船舶外板噴涂機(jī)器人霧化仿真及漆霧回收優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 04:56
高壓無(wú)氣噴涂是船廠外板噴涂主要使用的噴涂工藝方法。由于工人操作工藝的原因,手持噴槍進(jìn)行噴涂容易產(chǎn)生較多的有毒漆霧且噴涂效率較低,使用噴涂機(jī)器人可以顯著降低以上問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外對(duì)噴涂機(jī)器人研究主要集中在附壁原理、搭載模式及軌跡規(guī)劃等方面,對(duì)無(wú)氣噴涂霧化效果及噴涂機(jī)器人漆霧防護(hù)回收技術(shù)的相關(guān)研究較少。針對(duì)此問(wèn)題,本文對(duì)高壓無(wú)氣噴涂過(guò)程中的涂料霧化及漆霧回收過(guò)程開(kāi)展研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)調(diào)研國(guó)內(nèi)外已有外板噴涂機(jī)器人概念并分析其存在的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)新概念爬壁噴涂機(jī)器人,從行走機(jī)構(gòu)、功能模塊及噴涂方法上提出新的解決方案,使得爬壁噴涂機(jī)器人概念進(jìn)一步走向?qū)嵱没。?)建立噴嘴內(nèi)腔體模型,分析0.43mm等效口徑噴嘴內(nèi)腔體的流動(dòng)特性并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)照分析。根據(jù)確定的計(jì)算模型計(jì)算船廠外板噴涂常用的等效口徑為0.48mm及0.38mm噴嘴噴涂壓力與質(zhì)量流量之間的關(guān)系,為霧化及漆霧回收仿真研究提供計(jì)算參數(shù)。(3)借助fluent軟件中離散相及Flat-Fan-Atomizer霧化噴嘴模型,研究涂料臨界韋伯?dāng)?shù)及模型設(shè)置對(duì)霧化效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)噴嘴長(zhǎng)寬比設(shè)置對(duì)涂料霧化效果影響有限,臨界韋伯?dāng)?shù)則能夠表征涂料...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 船廠外板噴涂現(xiàn)狀
1.2.1 外板噴涂工藝參數(shù)
1.2.2 噴涂工藝缺陷研究
1.3 噴涂機(jī)器人發(fā)展介紹
1.3.1 國(guó)外噴涂機(jī)器人研究進(jìn)展
1.3.2 國(guó)內(nèi)噴涂機(jī)器人研究進(jìn)展
1.4 噴槍噴涂研究現(xiàn)狀
1.5 課題研究主要內(nèi)容與目標(biāo)
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 噴涂機(jī)器人概念設(shè)計(jì)
2.1 機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.1 搭載在高架車上的噴漆爬壁車裝置
2.1.2 多框架曲面噴涂機(jī)器人
2.1.3 拖涂式爬壁噴涂機(jī)器人
2.2 功能模塊設(shè)計(jì)
2.2.1 漆霧回收及供料系統(tǒng)
2.2.2 磁吸車控制裝置
2.2.3 安全繩纜防護(hù)系統(tǒng)
2.3 雙機(jī)噴涂無(wú)碾壓軌跡作業(yè)方法
2.4 本章小結(jié)
3 高壓無(wú)氣噴涂霧化仿真模型
3.1 噴槍內(nèi)腔體流動(dòng)數(shù)學(xué)模型
3.2 涂料破碎模型
3.2.1 初次霧化數(shù)學(xué)模型
3.2.2 二次霧化模型
3.3 涂料碰撞破碎數(shù)學(xué)模型
4 噴嘴內(nèi)腔體流場(chǎng)仿真模擬
4.1 物理模型及模型簡(jiǎn)化
4.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件指定
4.3 仿真結(jié)果分析
4.3.1 0.43 mm噴嘴仿真模型驗(yàn)證
4.3.2 噴嘴噴涂壓力與體積流量關(guān)系計(jì)算
4.4 本章小結(jié)
5 高壓無(wú)氣噴涂霧化仿真
5.1 霧化特性評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.2 噴涂工藝確定
5.3 仿真過(guò)程前處理
5.3.1 物理模型及模型簡(jiǎn)化
5.3.2 流場(chǎng)指定與網(wǎng)格劃分
5.3.3 邊界條件指定
5.4 噴涂參數(shù)確定
5.4.1 噴嘴長(zhǎng)寬比對(duì)整體霧化效果影響
5.4.2 臨界韋伯?dāng)?shù)對(duì)涂料霧化效果影響分析
5.4.3 破碎臨界韋伯?dāng)?shù)的確定
5.5 霧化壓力對(duì)霧化效果影響分析
5.5.1 霧化壓力對(duì)液滴直徑影響分析
