UGNX在熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2013-05-17 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

譚保紱來源:e-works
關(guān)鍵字:UGNX 燃燒室襯桶封頭螺旋肋板底板排煙盒
該文介紹了UGNX軟件在燃煤熱風(fēng)爐中部件參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用,UGNX軟件的強(qiáng)大功能使得燃燒室襯桶,封頭,螺旋肋板,排煙盒的設(shè)計(jì)易如反掌。設(shè)計(jì)完成后可獲得的一些參數(shù),例如,重量長度更令設(shè)計(jì)者叫好。

1、前言

東北大學(xué)干燥技術(shù)研究所設(shè)計(jì)的熱風(fēng)爐是系列產(chǎn)品,每一次改型都需要重新設(shè)計(jì)圖紙。隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使用計(jì)算機(jī)繪制二維圖紙,對熱風(fēng)爐的重新設(shè)計(jì)提供了極大的方便?，F(xiàn)在使用UGNX軟件設(shè)計(jì)則是大大的提高了設(shè)計(jì)的速度。為了滿足用戶的需要,對設(shè)計(jì)工作的速度要求越來越高,而UGNX提供了很好的設(shè)計(jì)平臺。參數(shù)化的設(shè)計(jì)為修改設(shè)計(jì)方便了設(shè)計(jì)者,可加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代,為設(shè)計(jì)者贏得了時間,可在短時間內(nèi)滿足用戶的要求。由于對UGNX軟件的應(yīng)用時間較短,因此文章中會有不妥的地方,該文只是熱風(fēng)爐的部分設(shè)計(jì)并非完整設(shè)計(jì)。下面就熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中的一些體會愿與大家交流。

2、熱風(fēng)爐燃燒室的設(shè)計(jì)

燃燒室的結(jié)構(gòu)見圖(使用UGNX設(shè)計(jì)的) UGNX在熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用autocad資料圖片1

圖1 燃燒室襯桶裝配圖

該結(jié)構(gòu)主要由桶體、封頭、螺旋肋板、導(dǎo)煙管、底板和排煙盒組成。

燃煤在桶體內(nèi)燃燒,燃料產(chǎn)生的輻射熱和煙氣的傳導(dǎo)熱被桶體吸收。桶體的外側(cè)與空氣接觸,將熱量傳導(dǎo)給空氣,空氣在螺旋肋板的引導(dǎo)下螺旋運(yùn)動提高換熱效率。導(dǎo)煙管將桶體內(nèi)的煙氣導(dǎo)出到夾層中換熱(該結(jié)構(gòu)圖中未顯示),提高了煙氣余熱的利用,煙氣最終由排煙盒進(jìn)入除塵系統(tǒng)。

除塵后排入大氣中。裝配后的重量在裝配導(dǎo)航中非常容易得到,這是二維繪圖軟件根本無法比擬的。肋板的長度也減去了繁瑣的計(jì)算。

2.1燃燒室襯桶的設(shè)計(jì)

燃燒室襯桶體的結(jié)構(gòu)見下圖 UGNX在熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用autocad資料圖片2

圖2 桶體與封頭裝配

燃燒室襯桶由桶體和封頭組成,換熱桶體的設(shè)計(jì)采用的是成型特征的設(shè)計(jì)方法,按工具條中的圓柱按鈕,彈出對話框輸入?yún)?shù)即可生成實(shí)體,使用抽殼按鈕得到薄殼體。修改時,只要在原來的文件基礎(chǔ)上另存一個文件然后添入新的參數(shù)保存即可。桶體的缺口是利用基準(zhǔn)板繪制草圖的方法拉伸草圖并使用布爾運(yùn)算獲得。設(shè)計(jì)后直接獲得桶體重量數(shù)據(jù),節(jié)省了繁瑣的計(jì)算。

2.2 封頭的設(shè)計(jì)

封頭的設(shè)計(jì)采用草圖曲線設(shè)計(jì)和拉伸功能完成或采用其他的方法建模。

UGNX在熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用autocad資料圖片3

UGNX在熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用autocad資料圖片4

圖3 封頭圖4 封頭草圖

2.3 螺旋肋板的設(shè)計(jì)

