礦用d型泵結構分析與水泵房布置論述_畢業設計論文-資料下載頁

【導讀】可視性的礦用多級泵模型是一個有較大獨創性研究項目。其建模過程即是對礦用。多級泵的數字仿真，又是對礦用多級泵的工作原理和設計制造工藝的全面了解。裝過程，制作礦用多級泵拆裝動畫。最終完成后，制作出一個三維的、交互式、并對泵房的布置的結構進行分析，制作出一個三維的。在啟動泵前，泵體及吸入管路內充滿液體。當液體進入泵殼后，液體以較高的壓強沿排出口流出。葉輪不停旋轉，液體也連續。離心泵之所以能夠輸送液體，主要靠離心力的作用，故稱。輪產生的揚程之和。式泵大一倍，可以近似看作是二個單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。它又有可能是臥式泵、垂直結合面泵、導葉式泵、高壓泵、單面進水式泵等。有可能淹沒礦井的情況下，還要搶險排水。離心泵結構緊湊，體積小，重量輕，零部件少，制造方便，造價低，占地面積小。

　　

【正文】 的 Script 節點來加入腳本 。例如 加入 程序語言 (如 Java， JavaScript)來創建事件和控制動畫。 圖 3– 11 JavaScript 腳本程序示例 Script 節點可以描述一個由用戶自定義制作的檢測器和插補器，這些檢測器和插補器需要一些有關域、事件出口和事件入口的列表以及處理這些操作時所須做的事情。所以該節點又定義了一個包含程序腳本節點的域、事件出口和事件入口及描述了用戶自定義制作的檢測器和插補器所做的事情。 Script 節點只是接收數據和發華北科技學院畢業設計（論文） 第 33 頁 共 100 頁 送數據來控制動畫，所以 Script 節點可以看成是數據處理模塊。 Script 節點可以出現在文檔的頂層，或者作為成組節點的子節點。 JavaScript 腳本程序如 上 圖 3– 11 所示。 VRML 編輯及瀏覽軟件介紹 (1) VRML 文檔的編輯 同許多程序設計語言類似， VRML 是文本敘述檔，因而可以用各種文本編輯器來書寫、編輯程序文件，但是保存的時候要保存為以 *.WRL 為后綴的文件名。在實際創作中，由于 VRML 文件往往結構比較復雜，節點相互嵌套，文本編輯器編輯的過程中很容易由于疏忽而出現錯誤，而一般的文本編輯器沒有糾錯提示的功能，為了提高效率，可以借助于專門的 VRML 編輯器編寫 VRML 文文檔。 Parallel Graphics 公司的 VRMLPad 就是一個功能非常強大的 VRML 編輯器，能夠高效、便捷的編寫 VRML 文檔 。 圖 3– 12 VrmlPad 界面 圖 312所示為 VrmlPad 的界面， 和一般軟件一樣， VrmlPad 接口有菜單欄，工具欄，狀態區等等。左邊是功能窗口區，中間是源程序編輯區，最右邊是實時預覽區； VrmlPad 提供了節點和域的提示功能，每當輸入節點或者域的第一個字母時，會出現相應的節點列表或者域列表，供設計者選擇， 極大的提高了編輯 VRML 文檔的效率。此外，在編輯過程中，節點或者域出現了語法錯誤，在編輯器最下邊的礦用 D 型泵結構分析與水泵房布置論述 第 34 頁 共 100 頁 狀態區處會出現錯誤提示，同時在出現錯誤的語句中相應的也有標記，能及時排除編輯過程中的錯誤。 (2) VRML 文檔的瀏覽 要在瀏覽器中觀察 VRML 場景，需要 VRML 瀏覽器插件，目前，有許多 VRML 覽器插件，譬如： CosmoPlayer、 Blaxxun Contact、 Cortona、 WorldView 等，這些瀏覽器各有不同的特點，但是在使用上有許多相似之處。 下面以 Parallel Graphics 公司的 為例說明 Vrml 瀏覽器的使用。表 31列出了按鈕使用功能，圖 313 為瀏覽器的全部功能展示。 圖 313 Cortona player瀏覽器 表 31 按鈕的功能 按鈕 功能 漫步按鈕，這是缺省的用戶觀察方式，使用漫步方式時，在窗口中按下鼠標左鍵拖動，可以進行觀察者前進、后退、左右等觀察行為。 在窗口中按下鼠標左鍵拖動，可以進行觀察者前進、后退、左右等觀察行為。 與 waik按鈕功能基本相似。 任意旋轉按鈕，使用這種觀察方式時，按下鼠標左鍵 并拖動可以將三維模型繞其自身的中心沿任意軸旋轉。 平移按鈕，使用平移方式觀察時，在窗口中按下鼠標左鍵拖動，可以在平面內任意移動模型，模型的大小在視圖中保持不變。 