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水流方向控制装置设计与模型制作【7张图/11700字】【优秀机械毕业设计论文】

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水流方向控制装置设计与模型制作【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

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A3-浮球.DWG

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关键词：: 水流方向控制节制装置设计模型制作优秀优良机械毕业设计论文

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说明书一份。39页。11700字左右。

图纸共7张，如下所示
A3-浮球.DWG
A3-球阀.dwg
A3-装配体1.DWG
A3-装配体2.DWG
A3-转换板.dwg
A3-连杆.DWG
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水流方向控制装置设计与模型制作

[摘要] 雨洪利用作为开源和节流并举的一项措施，是缓解或解决上述水问题的一项重要措施，它具有节水、防洪、生态环境三个方面的效益。要推广雨洪利用技术，必须有系列化的成套设备。国外已经有许多成套的相关设备，并在全球范围推广使用。我国近些年通过研究已经取得了一些成果，形成了一些较成熟的技术，但设备方面还没有专业的生产厂家。急需结合有关研究和示范成果，加快雨洪利用技术的产业化。本文主要应用CAD技术与RP快速成型技术，进行水流方向控制装置设计与模型制作。该水流方向控制装置，通过机械结构对水位进行控制。

[关键词] CAD RP 水流方向控制装置雨洪利用快速成型

The direction of flow control design and model making device

[Abstract] Rainwater utilization measure as open source and throttling, is an important measure to alleviate or solve the water problem, which can be used as water, flood control, ecological environment improvement in three aspects. To popularize rainwater utilization technology, there must be a series of complete sets of equipment. Abroad there have been many sets of related equipment, and globally to promote the use of. Through the study on China in recent years has made some achievements, and the formation of the more mature technology, but the equipment is not professional manufacturers., We have to speed up industrial stormwater utilization technology based on related research and demonstration results. In this paper, the main application of CAD technology and RP rapid prototyping technology have be used to realize the direction of flow control design and model making device. They are useful to control the flow direction, and the water level.

[Keywords] CAD, RP, control the direction of water flow, rainwater utilization, rapid prototyping

目录

引言 1
第1章绪论 2
1.1 课题背景及研究目的和意义 2
1.2 国内外研究现状 2
1.3可行性 3
1.3.1资源方面的可行性 3
1.3.2技术方面的可行性 3
1.3.3经济方面的可行性 3
1.4 CAD技术支持 4
1.4.1 CAD软件 4
1.4.2辅助模型 4
1.4.3关于Solidworks 5
1.4.4关于AutoCAD 6
1.5 RP技术的优点 6
第2章快速成型制造 7
2.1快速成型制造的原理 7
2.2 RP技术功能实现的流程（作业流程） 7
2.3 FDM--熔融沉积成型 8
2.4 LOM原理 8
2.5 SLA原理 9
2.6 SLS原理 10
第3章水流方向控制装置的结构设计 11
3.1 水流方向控制装置原理 11
3.2 水流方向控制装置的设计要求 13
3.2.1过滤系统 13
3.2.2导流系统 13
3.2.3分流控制系统 13
3.2.4导出系统 13
3.3 水流方向控制装置的结构设计 13
3.3.1过滤系统 13
3.3.2导流系统 14
3.3.3分流控制系统 14
3.3.4导出系统。 19
3.5 水流方向控制装置性能评价 19
第4章水流方向控制装置实体的快速成型制造 20
4.1 FDM原理 20
4.2 设备介绍 20
4.3 快速成型制造的工作流程 21
4.4快速成型机安全操作注意事项 22
4.5 实体的后期处理 22
结论 26
致谢语 28
附录 30

