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现代制造工程 2013年第12期 65-68页

作者：李林斌何建国吉方黄文罗清中国工程物理研究院机械制造工艺研究所绵阳621900

磁流变抛光循环系统的长时流量稳定性,决定着抛光斑参数能否在工件加工周期内保持稳定,是实现确定性抛光的重要保证。从循环系统用离心泵入手,建立流量稳定性评价方法,设计了三种离心泵模型;采用数值分析方法,对其输出流量稳定性进行了... 详细信息

磁流变抛光循环系统的长时流量稳定性,决定着抛光斑参数能否在工件加工周期内保持稳定,是实现确定性抛光的重要保证。从循环系统用离心泵入手,建立流量稳定性评价方法,设计了三种离心泵模型;采用数值分析方法,对其输出流量稳定性进行了比较分析,并通过循环系统流量稳定性实验对分析结果进行了验证。结果表明:提出的离心泵流量稳定性评价方法切实可行,由锥形压水室结构和双面叶轮所构成的离心泵模型流量稳定性最好,基于其构建的磁流变抛光循环系统相对另外两种离心泵模型构建的磁流变抛光循环系统具有最好的长时流量稳定性。

关键词：磁流变抛光循环系统长时流量稳定性数值分析

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磁流变抛光循环系统优化设计技术研究

磁流变抛光循环系统优化设计技术研究

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作者：李林斌中国工程物理研究院

学位级别：硕士

磁流变抛光技术是一种可以精确控制去除量的确定性抛光方法。磁流变抛光机床是实现磁流变抛光的重要基础,其中循环系统是磁流变抛光机床的重要组成部分,承担着磁流变抛光液的循环更新任务,对磁流变抛光机床的加工精度有着极为重要的影... 详细信息

磁流变抛光技术是一种可以精确控制去除量的确定性抛光方法。磁流变抛光机床是实现磁流变抛光的重要基础,其中循环系统是磁流变抛光机床的重要组成部分,承担着磁流变抛光液的循环更新任务,对磁流变抛光机床的加工精度有着极为重要的影响。国内外的磁流变抛光循环系统相关核心技术或者被申请专利保护或者作为技术秘密并未公开。基于自主采用类比、经验方法研制的磁流变抛光循环系统,尚存在流量稳定性需要进一步提高等问题,论文采用数值模拟与实验研究相结合的方法,探索了循环系统的重要部件离心泵和传输管路的结构参数对流量稳定性的影响规律,对离心泵和传输管路结构进行了优化,提高了循环系统的流量稳定性。论文主要包括：(1)磁流变抛光液流场理论分析。分析了循环系统的离心泵和传输管路内磁流变抛光液的流动行为,在明确了抛光液内相间相互作用的基础上,推导了磁流变抛光液的瞬时控制方程组,提出了以扬程随流量的变化率评价离心泵流量稳定性、以管路两端压差衡量传输管路参数对流量稳定性影响的评价方法。(2)循环系统离心泵内流场的数值模拟。分析了离心泵流量稳定性的影响因素,设计了多个离心泵模型,研究了离心泵的主要组成部件叶轮和压水室的结构参数对循环系统流量稳定性的影响规律;根据这些规律,进行了循环系统离心泵的结构优化,得到了相对最优的离心泵模型,并探索了这些结构参数影响流量稳定性的内在机理。(3)循环系统传输管路内流场的数值模拟。构建简化的循环系统传输管路模型,分析了传输管路排布形式对磁流变抛光液流动的影响,并对循环系统的传输管路进行了结构优化。(4)数值模拟结果的实验验证。在构建的实验平台上,验证了离心泵和传输管路的结构参数对流量稳定性的影响规律;并通过优化前后循环系统的流量稳定性实验对比,验证了本次优化的有效性。

关键词：磁流变抛光循环系统流量稳定性数值模拟优化

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