《混凝土搅拌车螺旋叶片展开图的实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土搅拌车螺旋叶片展开图的实现（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、设计计算设计计算D e s i g n a n d C a l c u l a t i o n2 0 0 6 ( 4 )工 程 机 械混 凝 土 搅 拌 输 送 车 ( 以 下 简 称 输 送 车 ) 是 运 输 商品 混 凝 土 的 理 想 工 具 , 它 广 泛 地 适 用 于 公 路 、 城 乡 建设 、 铁 道 、 机 场 和 水 泥 制 品 等 工 程 的 现 代 化 施 工 。 混凝 土 搅 拌 输 送 车 的 拌 筒 叶 片 是 实 现 搅 拌 筒 功 能 的 主体 结 构 , 直 接 影 响 搅 拌 与 输 送 混 凝 土 的 性 能 , 但 其 设计 计 算 复 杂 , 图
2、纸 绘 制 的 工 作 量 大 。 现 在 叶 片 的 设计 计 算 多 为 人 工 手 算 , 然 后 根 据 计 算 结 果 绘 制 叶 片螺 旋 线 图 及 展 开 图 , 一 位 设 计 人 员 完 成 这 些 工 作 往往 需 要 一 个 月 的 时 间 。 针 对 这 一 情 况 , 我 们 利 用A U T O C A D V B A 软 件 开 发 了 输 送 车 叶 片 的 参 数 化 设计 系 统 。 只 要 在 该 软 件 界 面 中 输 入 搅 拌 车 各 个 部 分的 参 数 , 即 能 迅 速 自 动 完 成 叶 片 的 设 计 计 算 及 图 纸的 自 动 绘 制
3、 , 提 高 了 设 计 效 率 和 质 量 。 下 面 简 单 介绍 拌 筒 叶 片 的 计 算 及 展 开 图 的 绘 制 过 程 。1 拌 筒 叶 片 的 计 算 简 介目 前 多 数 输 送 车 拌 筒 叶 片 主 要 由 两 组 旋 向 相同 、 互 错 1 8 0 的 螺 旋 叶 片 组 成 。 螺 旋 叶 片 均 为 直 纹螺 旋 面 , 可 设 计 成 左 旋 , 也 可 设 计 成 右 旋 。为 便 于 计 算 , 引 入 了 计 算 锥 的 概 念 。 计 算 锥 是 一个 假 想 的 平 行 于 拌 筒 锥 面 的 锥 面 , 该 锥 面 与 叶 片 螺旋 面 交 线 上
4、 各 处 螺 旋 角 均 相 等 。 目 前 , 设 计 的 搅 拌输 送 车 螺 旋 叶 片 , 多 采 用 斜 圆 锥 对 数 螺 旋 面 。 它 是在 式 ( 1 ) 所 列 斜 圆 锥 对 数 螺 旋 线 方 程 的 基 础 上 , 由 一条 长 度 为 d , 与 Z 轴 夹 角 恒 为 常 数 的 空 间 曲 线 r ,沿 圆 锥 对 数 螺 旋 线 绕 Z 轴 作 螺 旋 运 动 而 形 成 的 。 如图 1 所 示 。斜 圆 锥 对 数 螺 旋 线 方 程 为 :x = 0 e x p ( s i n / t g ) s i n c o s y = 0 e x p ( s i
5、n / t g ) s i n s i n z = 0 e x p ( s i n / t g ) s i n c o s ( 1 )斜 圆 锥 对 数 螺 旋 面 方 程 为 :x = 0 e x p ( s i n / t g ) s i n - d s i n c o s y = 0 e x p ( s i n / t g ) s i n - d s i n c o s z = 0 e x p ( s i n / t g ) c o s - d c o s ( 2 )式 中 : 圆 锥 顶 角 的 一 半 螺 旋 线 的 螺 旋 角0 圆 锥 顶 到 圆 台 小 头 的 母 线 长 空
6、间 曲 线 r 与 Z 轴 夹 角d 空 间 曲 线 长 度 参 数2 ni式 中 : n 螺 旋 线 在 平 面 投 影 图 中 所 取 的 等 分 数i 等 分 编 号据 此 方 程 , 可 推 导 出 叶 片 顶 部 和 叶 片 根 部 的 螺旋 线 方 程 , 进 而 对 螺 旋 线 叶 片 的 各 几 何 尺 寸 进 行 计算 。设 计 中 , 将 空 间 螺 旋 面 叶 片 分 段 展 开 成 平 面 图混 凝 土 搅 拌 车 螺 旋 叶 片 展 开 图 的 实 现河 北 理 工 大 学 蔡 玉 强 张 雪 艳 孟 宪 举! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
7、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !摘 要 : 混 凝 土 搅 拌 输 送 车 的 拌 筒 叶 片 设 计 计 算 复 杂 , 图 纸 绘 制 的 工 作 量 大 。 介 绍 了 利 用 A U -T O C A D V B A 开 发 的 混 凝 土 搅 拌 输 送 车 叶 片 参 数 化 设 计 系 统 螺 旋 叶 片 展 开 图 的 实 现 过 程 , 该 软 件能 自 动 完 成 叶 片 展 开 图 的 设 计 计 算 和 自 动 绘 图 。关 键 词 : 拌 筒 叶 片 参 数 化 设 计 A u t o c a d V B A图 1
8、 计 算 示 意 图2 5 设计计算设计计算D e s i g n a n d C a l c u l a t i o n2 0 0 6 ( 4 )工 程 机 械图 4 绘 制 叶 片 过 程图 5 连 接 交 点形 。 制 造 中 根 据 平 面 图 形 下 料 经 锻 压 成 型 后 , 焊 接在 搅 拌 筒 体 的 内 壁 上 。 所 以 , 叶 片 展 开 成 平 面 图 的准 确 程 度 , 是 使 搅 拌 输 送 车 性 能 达 到 设 计 要 求 的 重要 因 素 之 一 。 螺 旋 面 理 论 上 是 不 可 展 曲 面 , 由 于 制造 工 艺 的 需 要 常 采 用 近 似
