高压清洗机是一种新型的高压清洗设备，清砂主要是靠高压水射流的冲刷、楔劈及切割作用来实现的。当砂型(芯)强度较低时，喷射的水流依靠其冲击力，大面积地将型砂破碎削落；当砂型(芯)强度较高时，射流像一把利斧将砂型(芯)劈开。水流冲刷作用的大小主要由喷射水流的紧密程度和流量来决定，而劈切作用主要取决于喷射水流的压强大小。所以若要得到合理的清砂效果，必须协调压强和流量的关系。除此之外，高压水射流的喷射距离和轴心速度也会对清砂效果产生一定的影响。下面我们主要来介绍一下这四个参数。

 

 

经过试验证明，高压水射流的冲击力是喷射距离的函数，即 P = ƒ(L)。它可以用 P/Pmax 和 L/do 的量纲函数来表示，函数的曲线如图所示。其中 L 表示喷嘴直径，Pmax 为最大冲击力。由图可以看出，最佳距离应在曲线最高点(L/do=200)处，若喷嘴直径为6mm，则最佳喷射距离 L = 200×6 = 1200mm。

 

 

 

高压水射流在横断面上各点的速度是不同的，特点是中间高，四周低。高压水射流的轴心速度会直接影响清砂效果。在水射流轴心方向上的等速核速度是不变的，其速度可用如下公式(1)计算：

 

  公式(1)

 

公式(1)中 υo—等速核速度，m/s；

            ∅—喷嘴处的流速系数，取0.96；

           Po—喷嘴处的水压，Pa；

           ρ—水密度，kg／m³。

 

在喷嘴处水的压力为20 MPa时，可通过计算得出 υo = 192m/s。

 

在水射流基本段内，轴心方向的速度是变化的，其结果可由公式(2)计算得出：

 

  公式(2)

 

公式(2)中 υm—基本段水射流断面平均速度，m/s；

           do—喷嘴直径，m；

            L—断面至喷嘴的距离，m。

 

当喷嘴直径为6 mm，喷嘴处速度为192m/s时，距喷嘴1.2m处高压水射流断面的轴心速度为82.17m/s。

 

 

如果高压水射流以82.17m/s的速度射到铸件上，那么射流最大冲击力可由公式(3)计算得出：

 

  公式(3)

 

当 do = 6mm，Po = 20MPa时，Pmax = 565.2N。

 

在距喷嘴1.2m处的射流冲击力可由公式(4)计算得出：

 

  公式(4)

 

计算得出 P = 553.9N。

 

 

高压水射流的流量可由公式(5)计算得出：

 

  公式(5)

 

按以上条件计算可得出 Q = 19.5m³/h。

 

根据以上的四个参数表明，高压清洗机要选择合适的参数，才能实现更高效的清砂作业。高压清洗机以其特殊的优点、操作的简便和对环境的无污染已经受到越来越多企业的重视。