水流方向控制装置设计与模型制作

内容简介：: 本科生毕业论文（设计）题目：水流方向控制装置设计与模型制作姓名：张驰系别：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化年级： 2009 级学号：导教师：王东为职称：副教授 2013 年 5 月 9 日原创性声明兹呈交的学位论文（设计），是本人在导师指导下独立完成的研究成果。除文中已经明确标明引用或参考的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。声明人（签名）：日期：年月日水流方向控制装置设计与模型制作 I 水流方向控制装置设计与模型制作摘要雨洪利用作为开源和节流并举的一项措施，是缓解或解决上述水问题的一项重要措施，它具有节水、防洪、生态环境三个方面的效益。要推广雨洪利用技术，必须有系列化的成套设备。国外已经有许多成套的相关设备，并在全球范围推广使用。我国近些年通过研究已经取得了一些成果，形成了一些较成熟的技术，但设备方面还没有专业的生产厂家。急需结合有关研究和示范成果，加快雨洪利用技术的产业化。本文主要应用术与速成型技术，进行水流方向控制装置设计与模型制作。该水流方向控制装置，通过机械结构对水位进行控制。关键词水流方向控制装置雨洪利用快速成型水流方向控制装置设计与模型制作 he of as is an to or be as in To be a of of of to in of is We to up on In AD P be to of to of 录引言 . 1 第 1 章绪论 . 2 题背景及研究目的和意义 . 2 内外研究现状 . 2 行性 . 3 源方面的可行性 . 3 术方面的可行性 . 3 济方面的可行性 . 3 术支持 . 4 件 . 4 助模型 . 4 于 . 5 于 . 6 P 技术的优点 . 6 第 2 章快速成型制造 . 7 速成型制造的原理 . 7 P 技术功能实现的流程（作业流程） . 7 . 8 理 . 8 理 . 9 理 . 10 第 3 章水流方向控制装置的结构设计 . 11 流方向控制装置原理 . 11 流方向控制装置的设计要求 . 13 滤系统 . 13 流系统 . 13 流控制系统 . 13 出系统 . 13 流方向控制装置的结构设计 . 13 滤系统 . 13 流系统 . 14 流控制系统 . 14 水流方向控制装置设计与模型制作导出系统。 . 19 流方向控制装置性能评价 . 19 第 4 章水流方向控制装置实体的快速成型制造 . 20 理 . 20 备介绍 . 20 速成型制造的工作流程 . 21 速成型机安全操作注意事项 . 22 体的后期处理 . 22 结论 . 26 致谢语 . 28 附录 . 30 水流方向控制装置设计与模型制作 1 引言雨洪利用是一项能够节约能源与开支措施，是能够解决我国三大水问题的一个重要方向，雨洪利用有许多优势，例如防洪、节约能源、保护环境。但是想要推广雨洪利用的先进技术，首先需要有专业化系统化的专业设备。现在，国外通过这些年的研究，已经有了很多完善的成套设备，并在向别的国家推广使用。我国近些年也开始了这方面的研究，并且取得了一些成果，但是在设备方面，却依然没有大型的系统化的生产厂家。现在非常需要把这些技术成果结合实际情况的设备，加快雨洪利用技术的产业化。本文主要应用术与速成型技术，进行水流方向控制装置设计与模型制作。该水流方向控制装置，通过机械结构对水位进行控制。水流方向控制装置设计与模型制作 2 第 1 章绪论题背景及研究目的和意义我国是个缺水的国家，人均水资源不到世界人均水平的四分之一，到 2012 年将低至到一千七百立方米。我国面临的三大水问题是干旱缺水与洪涝灾害和水环境恶化，这些问题制约了社会的可持续发展和经济增长。与此同时，城市化建设也带来了环境污染、天灾人祸等一系列问题。特别是城市地面不透水面积的扩大和城市楼房密度的提高，使雨水在路面径流形成时间缩短，最高值流量持续加大，排水系统压力增大，产生洪涝灾害的机会增加、危害加剧。同时，城市雨洪也是城市水体的一种污染源。尽管一些城市为解决这些水问题，采取了调水等措施，但还是没有从根本上解决问题。雨洪利用作为就是为了解决这些问题的一个很好的办法，是解决上述问题的重要突破点，它的优势十分明显，在节水、防洪、生态环境方面都有很好的效果。但是要推广雨洪利用技术，就要有系统化的专业设备。国外在这方面的研究已经进行了很多，也开始向外推广使用。