柱塞式往复泵十字头CAD模块开发.pdf

柱塞式往复泵十字头CAD模块开发 3 朱增宝 潘地林 安徽理工大学 安徽 淮南232001 摘要 结合江苏省无锡市海燕高压泵厂多年来往复泵设计 制造的实际经验 运用VB 6 0 开发出了高效实用的三柱塞往复泵CAD系统软件 介绍了这一CAD系统的十字头设计模块开发 过程 该模块能够进行三柱塞往复泵十字头的尺寸计算 强度校核 并以广泛使用的绘图软件 SolidWorks为基本平台 开发出三柱塞往复泵十字头模块的参数化绘图程序 实现了绘制十字头的 自动化 关键词 往复泵 十字头 CAD 中图分类号 TH322 文献标志码 A 文章编号 100320794 2007 0820085203 Crosshead CAD Module Development for Plunger Reciprocating Pump ZHU Zeng bao PAN Di lin Anhui University of Science crosshead CAD 0 引言 在往复泵中 十字头在其滑道里做往复直线运 动 具有导向作用 通过十字头把作摇摆运动的连 杆和作往复运动的柱塞以铰链形式连接起来并起力 的传递作用 要求在满足强度的条件下 重量尽可 能轻 结构力求简单 与柱塞 连杆小头连接牢固可 靠 便于拆装和维修 柱塞式往复泵十字头CAD设 计模块具有的十字头的尺寸计算 强度校核 参数化 绘图等功能 能够使十字头的设计合理化 规范化 提高企业的产品设计和开发能力 1 十字头设计原理 1 1 十字头的结构形式 连杆小头和十字头之间用十字头销来联接 连 杆小头位于十字头体内 采用销联接闭式十字头 十字头与柱塞采用圆柱螺纹联接 此种结构简单 重量轻 为中小型泵所常用 十字头剖视见图1 1 2 滑履尺寸的确定 滑履直径 Dh 119 21 88 pmax 式中 pmax 最大柱塞力 滑履长度Lh 0 9 1 2 Dh滑履宽度 3 安徽省教育厅自然科学基金资助项目 2004kj128 Bh Dh 1 3 十字头体主要尺寸的确定 1 十字头销孔座壁厚s s Bh bx 2 式中 bx 连杆小头衬套宽度 2 十字头体壁厚S1 S1 Dh D2 2SB1 2 式中D2 连杆小头孔直径 SB1 连杆小头壁厚 3 十字头销直径的确定 十字头直径ds可按经验公式初步确定 然后经 强度校核后再进行修正 ds 0 8 11 02 pmax 1 4 十字头强度校核 1 十字头滑履比压校核 ph Nmax G LhBh ph Nmax p max tg max pmax tg max pmax G Gs kGg 式中Nmax 作用在十字头上的最大侧向力 p max 最大综合柱塞力 连杆摆角 tg max 连杆比 58 第28卷第8期 2007年 8月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vol128No18 Aug 2007 G 十字头重量Gs和由十字头分担的 连杆重量之和 k 转化成往复运动质量的系数 ph 许用比压值 2 十字头销与孔座配合处比压pt pt p max 2dsS pmax 2dsS pt 式中ds 十字头销直径 S 十字头销在一侧销孔座内的支承长度 pt 许用比压值 图1 十字头剖视图 2 十字头设计模块程序设计 十字头的设计主要是确定十字头的尺寸 然后 再进行十字头滑履比压ph及十字头销与孔座配合 处比压pt的校核 1 十字头设计模块的程序流程 确定十字头设计计算系数 然后进行十字头的 尺寸计算 计算完毕后 进行十字头强度校核 强度 校核的结果出来后 可以调整相关的计算系数 来达 到设计要求 十字头设计模块程序流程见图2 图2 十字头程序设计的流程图 2 十字头设计模块的窗体界面设计 十字头程序设计的窗体界面如图3所示 它是 由计算系数 尺寸计算和强度校核3个框架Frame 及一些命令按钮所组成 计算系数框架由十字头体材料 材料的许用比 压 pt 两个下拉列表框和滑履直径Dh计算系数k1 滑履长度Lh计算系数k2 销孔座B B截面积Ab 计算系数k33个文本框组成 尺寸计算框架由12 个标签框组成 它们反映了十字头的全部的尺寸特 征 强度校核框架由十字头滑履比压ph及十字头 销与孔座配合处比压pt的校核2个标签框及2个附 加说明标签框组成 图3 十字头设计模块的窗体界面设计 3 十字头设计模块程序的编制 把十字头主要尺寸确定及强度校核表中的计算 公式编写成程序 要注意往复泵总体设计 柱塞 曲 轴 连杆等模块的计算结果的数据传递 3 十字头设计模块的参数化绘图子模块设计 十字头设计模块在完成尺寸计算和强度校核并 满足设计要求后 可以十字头的工程图画出来 这一 功能原理是对三维绘图软件SolidWorks进行二次开 发 十字头设计模块计算出来的十字头特征尺寸 在 三维绘图软件SolidWorks平台上 自动绘制出图形 实现了高度的自动化 1 十字头特征建模 