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Solidworks在搅拌机虚拟样机设计应用

点击:1228 日期:2015-01-30 选择字号:

Solidworks在搅拌机虚拟样机设计应用

混凝土搅拌机是使混凝土配合料均匀拌和而制备混凝土的专用机械,是现代化建设施工中不可缺少的机械设备。它是由搅拌系统、传动装置、卸料机构等组成:搅拌系统由圆槽形搅拌筒和搅拌轴组成,在两根搅拌轴上安装了几组结构相同的叶片,但其前后上下都错开一定的空间,使拌合料在两个搅拌筒内不断地得到搅拌,一方面将搅拌筒底部和中间的拌合料向上翻滚,另一方面又将拌合料沿轴线分别向前推压,从而使拌合料得到快速而均匀的搅拌。设置在两只搅拌间底部的卸料门由气缸操纵。卸料门的长度比搅拌筒长度短,80-90%的混凝土靠其自重卸出,其余部分则靠搅拌叶片强制向外排出,卸料迅速干净。

我们利用SolidWorks软件来完成双卧轴强制式搅拌机虚拟样机设计

双卧轴强制式搅拌机的主体样机设计

在搅拌机的结构设计中,最困难、最繁琐的工作就是运动机构的设计与运动轨迹校核。目前主要采用的轨迹图法或根据几何约束条件建立方程组来求解,但这种设计比较麻烦,且设计工作不直观,设计结果不尽人意,而利用三维设汁软件Solidworks则能较好地解决上述问题,首先建立零件的三维模型,再将其装配起来,并可进行有限元分析计算,最后利用SolidWorks Motion来模拟各零部件的运动情况

东莞市中恒塑胶机械厂生产销售加热搅拌机,卧式搅拌机,卧式加热搅拌机,立式加热搅拌机,立式搅拌机。是目前国内主要的塑料机械制造商之一,采用现代化管理手段和先进的技术精密的设备来设计制造出客户所满意的塑料机械,使客户能以更低的成本,生产出优质的产品.设计生产:卧式搅拌机,卧式加热搅拌机,加热搅拌机,立式搅拌机,立式加热搅拌机,立式粉体搅拌机,筛分设备等,销售热线:400-8366-958"

零件设计建模

利用拉伸、阵列、切除、扫描、镜像等特征,建立双卧轴强制式搅拌机主要零部件的三维参数化模型.包括搅拌臂、搅拌筒、各种衬板、8种规格的搅拌叶片、刮板、搅拌装置等100多个零件。因电机、减速器、连轴器等为选购件,在设计时没有建立这些零件的三维模型,仅建立双卧轴强制式搅拌机主机上零件模型。在建模过程中,充分利用参数化尺寸、方程式共享数值、配置、派生零件等参数化设计和设计重用技术,便于虚拟装配时发现零件结构不合适时对其进行修改。

虚拟装配

SolidWorks软件提供了自上而下和自下而上两种设计方式,因我们已完成了双卧轴强制式搅拌机主要零部件设计,所以采用自下而上方式.按照同袖、共面等几何约束关系先将侧衬板、侧搅拌叶片、搅拌叶片、搅拌装置轴装配体等小部件装配起来.然后将子装配体装配成筒体搅拌装置等较大的部件,最后将较大的子装配体组装成双卧轴强制式搅拌机的整机装配图。采用分级装配方法,既便于我们及时发现装配问题,又便于修改。

在设计过程中为便于方案论证和与领导、制造工程师及其他相关人员进行交流,我们使用了动画插件实现了搅拌机所有零部件的动态组装模拟,并制作了装配动画,提高了设计的可视化。

有限元分析计算

搅拌机在工作过程中,搅拌轴是主要的传动和工作部件,利用SolidWorks内嵌集成的Simulation有限元分析软件对装配有搅拌臂和叶片的搅拌装置轴装配体进行有限元分析计算。首先将所建模型进行简化,忽略圆角倒角键槽等设计细节,通过标准数据接口,调人到Simulation有限元分析模块,进行实体网格划分,添加轴一端"不可平移"约束、轴承载荷和叶片上分布压力,然后进行有限元分析计算,得到搅拌轴应力分布情况应变和变形状况,计算出危险点的应力和应变,为搅拌轴的结构设计提供指导,同时对设计是否合理进行准确快速的评估。

搅拌运动模拟

搅拌机螺旋叶片绕水平轴旋转时使物料向上翻动,轴向力的作用将物料沿水平轴推向中问和另一端,物料的运动轨迹非常复杂在方案论证时,为形象地表达物料的运动情况,我们首先借助SolidWorks Motion全功能运动仿真软件,制作了搅拌机空转工作的运行动画,再建立单个物料和搅拌叶片碰撞的数学方程,借助SolidWorks制作了单个物料在搅拌简运行状况,模拟出物料在整个搅拌筒中形成的封闭式环流,反映出物料的拌合、离析状态,为进一步借助控制方程模拟双卧轴搅拌机的物料运动轨迹打下基础。

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