[發明專利]一種用于顆粒碰撞磨損實驗時快速調節試樣方位的電磁裝置

在審

• 申請號: 201810131637.2
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108375522A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 李昳;謝超杰
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N3/02
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新;王之懷

本發明涉及流體機械工程技術領域。目的是提供一種既可用于測試不同角度入射顆粒對于平板試樣的碰撞磨損測量，又可用于氣固、液固兩相流在多種條件下對不同試樣的磨損測量，在多種情況的實驗中均適用的試樣固定裝置，具有功能多，操作簡單，測試效率高的特點。技術方案是：一種用于顆粒碰撞磨損實驗時快速調節試樣方位的電磁裝置，其特征在于該裝置包括：水平布置可繞豎直軸線轉動的旋轉圓盤、驅動旋轉圓盤的電機、以均勻圓周陣列的方式一一矗立在圓盤上表面的若干平板狀的電磁鐵、用于夾持試樣且通過角度定位結構定位在電磁鐵上的夾具以及通過導線與電磁鐵通電且帶有開關的蓄電池。

技術領域

本發明涉及流體機械工程技術領域，具體涉及一種進行顆粒碰撞磨損實驗時快速調節試樣方位的裝置。

背景技術

固液兩相流是在生產應用中普遍存在的流動形式，由于有各種不同的顆粒存在于液體中，這些顆粒會對流體設備造成很大的磨損，例如：泵、管道、葉輪機、鍋爐等，這會導致設備運行不暢，使用壽命減少，對設備的使用產生嚴重的影響。因此，兩相流的磨損的測定在流體設備的設計和使用維護中是十分重要的。

在進行數值模擬計算時，為了計算過流部件壁面的磨損量，會引入磨損侵蝕模型，常常包括顆粒碰撞模型，顆粒碰撞模型的建立需要進行以不同角度入射的顆粒撞擊平板試樣后測磨損量的實驗，而往往不同的試樣和不同的顆粒的性質還有很多的交錯影響，導致需要進行大量的這種實驗，最終才能推出相應的數學方程。

除了碰撞磨損實驗，還有一些磨損實驗是把試樣置于不同的自變量條件下，經過一段時間后，取下試樣進行測量研究，這類實驗由于自變量繁多，也需要進行大量的實驗，且現有的實驗裝置拆裝復雜，一次實驗只能獲得一個試樣，效率不高。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種既可用于測試不同角度入射顆粒對于平板試樣的碰撞磨損測量，又可用于氣固、液固兩相流在多種條件下對不同試樣的磨損測量，在多種情況的實驗中均適用的試樣固定裝置，具有功能多，操作簡單，測試效率高的特點。

本發明提供的技術方案是：

一種用于顆粒碰撞磨損實驗時快速調節試樣方位的電磁裝置，其特征在于該裝置包括：水平布置可繞豎直軸線轉動的旋轉圓盤、驅動旋轉圓盤的電機、以均勻圓周陣列的方式一一矗立在圓盤上表面的若干平板狀的電磁鐵、用于夾持試樣且通過角度定位結構定位在電磁鐵上的夾具以及通過導線與電磁鐵通電且帶有開關的蓄電池。

所述角度定位結構包括分布在電磁鐵板面的若干條細槽以及位于夾具側面與所述細槽相配合的細凸條；所述的若干條細槽按照鐘表9點至12點的方位排列成四分之一圓弧，且各個細槽長度方向的連線共同與處在鐘表秒針轉軸位置的圓心相交。

相鄰細槽至圓心的夾角為10度。

所述夾具包括通過螺栓連接的兩個矩形截面夾棍，其中的長方體夾棍與面向電磁鐵的一面制作有所述的細凸條。

所述旋轉圓盤固定在一豎直布置的空心轉軸的頂端，所述電機通過變速箱驅動空心轉軸。

所述空心轉軸空心部分穿插著用于連通電磁鐵的導線，導線一端與電磁鐵相連，另一端從轉軸底部穿出與固定在轉軸上的蓄電池相連。

本發明的使用原理是：進行不同入射角顆粒碰撞磨損實驗時，被測試樣可放置于兩夾棍之間，用螺栓固定兩夾棍，根據所需的入射角，將夾棍上的凸起嵌進對應的電磁鐵上的凹槽，打開蓄電池電源即可產生磁力，將夾具固定在電磁鐵上；顆粒入射裝置從豎直方向，從上往下將顆粒噴出，即可測試該入射角度下試樣的磨損情況。需要改變入射角度時，只要斷開蓄電池電源，將夾棍上的凸起嵌進另外的電磁鐵上的凹槽，再行固定即可。