真空磁傳動攪拌機概述:
真空磁傳動攪拌機在設計充分考慮到客戶的各種功能需求。
1.產品採用將磁傳動攪拌機安裝在真空罐上,憑藉磁傳動攪拌機的靜密封結構原理,確保攪拌器運轉時嚴格密封、達到零洩漏;
2.與真空系統連線起來抽真空,使被攪拌的物料或介質處在真空環境中被攪拌混合,達到理想的、純粹的攪拌工藝效果;
3.適用於在真空環境中的液-液以及固-液的攪拌、混合、溶解、傳質、擴散、化學反應等工藝。
●真空磁傳動攪拌機特點:
將多項技術元素整合設計,通過成熟的磁傳動攪拌機技術,能高度確保真空攪拌機的抽真空的嚴格密封的要求。
●其他方面:
1.運用的高效節能型軸流槳葉技術,非常適合中、低粘度的介質的真空攪拌;
2.採用各種要求的螺帶攪拌器,非常適合中、高粘度的介質的真空攪拌。
●真空攪拌機結構示意圖:
首先收集相關資料了解國內外研究現狀並翻譯相關英文資料,在了解基本資料後進行方案總體設計,關鍵資料計算完成後開始**配圖及主要零件圖制,對關鍵零件進行設計校核後進行三維建模、運動**。
圖2.1型真空注型機攪拌機構
我設計的型真空注型機攪拌機構由直流馬達、減速機、同步帶輪、蓋板底板、軸、接頭、連桿及板組成。其中直流馬達通過減速機將動力傳給帶輪1,帶輪1經過皮帶傳給帶輪2,帶輪2通過軸傳給接頭,接頭通過連桿將動力傳給板進行攪拌。
圖2.1就是對型真空注型機攪拌機構結構分析後得到的型真空注型機攪拌機構。
考慮載荷性質和每天運轉的時間等因素,設計功率要比要求傳遞的額定功率要大,即
1.1)
式中 p——傳遞的額定功率,kw;
工作情況係數。
液體攪拌機的工況係數=1.6 (普通工作時間10~16小時),所選電機功率w
由公式1.1得到設計功率kw
圖3.1同步帶選型圖
由上圖根據設計功率(32w)和小輪轉速(120)確定選xl型。
表1-1 同步帶主要引數
由表1-1得到xl型同步帶節距為5.08mm。
xl型帶輪最小齒數,所以初步取齒數。
故小帶輪節圓直徑 mm
帶速m/s
傳動比大帶輪齒數
大帶輪節圓直徑mm
初定中心距
代入節圓直徑得
即取為110mm
初定帶的節線長度
mm實際中心距mm
基準額定功率kw
頻寬mm
作用在軸上的力 n
切邊長 mm
撓度mm
載荷n查閱機械手冊 n 故滿足條件
① 畫出軸的力學模型圖
分析結構可知:此軸主要受扭轉力矩的作用,軸向力很小,忽略不計。
② 作用在軸上的力
由於此軸上安裝的攪板,攪動一種特殊的液體,此液體給板乙個作用力並傳遞給軸。經查詢資料模擬可得軸所受的轉矩t』是5200nm,所以t=5200nm.
③ 畫扭矩圖
④ 校核軸的強度
⑴由此結構可知危險截面在ⅰ-ⅰ和ⅱ-ⅱ上
由於此軸的材料為q235,其需用切應力,所以安全。
⑵因軸又細又長,為保證其能正常工作,應保證軸的角度應變率也應在一定的範圍內。
而需用角度變化率,所以能正常工作。
機械產品從設計到成品面向市場的過程,往往需要經歷「設計樣機製造、測試評價、修改、產品」這一耗時的過程。如何加速新產品的開發過程,並在新產品投產之前有乙個有效的手段來檢驗新產品的效能和適應性,以避免投產後的失敗,這是工程技術人員追求的目標。三維實體模型就是設計者進行實時形象的分析設計,模擬實驗,**結果的虛擬樣機。
目前二維繪圖軟體的使用相當普遍,這主要是由於工程設計上傳統的繪圖習慣,從設計的觀點看,人們頭腦中所構思的設計物件是三維實體,用二維圖形表示三維物體有許多侷限性,隨著三維圖形技術的發展,在三維模型的基礎上可以進行裝配、干涉檢查、有限元分析,運動分析等高階的計算機輔助工作。隨著計算機硬體的、技術的發展,二維繪圖將很快被三維實體造型所代替。
型真空注型機攪拌機構設計大部分還是二維圖形設計,難以實現引數化、系列化,難以實現整機分析和計算,圖形資料難以為後續工程應用。因此,本文對型真空注型機攪拌機構三維實體模型的設計是利用基於特徵的三維繪圖軟體ug來實現的。
ug現在叫做nx,它是乙個三維設計軟體,主要用於汽車和機械行業,在航空領域也有部分企業在使用。相似軟體還有catia、proe等
eds公司的unigraphics nx是乙個產品工程解決方案,它為使用者的產品設計及加工過程提供了數位化造型和驗證手段。unigraphics nx針對使用者的虛擬產品設計和工藝設計的需求,提供了經過實踐驗證的解決方案。unigraphics nx為設計師和工程師提供了乙個產品開發的嶄新模式,它不僅對幾何的操縱,更重要的是團隊將能夠根據工程需求進行產品開發。
unigraphics nx能夠有效地捕捉、利用和共享數位化工程完整過程中的知識,事實證明為企業帶來了戰略性的收益。
來自 ugs plm 的 nx 使企業能夠通過新一代數位化產品開發系統實現向產品全生命週期管理轉型的目標。 nx 包含了企業中應用最廣泛的整合應用套件,用於產品設計、工程和製造全範圍的開發過程。
如今製造業所面臨的挑戰是,通過產品開發的技術創新,在持續的成本縮減以及收入和利潤的逐漸增加的要求之間取得平衡。為了真正地支援革新,必須評審更多的可選設計方案,而且在開發過程中必須根據以往經驗中所獲得的知識更早地做出關鍵性的決策。