9、 展 开 法 加 以 处 理 , 以 满 足制 造 要 求 。 我 们 在 设 计 时 , 利 用 制 图 法 中“ 三 角 形 ”法 的 原 理 , 借 助 计 算 机 对 空 间 斜 圆 锥 对 数 螺 旋 面 叶片 , 进 行 展 开 计 算 , 即 减 少 了 计算 量 , 又 得 到 比 较 准 确 的 叶 片平 面 展 开 图 。 现 将 计 算 方 法 叙述 如 下 。将 空 间 叶 片 第 i 点 至 i + 1点 两 等 分 点 之 间 的 一 小 段 叶片 , 近 似 地 看 作 一 四 边 梯 形 , 如图 2 所 示 , 只 要 算 出 两 等 分 点间 叶 片 根 部
10、 及 顶 部 斜 圆 锥 对 数螺 旋 线 上 点 C 、 B 、 D 、 A 的 坐 标值 , 然 后 根 据 空 间 任 意 两 点 间距 离 公 式 就 可 以 计 算 出 图 中 任意 两 点 间 的 距 离 , 即 A B 、 B C 、C D 、 D A 、 D B 。 通 过 计 算 机 对 每一 微 段 进 行 循 环 计 算 , 就 可 将整 个 螺 旋 叶 片 展 开 。 为 了 使 展开 的 螺 旋 叶 片 平 面 图 达 到 一 定的 精 确 程 度 , 在 螺 旋 叶 片 设 计计 算 时 , 须 将 两 等 分 点 i 点 和i + 1 之 间 的 间 隔 控 制
11、在 一 定 的范 围 内 。2 螺 旋 叶 片 展 开 图 的 绘 制以 6 m3搅 拌 车 为 例 , 将 螺旋 叶 片 分 前 锥 叶 片 、 圆 柱 叶 片 、 后 锥 叶 片 三 段 进 行展 开 计 算 和 绘 图 。 各 段叶 片 从 加 工 制 造 的 角 度考 虑 在 绘 图 时 又 分 成 几段 。 由 以 上 分 析 可 知 , 每段 叶 片 的 展 开 图 又 是 由一 系 列 形 如 C B D A 的 四边 梯 形 微 段 组 成 , 所 以只 要 循 环 绘 制 各 叶 片 四边 梯 形 微 段 即 可 , 当 四边 梯 形 微 段 数 量 足 够多 , 叶 片 总
12、 长 度 达 到 一 定 值 时 , 退 出 循 环 绘 制 。 叶 片展 开 图 绘 制 流 程 图 如 图 3 所 示 。绘 制 叶 片 的 过 程 如 图 4 和 图 5 所 示 。以 前 锥 叶 片 为 例 , 具 体 绘 制 程 序 如 下 : 绘 制 前 锥 叶 片 展 开 图 1 的 子 程 序S u b D r a w Q i a n z h u i Y e p i a n Z 1 ( )q i a n z h u i j i s u a n 调 用 前 锥 计 算 子图 2 叶 片 微 段 展 开图 3 叶 片 展 开 绘 制 程 序 流 程 图2 6 设计计算设计计算D e
13、 s i g n a n d C a l c u l a t i o n2 0 0 6 ( 4 )工 程 机 械程 序 绘 制 第 一 条 线D i m q z 1 l i n e 1 O b j A s A c a d L i n eD i m q z 1 l i n e 1 O b j s t a r t P o i n t ( 0 T o 2 ) A sD o u b l e 定 义 起 始 点 坐 标D i m q z 1 l i n e 1 O b j e n d P o i n t ( 0 T o 2 ) A sD o u b l e 定 义 终 点 坐 标D i m q z 1
14、x 0 , q z 1 y 0 A s D o u b l eD i m i n t P o i n t s 1 A s V a r i a n tD i m i n t P o i n t s 2 A s V a r i a n tq z 1 x 0 = 2 0 0 为 起 始 点 坐 标 赋 值q z 1 y 0 = 2 0 0q z 1 l i n e 1 O b j s t a r t P o i n t ( 0 ) = q z 1 x 0 线 段 起 始 点 坐 标 , B 点q z 1 l i n e 1 O b j s t a r t P o i n t ( 1 ) = q z
15、1 y 0q z 1 l i n e 1 O b j s t a r t P o i n t ( 2 ) = 0q z 1 l i n e 1 O b j e n d P o i n t ( 0 ) = q z 1 x 0 线 段 终 点 坐 标 , A 点q z 1 l i n e 1 O b j e n d P o i n t ( 1 ) = q z 1 y 0 + B A ( 0 )q z 1 l i n e 1 O b j e n d P o i n t ( 2 ) = 0S e t q z 1 l i n e 1 O b j = T h i s D r a w i n g . M o d e l S p a c e .A d d L i n e ( q z 1 l i n e 1 O b j s t a r t P o i n t , q z 1 l i n e 1 O b j e n d P o i n t )D i m J A s I n t e g e r , i n t J A s I n t e g e rD i m s n g M u l t i ( 1 T o 2 0 0 , 1 T o 2 0 0 ) A s D o u b l e 定义 数 组s n g M u l t i ( 1
