针对现阶段存在的用于小口径弯管内壁除锈的机械机构在弯道处除锈不均匀性问题,首先求出弯道处内外圆弧长的比例关系,然后通过理论计算推导出关于弯道处内外圆之间的磨块磨削面积公式,得到磨块结构的通用方程,保证其在弯管弯道处尽可能除锈均匀性的同时又能高效的除去弯管直道的锈层。通过实例对磨块结构的通用方程进行验证,并且设计出磨块结构,利用三维建模软件SolidWorks对整个除锈机构进行建模,运用运动仿真软件ADAMS对此机构进行运动学与动力学仿真,得到此除锈机构在不同形状及曲率的弯管中运动时各组成部分的位移、速度等曲线图,从而从理论上证明了此机构可以达到预想的除锈效果。通过对本机械除锈机构的设计、建模及仿真,实现了除锈机构对弯管除锈均匀性的理论验证,为此除锈机构的投入生产制造奠定了基础。

阐述了脉冲激光多迭加频率除锈研究,构建了Gaussian分布脉冲激光作用下激光除锈的基体材料温升过程的热传导一维线性方程。通过脉冲激光除锈基于烧蚀气化机理的过程分析发现,在采用脉冲激光进行材料除锈时,前一部分激光首先达到高温烧蚀气化阈值,作用于材料本体表面使其升温,后续激光用于材料除锈。

目前国内仍大量存在通过手动或半自动的方式对管道内壁进行喷砂除锈处理,喷砂效率低、工作环境不安全,针对此状况,开发了一种基于PLC控制的管道内壁自动喷砂系统。阐述了管道喷砂除锈机制,分析了该自动喷砂系统的总体结构和功能,以及其主要的工作流程。提出了以气压传动作为动力,西门子S7-200PLC为控制核心的机电与电气相结合的控制技术,在此基础上完成了对控制系统的硬件配置及软件编程。实践表明,该系统具有喷砂效率高、占地面积小、除锈质量高等特点。

磁吸式钢板除锈设备在磁力作用下与被除锈钢板强力吸附,降低了工人手持普通除锈设备按压除锈时的劳动强度,同时除锈设备本身与钢板之间在支撑轮的作用下留有一定量的间隙,实现了设备在吸附钢板的同时可沿钢板表面自由滑动,不需按压,只需牵引线或牵引杆导向即可实现高空除锈部位的除锈操作,尤其适合接近90°的垂直高空除锈环境,大大降低了除锈成本,保证了工人安全。

传统的除锈工艺是采用干喷砂甚至人工敲击，劳动强度大、环境污染严重，大规模除锈生产线希望以新技术改变这种落后工艺。作者针对铁路货车的制造与维修所要求的大规模除锈生产线，采用超高压纯水射流除锈工艺，取得了新的成果。设计采用多台250MPa压力、250kW功率的泵机组构成了不同的除锈生产线：即薄板（2．5mm以下）、整车和轮毂，除锈和除漆生产线要求所有外表面除锈达到SA2．0级，尤其底面形状复杂，不能遗漏；薄板除锈要求双面同步且即除即干；轮毂除锈则相对容易些。介绍了上述除锈工程的设计与试验，针对除锈表面形状复杂的特点，设计了不同的旋转喷头进行作业，试验证明达到了除锈质量和速度的统一。

介绍了目前船用壁面作业机器人的研究现状从船体底部附着物的清洗、船体无损检测、船体表面除锈除漆等作业应用进行分类介绍并结合国内外的研究现状对船用壁面作业机器人的发展趋势进行了分析为今后的研究提供参考.

介绍了高压水射流技术的基本原理，分析连续射流和脉冲射流的原理和特点，并归纳总结了高压纯水射流和磨料水射流的不同特点，概括了磨料的两种不同混合方式的原理和特点，并介绍高压水射流作为新兴工艺技术在除锈和切割领域的应用。