FactoresAafectando elWoreja deHhidráulicoSy voladuraFfracturandoNboquillas

El desgaste de la boquilla por el chorro de arena hidráulico es principalmente el desgaste por erosión de las partículas de arena en la pared interior de la boquilla. El desgaste de la boquilla es el resultado de la acción del chorro de arena sobre la pared interior de la boquilla. Generalmente se cree que la pérdida de volumen macroscópica de la superficie interna de la boquilla debido al desgaste se forma por la acumulación de la pérdida de volumen microscópica del material causada por el impacto de una sola partícula de arena. El desgaste por erosión de la arena en la superficie interna de la boquilla incluye principalmente tres formas: desgaste por microcorte, desgaste por fatiga y desgaste por fractura frágil. Aunque las tres formas de desgaste ocurren al mismo tiempo, debido a las diferentes características del material de la boquilla y las características de las partículas de arena, el estado de tensión después del impacto es diferente y la proporción de las tres formas de desgaste es diferente.

1. Factores que afectan el desgaste de las boquillas.

1.1 Factores materiales de la propia boquilla.

En la actualidad, los materiales comúnmente utilizados para fabricar boquillas de chorro son principalmente acero para herramientas, cerámica, carburo cementado, gemas artificiales, diamantes, etc. Elmicroestructura, la dureza, tenacidad y otras propiedades físicas y mecánicas del material tienen efectos importantes sobre su resistencia al desgaste.

1.2 Forma de la estructura del canal de flujo interno y parámetros geométricos.

A través de la simulación de diferentes tipos de boquillas, el autor descubrió que en el sistema de chorro de arena hidráulico, la boquilla de velocidad variable constante es mejor que la boquilla aerodinámica, la boquilla aerodinámica es mejor que la boquilla cónica y la boquilla cónica es mejor que la boquilla cónica. El diámetro de salida de la boquilla generalmente está determinado por el caudal y la presión del chorro. Cuando el caudal no cambia, si se reduce el diámetro de salida, la presión y el caudal aumentarán, lo que aumentará la energía cinética de impacto de las partículas de arena y aumentará el desgaste de la sección de salida. Aumentar el diámetro de la boquilla de chorro también aumentará el desgaste de masa, pero en este momento se reduce la pérdida de superficie interna, por lo que se debe seleccionar el mejor diámetro de boquilla. Los resultados se obtienen mediante simulación numérica del campo de flujo de la boquilla con diferentes ángulos de contracción.

En resumen, fO boquilla cónica, cuanto menor sea el ángulo de contracción, más estable será el flujo, menos disipación turbulenta y menor desgaste de la boquilla. La sección cilíndrica recta de la boquilla desempeña el papel de rectificación, y su relación longitud-diámetro se refiere a la relación entre la longitud de la sección cilíndrica de la boquilla y el diámetro de la salida, que es un parámetro importante que afecta el desgaste. Aumentar la longitud de la boquilla puede reducir la tasa de desgaste de la salida, porque se extiende la trayectoria de la curva de desgaste hasta la salida. la entradaaEl ángulo de la boquilla tiene un efecto directo sobre el desgaste del paso de flujo interior. Cuando la contracción de entradaaEl ángulo disminuye, la tasa de desgaste de la salida disminuye linealmente.

1.3 Rugosidad de la superficie interior

La superficie microconvexa de la pared interior de la boquilla produce una gran resistencia al impacto del chorro de arena. El impacto de las partículas de arena en la parte sobresaliente del abultamiento provoca la expansión de las microfisuras de la superficie y acelera el desgaste abrasivo de la boquilla. Por tanto, reducir la rugosidad de la pared interior ayuda a reducir la fricción.

1.4 Influencia del chorro de arena

La arena de cuarzo y el granate se utilizan a menudo en la fracturación hidráulica con chorro de arena. La erosión de la arena sobre el material de la boquilla es la principal causa del desgaste, por lo que el tipo, forma, tamaño de partícula y dureza de la arena tienen una gran influencia en el desgaste de la boquilla.