khi sử dụng. Đơn giản nhất là làm mềm nước như nước sử dụng trong gia đình. Phương pháp thứ 2 là thẩm thấu ngược bằng cách sử dụng màng mỏng rất mịn những tạp chất ở kích thước phân tử. Phương pháp thứ 3 là khử ion hóa hệ thống dẫn nước làm cho các ion âm như clorua,sunfate được thay thế bằng ion hydroxyl và các ion dương như canxi, natri được thay thế bởi hydro.
Hệ thống bơm tăng áp
Hình 2.48: Hệ thống bơm tăng áp
...