5.5.2 霧化壓力對(duì)液滴速度影響分析
5.5.3 液滴速度與液滴直徑相關(guān)性分析
5.6 霧化壓力對(duì)沉積特性的影響分析
5.6.1 霧化壓力對(duì)沖擊動(dòng)能影響分析
5.6.2 霧化壓力對(duì)沉積率影響
5.7 本章小結(jié)
6 漆霧回收系統(tǒng)優(yōu)化
6.1 漆霧回收系統(tǒng)介紹
6.1.1 漆霧回收必要性分析
6.1.2 漆霧回收原理介紹
6.2 漆霧運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析
6.2.1 漆霧液滴特性分析
6.2.2 漆霧運(yùn)動(dòng)范圍分析
6.3 漆霧回收罩參數(shù)確定與回收效果仿真
6.3.1 回收罩參數(shù)確定
6.3.2 漆霧回收效果驗(yàn)證
6.3.3 回收罩存在的問(wèn)題
6.3.4 回收罩設(shè)計(jì)改進(jìn)
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3642022
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 船廠外板噴涂現(xiàn)狀
1.2.1 外板噴涂工藝參數(shù)
1.2.2 噴涂工藝缺陷研究
1.3 噴涂機(jī)器人發(fā)展介紹
1.3.1 國(guó)外噴涂機(jī)器人研究進(jìn)展
1.3.2 國(guó)內(nèi)噴涂機(jī)器人研究進(jìn)展
1.4 噴槍噴涂研究現(xiàn)狀
1.5 課題研究主要內(nèi)容與目標(biāo)
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 噴涂機(jī)器人概念設(shè)計(jì)
2.1 機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.1 搭載在高架車上的噴漆爬壁車裝置
2.1.2 多框架曲面噴涂機(jī)器人
2.1.3 拖涂式爬壁噴涂機(jī)器人
2.2 功能模塊設(shè)計(jì)
2.2.1 漆霧回收及供料系統(tǒng)
2.2.2 磁吸車控制裝置
2.2.3 安全繩纜防護(hù)系統(tǒng)
2.3 雙機(jī)噴涂無(wú)碾壓軌跡作業(yè)方法
2.4 本章小結(jié)
3 高壓無(wú)氣噴涂霧化仿真模型
3.1 噴槍內(nèi)腔體流動(dòng)數(shù)學(xué)模型
3.2 涂料破碎模型
3.2.1 初次霧化數(shù)學(xué)模型
3.2.2 二次霧化模型
3.3 涂料碰撞破碎數(shù)學(xué)模型
4 噴嘴內(nèi)腔體流場(chǎng)仿真模擬
4.1 物理模型及模型簡(jiǎn)化
4.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件指定
4.3 仿真結(jié)果分析
4.3.1 0.43 mm噴嘴仿真模型驗(yàn)證
4.3.2 噴嘴噴涂壓力與體積流量關(guān)系計(jì)算
4.4 本章小結(jié)
5 高壓無(wú)氣噴涂霧化仿真
5.1 霧化特性評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.2 噴涂工藝確定
5.3 仿真過(guò)程前處理
5.3.1 物理模型及模型簡(jiǎn)化
5.3.2 流場(chǎng)指定與網(wǎng)格劃分
5.3.3 邊界條件指定
5.4 噴涂參數(shù)確定
5.4.1 噴嘴長(zhǎng)寬比對(duì)整體霧化效果影響
5.4.2 臨界韋伯?dāng)?shù)對(duì)涂料霧化效果影響分析
5.4.3 破碎臨界韋伯?dāng)?shù)的確定
5.5 霧化壓力對(duì)霧化效果影響分析
5.5.1 霧化壓力對(duì)液滴直徑影響分析
5.5.2 霧化壓力對(duì)液滴速度影響分析
5.5.3 液滴速度與液滴直徑相關(guān)性分析
5.6 霧化壓力對(duì)沉積特性的影響分析
5.6.1 霧化壓力對(duì)沖擊動(dòng)能影響分析
5.6.2 霧化壓力對(duì)沉積率影響
5.7 本章小結(jié)
6 漆霧回收系統(tǒng)優(yōu)化
6.1 漆霧回收系統(tǒng)介紹
6.1.1 漆霧回收必要性分析
6.1.2 漆霧回收原理介紹
6.2 漆霧運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析
6.2.1 漆霧液滴特性分析
6.2.2 漆霧運(yùn)動(dòng)范圍分析
6.3 漆霧回收罩參數(shù)確定與回收效果仿真
6.3.1 回收罩參數(shù)確定
6.3.2 漆霧回收效果驗(yàn)證
6.3.3 回收罩存在的問(wèn)題
6.3.4 回收罩設(shè)計(jì)改進(jìn)
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3642022
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