A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Einige Untersuchungen zum Metallschneiden mit abrasiven Druckwasserstrahlen unter Outdoor-Bedingungen
Beschreibung von theoretischen und praktischen Untersuchungen zum Metallschneiden mit einem abrasiven Hochdruckwasserstrahlsystem (ADW), das direkt an der Baustelle (unter Outdoor-Bedingungen) eingesetzt wird. Die hohen Wasserdrücke (bis 250 MPa) werden mit Plungerpumpen erzeugt. Erläuterung der mathematischen Beziehungen zur Ermittlung der hydraulischen Pumpenleistung (potentielle Strömungsenergie), die in speziellen Düsen in kinetische Strahlenergie umgewandelt wird, sowie zur Berechnung der Geschwindigkeit der aus den Düsen austretenden Freistrahlen (nach dem Bernoullischen Energiesatz). In einem Mischkopf werden dem Wasserstrahl die als Abrasive bezeichneten feinkörnigen Feststoffpartikel (wie Granat- oder Quarzsand und Aluminiumoxid) beigemischt. Typische Korngrößen liegen zwischen o,5 mm und 1,5 mm. Berechnung der Geschwindigkeit der austretenden Abrasive über den Impulserhaltungssatz. Der Wirkungsgrad, der ein Beurteilungskriterium für die Mischkammerkonstruktion darstellt, kann durch Strahlkraftmessungen bestimmt werden. Die hohen Geschwindigkeiten (mehrere hundert Sekundenmeter) und Aufschlagfrequenzen (MHz-Bereich) der Abrasive bewirken eine schnelle und präzise Trennung der bearbeiteten Werkstücke. Gegenüber vielen anderen Schneidverfahren gibt es folgende Vorteile: an den Schnittkanten der bearbeiteten Materialien treten keine thermischen Spannungen und strukturelle Veränderungen auf, es werden keine Dämpfe und Schlacken erzeugt, die Reaktionskräfte der ADW sind so gering, daß leichte Führungssysteme eingesetzt werden können und es werden keine nennenswerten Schwingungen und nur sehr geringer Körperschall erzeugt. Eingegangen wird auf technische Lösungsmöglichkeiten zur Konstruktion eines adäquaten baustellentauglichen ADW-Schneidsystems sowie auf die Schneidergebnisse und deren Beurteilung. Grafisch dargestellt werden mögliche Trenndicken als Funktion von Schnittgeschwindigkeit und Pumpendruck, von Pumpendruck und Vorschub sowie die Schnittflächenleistung als Funktion von Geschwindigkeit und Pumpendruck.
Einige Untersuchungen zum Metallschneiden mit abrasiven Druckwasserstrahlen unter Outdoor-Bedingungen
Beschreibung von theoretischen und praktischen Untersuchungen zum Metallschneiden mit einem abrasiven Hochdruckwasserstrahlsystem (ADW), das direkt an der Baustelle (unter Outdoor-Bedingungen) eingesetzt wird. Die hohen Wasserdrücke (bis 250 MPa) werden mit Plungerpumpen erzeugt. Erläuterung der mathematischen Beziehungen zur Ermittlung der hydraulischen Pumpenleistung (potentielle Strömungsenergie), die in speziellen Düsen in kinetische Strahlenergie umgewandelt wird, sowie zur Berechnung der Geschwindigkeit der aus den Düsen austretenden Freistrahlen (nach dem Bernoullischen Energiesatz). In einem Mischkopf werden dem Wasserstrahl die als Abrasive bezeichneten feinkörnigen Feststoffpartikel (wie Granat- oder Quarzsand und Aluminiumoxid) beigemischt. Typische Korngrößen liegen zwischen o,5 mm und 1,5 mm. Berechnung der Geschwindigkeit der austretenden Abrasive über den Impulserhaltungssatz. Der Wirkungsgrad, der ein Beurteilungskriterium für die Mischkammerkonstruktion darstellt, kann durch Strahlkraftmessungen bestimmt werden. Die hohen Geschwindigkeiten (mehrere hundert Sekundenmeter) und Aufschlagfrequenzen (MHz-Bereich) der Abrasive bewirken eine schnelle und präzise Trennung der bearbeiteten Werkstücke. Gegenüber vielen anderen Schneidverfahren gibt es folgende Vorteile: an den Schnittkanten der bearbeiteten Materialien treten keine thermischen Spannungen und strukturelle Veränderungen auf, es werden keine Dämpfe und Schlacken erzeugt, die Reaktionskräfte der ADW sind so gering, daß leichte Führungssysteme eingesetzt werden können und es werden keine nennenswerten Schwingungen und nur sehr geringer Körperschall erzeugt. Eingegangen wird auf technische Lösungsmöglichkeiten zur Konstruktion eines adäquaten baustellentauglichen ADW-Schneidsystems sowie auf die Schneidergebnisse und deren Beurteilung. Grafisch dargestellt werden mögliche Trenndicken als Funktion von Schnittgeschwindigkeit und Pumpendruck, von Pumpendruck und Vorschub sowie die Schnittflächenleistung als Funktion von Geschwindigkeit und Pumpendruck.
Einige Untersuchungen zum Metallschneiden mit abrasiven Druckwasserstrahlen unter Outdoor-Bedingungen
Investigations in metal cutting using abrasive water jets under site conditions
Momber, A.W. (author)
Stahlbau ; 65 ; 122-126
1996
5 Seiten, 9 Bilder, 8 Quellen
Article (Journal)
German
Untersuchungen zum Verhalten von Beton unter der Belastung durch Druckwasserstrahlen
| UB Braunschweig | 1992
Schneidversuche an Stahlbeton mit dem Abrasiv-Druckwasserstrahlen
| Online Contents | 1994