我国这近也进行了这方面的研究，也有了不错技术成果，但专业设备始终没有专业化系统化产业化。内外研究现状目前世界上很多国家已经认识到了雨洪的利用价值，采用各种技术、设备和措施对雨洪进行利用和管理。据统计，全球 50 多个国家和地区都开始了不同规模的雨洪利用方面的研究。我国城市雨洪利用近几年才开始，现在主要在少水的地方才有部分小规模、局部的非标准性的利用。如大连的獐子岛、山东的长岛县等雨水集流的工程项目。大中城市还处于起步和讨论阶段，但是朝着良好的方向发展。由于缺水形势严峻，北京的步伐较快。曾于 20 世纪 90 年代初，开展了“北京市水资源开发利用的关键问题之一雨洪利用研究”课题的研究。另外，中国农业大学、北京建筑工程学院、华北水利水电学院、上海、天津等单位和地方都开始了城市雨洪利用技术的研究和应用。尽管现在国内的一些城市在这些方面获得了一些收获，但和发达国家的一比，无论是技术水还是设施建设，尤其是在系统的专业系统化设备方面，是有很大差距的，实际应用过程中还需要根据实际情况，进行分别特殊设计，给项目实施过程中产生很多困难。目前的雨水利用主要是使用是钢筋混凝土储水池储存，这种方法施工时间长，成本高，占地面积大，而且还有水质收到污染等问题无法解决。目前的市政排水口只水流方向控制装置设计与模型制作 3 是为做了方便排水的设计，没有排除污染物，净化水质的作用。目前城市的基本地面铺装都是不透水设计，路面凹陷就容易积水，给人们出行造成困难，使得河道洪峰量危机提升，对城市的防洪只有坏处，没有好处。因此，要推广雨洪利用技术就必须及时结合相关的研究成果，加快雨洪利用设备的产业化，一方面缓解城市发展面临的水问题，另一方面可以带动整个社会和国家的经济发展。行性雨洪资源利用通过这几年来全球地区的实践事实证明是十分有效果的。丹麦利用楼房屋顶收集雨水用来生活用水的水量占居民生活用水总用水量的三分之二还多，等于是居民总用水量的五分之一；美国的富雷斯诺市设有一个特殊的地下回灌系统，使用本系统十年来，地下水回灌量高达立方米。总而言之，政府制定雨水利用的相关法律法规，建立完善的雨洪利用的成套系统，建设专门的雨洪利用设施收集雨水，使用在生活和公共设施上。这样可以解决了城市水资源的紧缺的情况，也可以减少洪灾的发生。源方面的可行性我国位于亚洲季风气候区，这使得我国的雨季在都是集中在夏季的，每当雨季到来，或者遇到了台风等天气情况，就会产生雨量巨大的降雨。我国每年的平均降水总量约是六万亿立方米，等于年降雨量六百四十毫米。雨洪利用前提条件是足够的降雨量。雨洪利用可以改变时空分布的高度集中，使得储水形式可以分散开来，变弃为宝 ,化腐朽为神奇。这不仅我国现代经济可持续发展的思想，也正好是传统的思想为兴利除害。术方面的可行性我国几千年来一直致力于治理水患，积累了许多宝贵的经验，其中最有借鉴价值的是雨洪收集和水土保持等经验和相关技术。我国雨洪资源利用开始于上世纪 80年代， 90 年代继续发展，目前呈现良好的发展势头。许多大中型城市都展开了雨水收集利用研究工作，同时我们也可以借鉴发达国家雨洪资源利用的宝贵经验和先进理念。借鉴发达国家的现代治水理念，利用国内外已有的成熟技术和成功经验，完全可以充分利用雨洪资源，缓解水资源危机。济方面的可行性雨洪资源的主要方式是分散拦蓄、储存，分散利用。远比集中拦蓄、储存和异地使用费用低。主要手段为非工程性措施为主，工程性措施为辅，投资规模较小，而且许多投资本身就属于城市规划的一部分。水流方向控制装置设计与模型制作 4 雨洪资源的有效利用可以减少政府用于公共排水设施的费用。并且这些设备运行费用十分低，成本也低，此外还可以节省城市用水开支。雨洪资源利用还很有可能发展衍生出一些新型产业，这样会吸引大量的资本加入，使得这项新的产业能减少财政支出，还能加快经济增长，在社会生活的各个方面都会有十分积极的作用。术支持计算机辅助设计 (利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在设计中通常要用计算机对一个项目的许多方案进行大量的计算、然后进行分析和对比，最终挑选出最佳的方案；各种设计的信息，都要存放在计算机的内存里，以便能够方便快捷地取出进行查找，设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工程图，这在以前是个十分繁重的工作，现在可以都用计算机辅助完成；而且计算机能自动产生的设计的方案，并给出结果，可以最快速度地生成图形，使设计人员缩短时间在设计上，对方案作出判断，并作出修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。