螺旋肋板的設(shè)計(jì)采用的方法是,根據(jù)曲線的導(dǎo)程(導(dǎo)程=螺距x頭數(shù))、半徑、圈數(shù),首先建立兩條螺線曲線并將兩條曲線用直線連接,再使用掃描功能建立片體再拉伸為實(shí)體。

2.4底板的設(shè)計(jì)

底板的設(shè)計(jì)方法采用成型特征,首先建立圓柱體利用坐標(biāo)系確定孔的位置并且孔的按鈕鉆出第一個孔再用引用功能建立

其他孔實(shí)體模型見圖5

UGNX在熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用autocad資料圖片5

圖5 底板

2.5 排煙盒的設(shè)計(jì)

排煙盒的結(jié)構(gòu)見下圖

UGNX在熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用autocad應(yīng)用技術(shù)圖片圖片6

圖6 排煙盒

排煙盒的設(shè)計(jì)采用草圖曲線及幾何約束為后期的修改提供了方便。草圖曲線見下圖,拉伸建立實(shí)體。

UGNX在熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用autocad應(yīng)用技術(shù)圖片圖片7

圖7 排煙盒草圖曲線

3、結(jié)論
UGNX軟件是用來從事概念設(shè)計(jì),工業(yè)設(shè)計(jì),詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)秀軟件。它的實(shí)體建模,復(fù)雜曲線應(yīng)用,建立片體,虛擬裝配,輸出二維圖紙的強(qiáng)大功能,被廣泛應(yīng)用在汽車、航空、機(jī)械、消費(fèi)產(chǎn)品等設(shè)計(jì)領(lǐng)域。使復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)簡單化,減少產(chǎn)品的開發(fā)成本,增強(qiáng)企業(yè)的競爭力,它的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被上述行業(yè)所證實(shí),并且正在被更多的行業(yè)和個人所認(rèn)識。改版后的UGNC強(qiáng)大的生命力定會大放異彩,給設(shè)計(jì)者帶來更大的驚喜。

建模的方法靈活多變,可采用成型特征的方法也可采用草圖設(shè)計(jì)或在一個部件的設(shè)計(jì)中靈活交叉使用各種設(shè)計(jì)方法。參數(shù)化的設(shè)計(jì)非常適合熱風(fēng)爐產(chǎn)品的修改,直接建模的方法也非常適用實(shí)體的修改。裝配建模的兩種方法“自頂向下和自低向上”,令熱風(fēng)爐的裝配設(shè)計(jì)非常方便。本文設(shè)計(jì)采用的是絕對坐標(biāo)的裝配。通過實(shí)體結(jié)構(gòu)分析可以看出,各個部件大部分為圓形,利用圓心作為絕對坐標(biāo),實(shí)體成型后裝配非常方便實(shí)用,并可對實(shí)體陣列、旋轉(zhuǎn)、移動,真可謂隨心所欲。

我的感覺是UGXN軟件是成功的三維設(shè)計(jì)軟件,他的強(qiáng)大功能令我敬佩。當(dāng)然,開始學(xué)習(xí)該軟件也很辛苦,功能強(qiáng)大涉及的理念也很復(fù)雜,我感覺開始學(xué)習(xí)的時候,就像建立立體模型一樣,要有時空的概念,學(xué)習(xí)新的內(nèi)容更要鞏固先學(xué)習(xí)的知識,勤思考多練習(xí),否則,學(xué)習(xí)會很艱苦尤其是自學(xué)時。因此,首先要有一個定位,先掌握一個功能再學(xué)習(xí)其他,這樣才能將學(xué)習(xí)深入下去,只要努力一定會成功。學(xué)習(xí)任何一種設(shè)計(jì)軟件都是一種挑戰(zhàn),喜歡挑戰(zhàn)的人一定成功。最后,祝愿喜歡UGNX軟件的人借助該軟件的平臺設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品。

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