平移按鈕，使用平移方式觀察時，在窗口中按下鼠標左鍵拖動，可以在平面內任意 平移 模型， 與 plan功能相似 。 旋轉觀察方向按鈕，此時拖動鼠標可以改變觀察的方向，而觀察點到模型的距離不變，相當于以觀察者為中心旋轉三維模 滾轉按鈕，此時拖動鼠標可以使三維模型以觀察方向為軸進行旋轉，觀察者的空間位置和模型的空間位置保持不變。 華北科技學院畢業設計（論文） 第 35 頁 共 100 頁 續表 31 按鈕 功能 走到按鈕，先點擊此按鈕，然后單擊三維模型上的某一 對象或部分，瀏覽器會自動將觀察的位置和視角調整到瀏覽該對象的最佳狀態。 將觀察點移回到水平方向。 更換觀察點，若物體已拖動，需經過刷新才能運用此按鈕準確地觀看到三位立體圖。 復位場景到初始狀態。 調整場景大小與頁面大小為最適狀態。 礦用 D 型泵結構分析與水泵房布置論述 第 36 頁 共 100 頁 4 VRML 建模過程 三維造型應用軟件和建模 基本方法 UG 簡介 Unigraphics Solutions 公司 (簡稱 UGS)是全球著名的 MCAD 供應商 ,主要為汽車與交通、 航空航天、日用消費品、通用機械以及電子工業等領域通過其虛擬產品開發 (VPD)的理念提供多級化的、集成的、企業級的包括軟件產品與服務在內的完整的 MCAD 解決方案。其主要的 CAD 產品是 UG。 UG 公司的產品主要有為機械制造企業提供包括從設計、分析到制造應用的Unigraphics 軟件、基于 Windows 的設計與制圖產品 Solid Edge、集團級產品數據管理系統 iMAN、 產品可視化技術 ProductVision 以及被業界廣泛使用的高精度邊界表示的實體建模核心 Parasolid 在內的全線產品。 UG在航空航天、汽車、通用機械、工業設備、醫療器械以及其它高科技應用領域的機械設計和模具加工自動化的市場上得到了廣泛的應用。多年來， UGS 一直在支持美國通用汽車公司實施目前全球最大的虛擬產品開發項目，同時 Unigraphics 也是日本著名汽車零部件制造商 DENSO 公司的計算機應用標準，并在全球汽車行業得到了很大的應用，如 Navistar、底特律柴油機廠、 Winnebago 和 Robert Bosch AG 等。另外， UGS 公司在航空領域也有很好的的表現：在美國的航空業，安裝了超過 10,000 套 UG軟件；在俄羅斯航空業， UG 軟件具有 90%以上的市場；在北美汽輪機市場， UG 軟件占 80%。 UGS在噴氣發動機行業也占有領先地位，擁有如 Pratt amp。 Whitney 和 GE 噴氣發動機公司這樣的知名客戶。航空業的其它客戶還有： B/E 航空公司、波音公司、 以色列飛機公司、英國航空公司、 Northrop Grumman、伊爾飛機和 Antonov。 UGS 公司的產品同時還遍布通用機械、醫療器械、電子、高技 術以及日用消費品等行業，如： 3M、 WillPemco、 Biomet、 Zimmer、飛利浦公司、吉列公司、 Timex、 Eureka 和 Arctic Cat 等。 UG具有豐富的曲面建模工具， 包括直紋面、掃描面、通過一組曲線的自由曲面、通過兩組類正交曲線的自由曲面、曲線廣義掃掠、標準二次曲線方法放樣、等半徑和變半徑倒圓、廣義二次曲線倒圓、兩張及多張曲面間的光順橋接、動態拉動調整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁減、編輯、點云生成、曲面編輯。 UG進入中國已經有九個年頭了，其在中國的業務有了很大的發展，中國已成 為遠華北科技學院畢業設計（論文） 第 37 頁 共 100 頁 東區業務增長最快的國家。幾年來， UG 在中國的用戶已超過 800 家，裝機量達到 3500多臺套。 UG 特點 建模的靈活性 復合建模：無需草圖 ,需要時可進行全參數設計 ,無需定義和參數化新曲線 —— 可直接利用實體邊緣。 幾何特征 ：具有凸墊、鍵槽、凸臺、斜角、挖殼等特征、用戶自定義特征 、引用模式 。 光順倒圓 : 業界最好的倒圓技術 ， 可自適應于切口、陡峭邊緣及兩非鄰接面等幾何構形，變半徑倒圓的最小半徑值可退化至極限零。 協同化裝配建模 可提供自頂向下、自底向上兩種產品結構定義 方式并可在上下文中設計／編輯 ，高級的裝配導航工具，可圖示裝配樹結構，可方便快速的確定部件位置 ， 對裝配件的簡化表達，隱藏或關掉特定組件。