UGNX在熱風爐設計中的應用

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

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

1、前言

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

2、熱風爐燃燒室的設計

燃燒室的結(jié)構(gòu)見圖(使用UGNX設計的) UGNX在熱風爐設計中的應用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熱被桶體吸收。桶體的外側(cè)與空氣接觸,將熱量傳導給空氣,空氣在螺旋肋板的引導下螺旋運動提高換熱效率。導煙管將桶體內(nèi)的煙氣導出到夾層中換熱(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入除塵系統(tǒng)。

除塵后排入大氣中。裝配后的重量在裝配導航中非常容易得到,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算。

2.1燃燒室襯桶的設計

燃燒室襯桶體的結(jié)構(gòu)見下圖 UGNX在熱風爐設計中的應用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,換熱桶體的設計采用的是成型特征的設計方法,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板繪制草圖的方法拉伸草圖并使用布爾運算獲得。設計后直接獲得桶體重量數(shù)據(jù),節(jié)省了繁瑣的計算。

2.2 封頭的設計

封頭的設計采用草圖曲線設計和拉伸功能完成或采用其他的方法建模。

UGNX在熱風爐設計中的應用autocad資料圖片3

UGNX在熱風爐設計中的應用autocad資料圖片4

圖3 封頭圖4 封頭草圖

2.3 螺旋肋板的設計

螺旋肋板的設計采用的方法是,根據(jù)曲線的導程(導程=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體。

2.4底板的設計

底板的設計方法采用成型特征,首先建立圓柱體利用坐標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

其他孔實體模型見圖5

UGNX在熱風爐設計中的應用autocad資料圖片5

圖5 底板

2.5 排煙盒的設計

排煙盒的結(jié)構(gòu)見下圖

UGNX在熱風爐設計中的應用autocad應用技術(shù)圖片圖片6

圖6 排煙盒

排煙盒的設計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,拉伸建立實體。

UGNX在熱風爐設計中的應用autocad應用技術(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計,工業(yè)設計,詳細的機械設計的優(yōu)秀軟件。它的實體建模,復雜曲線應用,建立片體,虛擬裝配,輸出二維圖紙的強大功能,被廣泛應用在汽車、航空、機械、消費產(chǎn)品等設計領域。使復雜產(chǎn)品的設計簡單化,減少產(chǎn)品的開發(fā)成本,增強企業(yè)的競爭力,它的優(yōu)點已經(jīng)被上述行業(yè)所證實,并且正在被更多的行業(yè)和個人所認識。改版后的UGNC強大的生命力定會大放異彩,給設計者帶來更大的驚喜。

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計或在一個部件的設計中靈活交叉使用各種設計方法。參數(shù)化的設計非常適合熱風爐產(chǎn)品的修改,直接建模的方法也非常適用實體的修改。裝配建模的兩種方法“自頂向下和自低向上”,令熱風爐的裝配設計非常方便。本文設計采用的是絕對坐標的裝配。通過實體結(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,實體成型后裝配非常方便實用,并可對實體陣列、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計軟件,他的強大功能令我敬佩。當然,開始學習該軟件也很辛苦,功能強大涉及的理念也很復雜,我感覺開始學習的時候,就像建立立體模型一樣,要有時空的概念,學習新的內(nèi)容更要鞏固先學習的知識,勤思考多練習,否則,學習會很艱苦尤其是自學時。因此,首先要有一個定位,先掌握一個功能再學習其他,這樣才能將學習深入下去,只要努力一定會成功。學習任何一種設計軟件都是一種挑戰(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計出更好的產(chǎn)品。

開放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學成才