曰名山权械2004.
矩形水射流功割牲能，贾北华刘安徽理工大学机械工程系，压水射流技术用于物料的清理和切割，可从其胃作业效率和能量利用率这两方面来衡量技术水平的高低。由此可引出个新的概念，即水射流切割的面积比能耗，将其定义为切割单位面积厚度论文编号10，139542，04乘以长度物料所消耗量切割能力和技术水平来说，更具有实际应意义。
在水射流切割技术，喷嘴孔口形状及其几何参数对所形成射流的结构特性，至关重要的影响，也决定了射流能摄在其作用区域的分布情况，它与切割效率有密切关系。迄今为止，直普遍使用带圆锥收敛的圆柱孔1喷嘴，所形成的圆射流对物料切缝处瞬时作用的长度和宽度相等。
从已取得的磨料水射流技术成果的普遍结论可知在定的水力参数条件下，切割速度与深呈近似反比关系，即切割速度越小，叻深越大，这说明切深在很大程度上取决于定时间内切割方向上单位长度物料接受磨料冲蚀的数显。如人为增大射流在切割方向上的瞬时作用长度，也等同于增加了磨料冲蚀的数量，由此可增加团割深度或切割速度；相关研究还明切割深度与喷嘴直径呈正比关系，即切深随射流在靶物径增大会导致驱动功率呈平方关系增加，反而使切割鉴于上述原因，作者提出采用矩形断面的射流应用于物料的切割，并将矩形射流的长度方向沿切割方向布置。与常规的圆射流相比，在喷嘴口径面积相等的情况下，相当于减小切割的宽度，而增大射流移动方向上的瞬时作州长度，在不改变水力参数的条件下，就可以增加坊割深度或叻割速度，即通过提高能域的有效利用率，来降低刃割的而积比能耗。
由连续水射流结构特性的基本理论得知圆射流初始段长度与喷嘴直径成线性关系，由此可以推知喷嘴孔口宽度对矩形射流初始段的形状和长度有着重要。
萍张东速安徽淮南232001能会使射流衰减过快初始段过短，从而降低射流有效作用长度。
圆射流在基本段内无因次射流直径与喷嘴出口半径开。的关系射流直径离开喷嘴出口的距离喷嘴出口半径系数，与喷嘴有关，=0.120.18由上式可知，喷嘴出口半径较大的射流，其集束性较好。由此可推知，矩形射流宽边方向上的扩散情况要比长边方向来的明显，即过小的宽度可能导致射流集束性下降。
1.3矩形喷嘴的基本结构参数上述的初步分析说明矩形射流的相对宽度不能过小，否则，会加速衰减和扩散。据此，矩形喷嘴孔口长宽比初步取为2.03.51.理想的矩形喷嘴其收敛面应该是类似于外圆内方长方的特形曲面，但其制造工艺复杂，作为试验，喷嘴仍采用常用的圆锥收敛形式，其基本结构1.
1矩形喷嘴的主要结构参数以及所涉及的问喷嘴过流面的形状及尺寸对射流的结构特性有至关重要的影响，网内外迄今为止对矩形叨割喷嘴矩形射流的稳定性衰减，率及集束性等尚无专门的文献介绍。作为探索性研究，本文先以圆射流的切割机理作为基本参考，探求矩形射流特性的有关规律。
试验用喷嘴孔口当里直径取2种即=13，心=1.42每种当量直径又包括种圆喷嘴和4种不同长宽比的矩形喷嘴，共种规格。其中4种矩形，本项1得到安徽竹教，厅然科学坫金的资助项目编号200305，贾北华，950年生，安撇淮南人，级工程师，长期从事教学和高压水射流技术研究工作；2试验内容和结果2.1试验内容矩形射流结构特性测定采用摄影法对相同当量直径不同长宽比的矩形射流的边界位置进行测了深人的研究和探讨，通过基于，1平台的智能化产品生产过程控制方法可以有效实现对企业产品生产过程的智能化集成控制。
白庆华，何玉村。，的系统集成和信总集成。北京电子工业出版2京乘枢，李，明。产品数据管理技术。北，机械工业出版社，2000.
彭继忠，李建明，党利平。接于，框架的应用集成研究与实践。计算仉柒成制造系统CIMS，2000l妈绍军，陈禺方。系统集成的约束机理研究。系统工程理论与实践，肖秀灌，葛江华，刘敏。基于，01的制造业信息集成技术研究。哈尔滨理工大学学报，20025收稿日期2004定，考察各自射流的集束性，并与相应的圆射流作对比。
2矩形射流的切割特性测定，在水力参数压力流量即当量直径不变的条件下，用不同长宽比的矩形射流进行切割试验，并与相应圆射流对比，在驱动功率不变的条件下，分别用2种不同当蛩直径的矩形射流进行切割试验，并对应地与圆射流对比。
试验主要设备是我校1行研制的前混合式磨料射流切割机，该设备由高压泵站磨料射流调制部件切割工作台磨料回收筛灌部件及控制柜等5部分组成。设备装机功率为*高工作压力为40城切割喷头可在工作台上作两维方向复合移动，该机具有磨料回收灌装功能，磨料可多次循环复用。该设备的技未，依托是本校发明的前混合式磨料射流成套技术，与般水刀所采用的抽吸式后混合磨料射流技术相比，其*大特点是工作压力低，仅是后混合的故不需增压设备，且切割效率高，能力大。
射流边界扩散测定用纯水作为介质。
叻割试验①磨料为0天然金刚砂，试件材质为口12硬铝，射流的磨料质量浓度为25，切割移动速度均为1371油祀距为5，1；长宽比为2.0的矩形喷宽度方向的射流散射阁长宽比为2.5的矩形喷嘴宽度方向的射流，射阁宽比为2.0的矩形喷晡长度方向的射流散射阁宽比为2.5的矩形喷嘴度方向的射流，射1於宽比为3.0的矩形喷嘴长度方句的射流，射阁宽比为3.5的矩形喷嘴宽度方肉的射流，射阁宽比为3.5的矩形喷嘴民度方向的射。流，射阁当直径为1.30，动功率条件下进行。
切割沭验每组参数进行2次切割，2次的平均切深数据射流出口宽度及铝板切缝平均宽度1.