nx 是 ugs plm 新一代數位化產品開發系統,它可以通過過程變更它使得工程專業人員能夠推動革新以創造出更大的利潤。 nx 可以管理生產和系統效能知識,根據已知準則來確認每一設計決策。
nx 建立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經驗基礎之上,這些解決方案可以全面地改善設計過程的效率來驅動產品革新。 nx 獨特之處是其知識管理基礎,,削減成本,並縮短進入市場的時間。通過再一次將注意力集中於跨越整個產品生命週期的技術創新, nx 的成功已經得到了充分的證實。
這些目標使得 nx 通過無可匹敵的全範圍產品檢驗應用和過程自動化工具,把產品製造早期的從概念到生產的過程都整合到乙個實現數位化管理和協同的框架中。
工業設計和風格造型:
nx 為那些培養創造性和產品技術革新的工業設計和風格提供了強有力的解決方案。利用 nx 建模,工業設計師能夠迅速地建立和改進複雜的產品形狀, 並且使用先進的渲染和視覺化工具來最大限度地滿足設計概念的審美要求。
(1)產品設計:
nx 包括了世界上最強大、最廣泛的產品設計應用模組。 nx 具有高效能的機械設計和製圖功能,為製造設計提供了高效能和靈活性,以滿足客戶設計任何複雜產品的需要。 nx 優於通用的設計工具,具有專業的管路和線路設計系統、鈑金模組、專用塑料件設計模組和其他行業設計所需的專業應用程式。
(2)**、確認和優化:
nx 允許製造商以數位化的方式**、確認和優化產品及其開發過程。通過在開發
週期中較早地運用數位化**效能,製造商可以改善產品質量,同時減少或消除對於物理樣機的昂貴耗時的設計、構建,以及對變更週期的依賴。
用ug進行三維模型設計,是以三維零件為基礎的三維圖形設計。從而構成產品的設計過程,加工原理,動畫以及效能評價與分析結構。三維圖形設計不僅具有美學特點和個性特點,而且與產品加工方式有關。
三維虛擬圖形要求能反應機械產品的外觀,空間關係,運動等方面的特性、原理,使用者能從不同的角度,以不同的比例觀察虛擬模型,還能夠通過操縱模型對產品的功能進行定性的評價。其設計過程如圖4.1所示。
圖4.1 ug建模設計說明圖
在ug中,具有全面的零件實體建模功能和變數化的草圖輪廓繪製,能夠自動進行動態約束檢查。用ug的拉伸、旋轉、倒角,等功能可以方便的得到要設計的實體模型。
以我設計型真空注型機攪拌機構接頭的三維圖形為例說明零件的建模過程
(1)生成基體特徵,在前檢視上畫出草圖輪廓,在草圖上新增幾何關係和尺寸,並用迴轉特徵生成基體,即接頭的大致基本形狀。
(2)在基體上選擇一端為基準面,繪製矩形草圖,用拉伸—求差等特徵完成接頭與連桿連線縫。
(3)在基體上選擇另一端面作為參考平面,運用切除—拉伸完成螺栓孔的繪製。
(4)繪製一基準面,運用拉伸—求差生成一小孔。
這樣就繪製出型真空注型機攪拌機構接頭的三維圖形如圖4.2
圖4.2 接頭
在ug中,對於結構,形狀複雜的產品模型進行建模的思路是將整個產品分解為多個零件,通過零件之間的布林運算逐步得到完整的產品模型,其中,往往將整個產品中最主要或最大的部分視為基本零件,首先完成它的造型,其它部分作為新增特徵,以搭積木的方法,在基體零件的基礎上,通過新增,最終得整個模型。
裝配設計包括部件設計和**配設計。利用零件的平移、旋轉、重合、同心、垂直、平行、相切、距離、夾角等裝配約束使設計好的所有零部件裝配在一起。同時,在裝配過程中進行動態裝配干涉檢查,一旦發生裝配干涉或公差不配合,可在特徵樹的編輯功能下進行修改。
最後,對裝配圖進行渲染,包括陰影,紋理,透明,高光,漫反射,選擇材料等。
在ug的裝配設計中可以直接參照已有的零件生成新的零件。在型真空注型機攪拌機構的裝配中,零部件為底板,其它部分為子部件,如蓋板、軸、接頭、連桿及板等。最後,將子部件和其它零件裝配在基部件上完成裝配。
以型真空注型機攪拌機構的裝配過程為例說明零件的裝配過程
畫出所有零部件的三維模型零件圖
圖4.3底板三維模型零件圖
圖4.4蓋板三維模型零件圖
圖4.5軸三維模型零件圖
圖4.6板三維模型零件圖
圖4.7帶輪三維模型零件圖
圖4.8電動機減速機三維模型零件圖
圖4.9擋邊三維模型零件圖
圖4.10連桿三維模型零件圖
圖4.11 ug裝配圖
上述例子可以看出,運用三維繪圖軟體,型真空注型機攪拌機構設計與製造過程可以從單一的平面轉變視覺化的三維動態圖形,更接近生產實際,它可直觀地檢查產品工作過程中相對運動及干涉原因,縮短了產品設計製造週期,可達到高效,快速,敏捷和一次試製成功的目的,有效地降低了設計製造成本。
運用基於三維特徵造型軟體ug構造了產品的三維模型圖,將三維動態模擬,圖形學與機械產品模型,,直觀的描述了產品設計過程,大大節省了設計時間和設計週期。
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