局部著色 ， 強大的零件間的相關性 ，配對條件，零件間的表達式（關系），協同化團隊工作，可方便的替換產品中任一零部件，刷新部件以取得最新的工作版本，團隊成員可并行設計產品中各子裝配或零件 。 直觀的二維繪圖 對制圖員來講，簡單并富于邏輯性，剖視圖自動相關于模型和剖切線位置，正交視圖的計算和定位可簡便的由一次鼠標操作完成，自動隱藏線消除，自動尺寸排列 —— 不需要了解設計意圖，自 動工程圖草圖尺寸標注。 被業界證實的數控加工 ２～５軸銑，車加工 ， 線切割 ， 鈑金件制造，刀軌仿真和驗證，刀具庫／標準工藝數據庫功能 。 領先的鈑金件制造 可在成型或展開的情況下設計或修改產品結構，折彎工序可仿真工藝成型過程，鈑料展開幾何自動與產品設計相關，可在一幅工程圖中直接展示產品設計和鈑料展開幾何 。 集成的數字分析 機構運動學分析，硬干涉檢查和軟干涉檢查，運動仿真和分析，動畫過程中的動態干涉檢查。 礦用 D 型泵結構分析與水泵房布置論述 第 38 頁 共 100 頁 廣泛的用戶開發工具 用戶命令宏，高級編程語言，可自定義裁剪的用戶界面 內嵌的工程電子表格 可與其他表格軟件交換數據，可簡便定義零件系列，可方便修改表達式，可生成扇形圖、直方圖和曲線圖等 。 照片真實效果渲染 利用基于數字的設計審視，加快產品上市時間，快速成型。 可分階段實施的數據管理 業界最緊密的 CAD／ CAM／ CAE 與 PDM 集成，可管理 CAD 數據以及整個產品開發周期中所有相關數據 。 因為是在 Vrmlpad 編輯器里編輯代碼，修改數據，方法較抽象，需要熟練掌握編程語法和語言結構，一步一實施，效率較低，所以利用 UG 軟件對多級泵的零部件進行三維繪制，生成虛擬現 實中的基本模型，再導出成所需的 VRML 文件格式，實現數據轉換 ，這樣簡單快捷 。 多級泵主要零件的三維造型 三維建模的主要零件或部件 多級泵是一個較復雜的鑄造結構體，其主要部件包括：出水段、進水 段、葉輪、聯軸器、導翼、中段、軸、平衡盤、托架、水封壓蓋、軸承端 蓋及其它輔助部件等。而在此論文的計算機三維建模過程中，對零部件的尺寸和形位要求不是很嚴格，只要滿足計算機的安裝和演示要求便可。在這里主要用 UG NX 軟件進行實體三維造型建模，其中應用到的主要建模功能有：草繪、拉伸、旋轉、構建基準面等。 進 水段是指泵進口法蘭到葉輪入口前泵體的過流部分。如下圖 41，其進水段設計的好壞，直接影響到水泵汽蝕性能。一般來說，泵的吸入口徑和出口徑是相等的，但是在壓力較高時，出于對管路系統投資經濟性的考慮，泵的吸入口徑大于泵的吐出口徑。 華北科技學院畢業設計（論文） 第 39 頁 共 100 頁 圖 41 進水段 葉輪是傳遞能量的部件，它的流型決定著泵的性能，泵的葉輪，前 、 后底盤之間夾有 7 支葉片，葉片外緣處的葉型為圓弧形，向內緣處逐漸過渡到扭 曲狀。葉輪葉片出口邊緣處的安裝角，直徑等幾何參數和轉速，決定著泵的揚程和流量，入口處的幾何參數和轉速，對泵的吸水性能有決定性的影響。在多級泵中，通常采用加大首級 葉輪入口直徑和選擇適當的葉片入口角等方法提高泵的允許吸上真空度， 如下圖 42。 圖 42 泵葉輪 出水段的作用是以最小的損失將從葉輪中流出來的液體收集起來，并將液體的大部分動能轉換成壓力能，然后輸送打壓水管路。而且在能量轉換過程中不能 破壞出水段的軸對稱流動， 如下圖 43。 礦用 D 型泵結構分析與水泵房布置論述 第 40 頁 共 100 頁 a 側視圖 圖 43 出水段 在離心泵運轉中，轉子上纏身一個很大的作用力，由于此作用力的方向于離心泵轉軸的軸心平衡，故稱為軸向力。產生軸向力的原因有很多，主要由于液流作用在葉輪上的力不平衡引 起的。在實際中，為了研究方便，必須加平衡盤，以確保軸向力的平衡，如下圖 44。 圖 44 平衡盤 典型零件 UG 建模舉例 在這里選取 進水段 的 建模 打開 UG后，點擊左上角的 草繪圖標，選擇 xy 面為草繪工作面，根據之前華北科技學院畢業設計（論文） 第 41 頁 共 100 頁 測繪數據創繪如圖 45所示 草繪曲線 （由于創建的曲線尺寸比較多，且 CAD 圖中可以直接測到，這里所需尺寸不再贅述，下同） ； 圖 45 草繪旋轉輪廓 點擊左上角的 按鈕，完成草繪后點擊 旋轉按鈕，彈出“回轉”對話框，拾取草繪曲線，選擇旋轉軸 x軸，輸入旋轉角度 180，確定后生成回轉體見圖4