1988 Fiscal Year Annual Research Report
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63850037
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小林 陵二 東北大学, 工学部, 教授 (70006170)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新井 隆景 室蘭工業大学, 助教授 (10175945)
庄子 哲雄 東北大学, 工学部, 教授 (80091700)
高山 和喜 東北大学, 高速力学研究所, 教授 (40006193)
嶋 章 東北大学, 高速力学研究所, 教授 (30006168)
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| Keywords | 流体工学 / 噴流 / ウォータージェット / 加工 / 破壊 / ノズル / 混相流 |
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| Research Abstract |
ウォータージェットにより固体材料を加工する技術を実用化することを目的として、次の研究を実施した。
1.ジェット加工ロボットの製作 高速水噴流を噴出するノズルヘッドをコンピュータ制御によるロボット機構により三次元的に所定の送り速度で移動しつつ材料加工を行うことのできるジェット加工ロボットを製作した。3軸の移動可能範囲は0.4m×0.6m×0.25mで、ウォータージェットによる加工機構を実験研究するに充分の機能を有している。加工の精度および加工最適条件の究明が今後の課題である。
2.高性能ノズルの開発 ウォータージェットを噴出するノズルの設計はウォータージェット加工性能を左右する重要なファクタである。本研究においては、ノズルの形状を規定する主なパラメータを広範囲に変え、ウォータージェットの加工性能に及ぼす影響を調べた。その結果、収縮ノズルの細まり角は13°が最も好適であること、ノズル出口の平行部長さを直径の4倍以上にすれば安定な噴流が形成されること、また、収縮ノズルとオリフィスの加工性能を比較すると、第2ピークの大きさに差はないがそのピークを生ずるスタンドオフ距離はオリフィスの方が著しく短かいこと、第1ピークの大きさはオリフィスの方が大であることなどが明らかになった。アブレシブジェット用ノズルの設計指針の確立が今後の課題である。
3.高速水噴流の構造の解明 収縮ノズルとオリフィスについて、形成噴流の構造を0.8μsの影写真法によって観測し対比した。オリフィスの噴流はノズルを出た直後はその表面が透明で表面変動が少ないが、噴流の崩壊は収縮ノズルの場合に比較して速やかに起ることが明らかになった。今後は噴流内におけるアブレシブの加速特性を究明する計画である。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] 小林陵二 他: Proc.4th Int.Conf. on Liquid Atomization and Spray Systems,Sendai.53-56 (1988)
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[Publications] 小林陵二 他: JSME Intern.J.,II. 31. 53-57 (1988)
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[Publications] 小林陵二 他: Proc.9th Int.Symp.Jet Cutting Technol.,Sendai.155-163 (1988)
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[Publications] 小林陵二 他: 日本機械学会論文集(B). (1989)
