[0019] 下面结合附图和实施对本发明作进一步说明。
[0020] 如图1、图2、图3所示,本发明包括变频电机1,钟形罩2,弹性联轴器3,深沟球轴承4,深沟球轴承盖板5,上安装板6,支撑架7,联接套筒8,搅拌轴9,下安装板10,浆料罐11,转盘上盖板12,转盘下盖板13,试件14,15°空化诱导器15,螺栓16,30°空化诱导器17,60°空化诱导器18,45°空化诱导器19,堵头20,流体介质21,水封22,变频器23。与变频器23连接的变频电机1经周向四个均布的螺栓联接立式固定安装于钟形罩2上端,钟形罩2下端通过四个均布的螺栓联接与上安装板6同轴安装;搅拌轴9上端依次穿过上安装板6上端中心圆槽内的深沟球轴承4、深沟球轴承盖板5并通过梅花形的弹性联轴器3与变频电机1转轴联接,深沟球轴承4与深沟球轴承盖板5通过锁紧螺母固定;搅拌轴9下端依次穿过转盘上盖板12、转盘下盖板13并通过锁紧螺母固定;转盘上盖板12下端与转盘下盖板13上端距离5/6圆周半径处间隔90°均布开设一个底角为45°的等腰三角形试件安装槽,等腰三角形试件安装槽顶角朝向一致;转盘上盖板12下端与转盘下盖板13上端距离5/6圆周半径处间隔90°均布开设一个等腰三角形空化诱导器槽,等腰三角形空化诱导器槽顶角朝向一致,且与等腰三角形试件安装槽顶角朝向相反;沿逆时针0°、90°、180°、270°的空化诱导器槽内分别安装顶角为
30°空化诱导器17、15°空化诱导器15、45°空化诱导器19和60°空化诱导器18。沿逆时针5°、
95°、185°、275°的试件安装槽内分别安装一个结构相同的试件14,转盘上盖板12与转盘下盖板13通过间隔90°均布的紧固螺栓16固定;支撑架7上端通过均布的四个螺栓与上安装板
6联接固定,支撑架7下端通过地脚螺栓与地面固定;联接套筒8上端、下端分别与上安装板
6、下安装板10焊接固定;下安装板 10通过法兰与浆料罐11联接固定,浆料罐11内充有流体介质21,浆料罐11底部中心开设排出孔并设置螺纹堵头20。
[0021] 如图1所示,所述的搅拌轴9与上安装板6下端的连接处嵌有水封22。
[0022] 所述的流体介质21为清水、油煤浆、水煤浆或水砂浆。
[0023] 本发明的工作过程如下:
[0024] 实施例1
[0025] 如图1所示,安装好液固两相流磨损试验装置,实验开始阶段,将浆料罐11置于叉车上,把配好的一定浓度的流体介质21,例如水煤浆、油煤浆或水砂浆等,倒入浆料罐11内,液位没过转盘上盖板12约20cm。根据实验方案选取制作好编号的四个试件14,表面用酒精擦拭干净,通过电子天平对其分别五次称重记录下原始重量,计算平均值将试件14及空化诱导器15、17、18和19插入转盘上盖板12的槽内,再装上转盘下盖板13,用4个均布的螺栓16紧固转盘上盖板12和转盘下盖板13;然后,用叉车托起浆料罐11,并用定位对准下安装板10的安装位置后,通过均布的四个螺栓将其固定;先后启动变频电机1的风扇开关和变频器23的开关,通过变频器23调节变频电机1达到实验所需要的转速,变频电机1的转速可从0调节到1450r/min,待固定转速达到实验所要求的时间后,通过变频器23降低变频电机1的转速直至为零后分别关掉变频器23和变频电机1的风扇开关;然后拧下托在叉车上的浆料罐11与下安装板10的固定螺栓,降下叉车,用适量的清水清洗转盘,取出试件14用清水和酒精清洗后擦干,再次通过电子天平对4个试件分别称重五次后记录下实验后的重量,计算平均值 通过m原-m后即为试件14的失重量m失。本实验定义的试件
14,其材质可分别为碳钢、有色金属、硬质合金或其它高性能耐磨材料,磨损率ε定义为单位时间单位面积内试件的失重量m失,磨损时间为实验一个工况的磨损时间t,面积为试件14的测试面的面积s,为减小实验误差,试件14除测试面以外其它表面都喷镀耐磨材料,磨损率即可表示为:
[0026]
[0027] 在不同的实验工况测试时,可分别改变变频电机1的转速r,试件14的角度θ和磨损时间t、流体介质21的浓度w、液体的密度ρ、固体颗粒的形状因子δ、固体颗粒的粒径d、空化数σ;通过改变流体介质21的浓度w,变化范围为0~12wt%,实现试件在有空化诱导器15、17、18和19诱导作用下流体介质21环境中的空蚀和冲蚀协同作用试验测试。从而建立不同影响因素与空蚀 和冲蚀磨损协同作用下磨损率之间的函数关系式,即磨损率表示为:
[0028]
[0029] 上式中k表示试验误差修正系数,f表示磨损率ε与各影响因素r,θ,t,w,ρ,δ,d,σ...的函数关系式。试验完成后,根据所得数据进行后续处理,重复多次试验可得到液固两相流空蚀和冲蚀协同作用下磨损的相关规律。
[0030] 实施例2
[0031] 仿照实施例1,只把实施例1中流体介质21使用的油煤浆、水煤浆或水砂浆改为清水介质,便可开展安装不同角度空化诱导器15、17、18和19后的空蚀失重率测试。
[0032] 在不同的实验工况测试时,可分别改变变频电机1的转速r,试件14的角度θ和空蚀时间t、液体的密度ρ、空化数σ,实现在有空化诱导器15、17、18和19诱导作用下流体介质21的空蚀失重率测试,从而建立不同影响因素与空蚀失重率之间的函数关系式,即失重率表示为:
[0033]
[0034] 实施例3
[0035] 仿照实施例1,只把实施例1中的空化诱导器15、17、18和19取下,流体介质21仍采用油煤浆、水煤浆或是水砂浆,开展试件14的冲蚀磨损测试。
[0036] 在不同的实验工况测试时,可分别改变变频电机1的转速r,试件14的角度θ和磨损时间t、流体介质21的浓度w、液体的密度ρ、固体颗粒的形状因子δ、固体颗粒的粒径d。从而建立不同影响因素与磨损率之间的函数关系式,即磨损率表示为:
[0037]
[0038] 通过实施例1、实施例2与实施例3,分别测试了试件14在空蚀和冲蚀协同作用、空蚀、以及纯冲蚀磨损作用下的试件失重率规律,在相同测试条件下,即转速r,试件14的角度θ和测试时间t、流体介质21的浓度w、液体的密度ρ、固体颗粒的形状因子δ、固体颗粒的粒径d、空化数σ不变的情况下,可以对应得出试件14在空蚀和冲蚀磨损协同作用下失重率ε1、空蚀失重率ε2与冲蚀磨损失重率ε3发展规律。
[0039] 上述具体实施方式用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。