SolidWorks是基于特征的参数化三维绘图软件 可以通过尺寸驱动来改变实体模型 在运用VB6 0 实现在SolidWorks中自动绘出十字头的三维实体图 前 首先在SolidWorks的零件图模板中绘出十字头 的三维实体模型 然后把该十字头实体模型保存到 文件夹中 建立十字头特征模型时需要分析十字头 的特征并进行特征规划 以使利用特征参数能够创 建出正确的三维图 2 参数化绘图子模块程序设计 SolidWorks以参数化和特征建模技术 为设计人 员提供了很好的设计环境 SolidWorks的API Ap2 plication Programming Interface 是一个基于OLE Auto2 mation的应用编程接口 其中包含了数以百计的功 能函数 可以直接被VB6 0调用 从而很方便地对 SolidWorks进行二次开发 SolidWorks将其内部数据以对象的形式组织起 来 并构成一个层次结构 最顶层的对象为Sld2 Works Application 它是其他对象的父对象 用VB6 0 函数CreateObject获得对象关联 通过对Application 对象的方法 属性的调用 来操纵图形数据库 在十字头绘制窗体模块的对象 命令按钮绘图 的Click事件中 添加代码 通过值传递来调用往复 泵设计工程中的标准模块中的通用十字头绘图子程 68 Vol128No18 柱塞式往复泵十字头CAD模块开发 朱增宝 等 第28卷第8期 镐形齿采煤机螺旋滚筒平均负荷的计算机模拟 王洪英 高晓琳 鸡西大学 黑龙江 鸡西158105 摘要 通过对采煤机螺旋滚筒的受力分析 建立采煤机螺旋滚筒平均负荷的数学模型 对螺 旋滚筒平均负荷进行计算机模拟 且模拟的曲线反映滚筒负荷随不同参数的变化 从而为螺旋滚筒 的设计打下基础 关键词 采煤机 螺旋滚筒 平均负荷 计算机模拟 中图分类号 TD42 TP29 文献标志码 A 文章编号 100320794 2007 0820087202 Computer Simulation of Average Loads on Shearer Helical Drum WANG Hong ying GAO Xiao lin Jixi University Jixi 158105 China Abstract By meansof force analysisof shearer helical drum mathematical modelsof average loadson a shear2 er s helical drum are set up in the paper the average load carries out the computer simulation on helix drum the simulation curve reflects drum load and with being unlike parametric change being that helix drum design lays down basis thereby Key words shearer helical drum average load computer simulation 0 前言螺旋滚筒是采煤机的重要组成部分之一 它的 序ParametricSub Sub ParametricSub ByVal Label16Passed As Double Dim swApp As Object Dim Part As Object Set swApp CreateObject SldWorks Applica2 tion Set Part swApp OpenDoc Mypath 十字 头特征模型 SLDPRT swDocPART Part Parameter D1 基体 拉伸 SystemValue Label17Passed End Sub 上述是经过裁减了的标准模块中的通用绘制十 字头子程序 在SolidWorks中自动绘出十字头的三维实体 后 可以进入到SolidWorks工程图环境中 通过命名 视图和对生成的十字头主视图进行剖视 可以生成 各个方向和剖面的工程图 如图4所示 4 结语 往复泵中十字头与柱塞 连杆相连 受到往复泵 的主要结构参数及柱塞 曲轴 连杆等关键部件的有 关参数影响 涉及的计算变量多 难于用手工计算来 图4 十字头工程图 反映这一动态的 相互联系的过程 往复泵CAD系 统十字头设计模块界面简单 友好 直观 计算准确 合理 可以作为企业研发新产品的设计工具 使用中 效果明显 参考文献 1 赵胜 赵振东 叶长根 等 往复泵设计 M 北京 机械工业出版 社 1983 2 美 Prancesco Balena Visual Basic 6 0编程技术大全 M 北京 机 械工业出版社 2000 3 江洪 魏峥 王涛威 等 SolidWorks二次开发实例解析 M 北京 机械工业出版社 2004 4