为分析方便，将脚射流简化为长宽比为的矩形射流。
3.1对矩形射流集束性能的分析由2可知，对于某长宽比的矩形射流，其宽度方向上较长度方，上的扩散叨显，而其长；度方向集束性尚佳；对于不同长宽比的矩形射流，随着长宽比的增大其宽度方向上散射加集束性变差。结合2所列不同长宽比的矩功率参数宽度，口1圆射流矩流长宽比圆射流矩形射流长宽比出口宽度出口宽度切缝宽度出口宽度切缝宽度出口宽度切缝宽度出口宽度切缝宽度mm驱动功率形射流，其切缝宽度较喷嘴出口宽度的扩大比例，也可看出较小长宽比的矩形射流集束性相当或稍差于圆射流，而且随着长宽比增大，其射流的集束性越差。3.2矩形射流长宽比对切深的影响将1所列的切深长宽比数据，以坐标，可超名山仇械2004.
0名山权城2，4，应用卟算机辅助技术进行从实物样本零件到复制量象法测址，1扫描以及断层扫描和逐层照相测零件的整个复制过程通常被称为反求工程1自由曲面的反求包括自由曲面的测垃云状数据的处理以及曲面的构。自由曲面的反求工程是机械设汁与制造应用领域的个重要分支。在产品的。设计与开发中利用反求工程可以极大地缩短产品的开发周期和开发费用，尤其在我国的矿山机械行业，许多零部件均是从国外直接进口模具，没有这些零部件的设计资料，在这种情况下要实现这些1件的国产化是很困难的。本文以矿山机械常用的吊钩为例，说明逆向，程在矿山机械设计中的应用。吊钩曲面必须经过多次的设计和实验，为此本文采用自3由曲面反求技术，在现有零件的基础上直接求出这自由曲面。
白由曲面的测贵有许多种，如坐标机测燃激光测量，笔者采用激光尤接触维测量法测量吊钩零件曲面的数据，基于光栅的，05250非接触式坐标扫描系统能以分辨率高速逆向工程在矿山机槭设计中的应用张海英贾现召马伟刘万强姚超峰河南科技大学机电工程学院河南洛阳扫描实物面，扫描280只需，5.测量头安装在可调整高度和扫描角度的用架上，它可以自由地绕着被测物体移动，能够在无任何平台的支撑下实现流动式操作，每幅扫描照片可获得工件面约35000个点的维坐标，扫描精度达±，6，个实物可由若干个不同位置的测量区域拼接，1士组成，并把测量结果直接变换到口标坐标系。测量系统本身也可对点云进行河南科技大学科学研究丛金资助项口项编号200327张海英，男，9年生，河南洛阳人，讲师，硕士，0究方向动力机械及搴麝直观观察长宽比对叻深的影响，3，由1和3可，相同当量直径中，矩形射流切割深度较圆射流有所增加，平均增加102左右，而2种当世直径的1刀深变化规律不完全相同，这可能是试验中的其他原因所致，但是基本规律相似，即长名宽比为2.01至2.51左右的矩形射流防深较大。若从本文前述的人为增加切割方向上的磨料粒子瞬时作用长度，进而增加磨料冲蚀数盍的观点来看，对于相同当量直径相同止力时应该是3.51宽比的矩形射流切深较大，而试验结采并非如此，时是较小长宽比的切深较大，初步分析其原因如下相同当量直径的矩形喷嘴，过大的长宽比使得矩形射流过于扁窄，导致射流轴心速度衰减过快，射流，初始段长度减小；大的长宽比导致射流在宽度方向上扩散加剧，集束性变差，使得能扯分散，切缝变宽参从而影响0深；I3矩形射流叻割，虽然能增大磨料粒子的时作用长度，以同时也增大了沿喷嘴移动方向反方向的磨料粒子作用后的反射干扰，长宽比越大，这种反射干扰越严重。
iw将3中切深移动速度及相，的功耗参数处理掌后，可得到矩形射流切荆的面积比能耗，4.
从4可得出几点结论i；采用矩形射流叨割物料的面积比能耗较圆射，〃流有所降低，在试验范闹内，平均降低约为102与切深情况致，具有较低面积比能耗范围也是处于长宽比为2.02.51之间。
结束语，用矩形射流切割物料，切割性能优于相同当量直径的圆射流，即在相同条件下，切深的增加或切割面积比能耗的减小约为10，12左右。
喷嘴，其射流结构及切割的综合性能较好。
1梁柞芳。切割技术手册。北京叽械工业出版社，997.
2薛胜雄等。高压水射流技术与应用。北京机械工业出版社，1998，3孙家骏。水射流，割技术。徐州中国矿业大学出版社，992.
4张东咂，刘本立，贾北华前混合磨料射流切割试验装置的研制。江苏煤炭，娜2口收稿口期2004吊钩的云状数据预处理，包括排除噪声数据和异常数据，数据平滑，压缩和归并多佘数据，遗失点补齐，角面片化等；根据需要对获得的数据进行简化，截面获取和坐标变换等。本文中采用坐标转换的方法，将4次测量的数据拼接成个完整的零件点云数据，1.下面我们将以0人人维造型软微，鲁鲁鲁鲁，当里直径，当量直径