件时也写作“ “ 或类似的表达方式。相关的缩略语有示计算机辅助设计和草图（以及示计算机辅助建筑设计（所有这些术语基本上同义，都指使用计算机而不是传统的绘图板来进行各种项目的设计和工程制图。通常由建的建筑和工程项目的范围很广，包括建筑设计制图，机械制图，电路图，和其他各种形式的设计交流方式。现在，它们都成为计算机辅助设计更广泛的定义的一部分。助模型常用的件，也就是所谓的三维制图软件，较二维的图纸和二维的绘图软件（比如言，三维软件能够更加直观、准确地反映实体和特征。对于专业企业，因为绘制目标不同，还常存在有多种统并行的局面，那么就需要配置统一的、具备跨平台能力的零部件数据资源库，将标准件库和外购件库内的模型数据以中间格式（比如通用的有）导出到三维构型系统当中去，如主流的 ,G 。国外，这种网络服务被称为 “ 零部件图书馆 ” 或 “ 数据资源仓库 ” 。目前，航天航空领域使用较多的为，飞机和汽车等复杂产品制造领域则使用多，而在中小企业使用多。在欧美和日本的户中，基于互联网的部件数据资源平台称知名度一点都不亚于今天我们所熟知的样的网络平台。水流方向控制装置设计与模型制作 5 于次毕业设计使用的三维软件是达索系统（旗下的司开发的，运行在微软台下的三维机械件。热门的件之一：截至 2011 年第一季度，全球约有 150 多万工程师，设计师和约 15 万家公司是用户。 2010 年其总收入达到了美元。基础坚实建模，并采用了参数化特征为基础的方法来建立模型和组件。参数指的制约，其值确定的形状或几何模型或组装。参数可以是数值参数，如线路长度或直径圆圈，或几何参数，如切线，平行，同心，水平或垂直等数字参数可以与对方的关系，通过使用，这使得他们捕捉设计意图。设计意图是如何创造者的部分要它响应变化和更新。例如，您希望该洞的顶部的一个饮料罐留在顶面，无论高度或大小的可以。允许您指定该洞是一个功能的顶部表面，然后将您的设计意图荣誉不管你后来给了高度的可以。特征指的是积木的一部分。他们的形状和操作构建的一部分。基于形状特征通常开始于 2D 或三维草图的形状，如管路接头、孔、槽等形状，然后这挤压或削减到添加或删除材料的一部分。经营性功能没有素描基础，包括功能，如鱼片、倒角、贝壳、草案的适用面临的一个组成部分，等等屏幕快照捕获从自顶向下的设计方法。在建立一个模型通常始于一个 2D 草图（尽管三维草图可用于高级用户）。该草图由几何，如点，线，弧，圆锥曲线（双曲线除外）和公式。尺寸添加到素描来定义的大小和位置的几何形状。关系是用来定义属性，如切、平行、垂直、同心圆。参数化性质意味着驱动器的尺寸和几何关系，而不是相反。在草图的尺寸可以独立控制，或由其他参数的关系，以内部或外部的素描。开创能力的用户回滚透过历史的一部分，以便进行修改，添加额外的功能，或改变顺序的操作执行。后来基于特征的实体建模软件复制这个想法。在一个集会，模拟素描关系是队友。正如素描关系的界定条件，如切，平行，同心度和几何方面的素描，集会队友定义等价关系方面的个别部件或组件，使施工简便的程序集。还包括其他先进的配套功能，如凸轮从动齿轮和队友，这让为蓝本，以准确地重现齿轮组件的旋转运动的一个实际的齿轮火车。最后，图纸可以创建或者从零件或组件。点击自动生成的实体模型，并指出，尺寸和公差然后可以很容易地添加到绘图的需要。该绘图模块包括大部分的纸张大小和标准（主要模块有零件建模、曲面建模、钣金设计、帮助文件、数据转换，高级渲染、图形输出、特征识别、软件设计等。功能强大，方便使用。水流方向控制装置设计与模型制作 6 于美国司首次于 1982 年开发的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。基本功能有平面绘图、编辑图形、三维绘图。 T 的可用语言包括德文、法文、意大利文、西班牙文、日文、韩文、简体中文、繁体中文、俄文、捷克文、波兰文、匈牙利文、巴西葡萄牙文、丹麦文、荷兰文、瑞典文、芬兰文、挪威文和越南文。各国语言版本文档因上市时间有很大的改变。 P 技术的优点术最显著的优点是可以在不需准备任何刀具、模具和工装卡具的情况下，直接快速制造出新产品的模具或模型。所以说能够大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量是术的一些重要的优点 1。水流方向控制装置设计与模型制作 7 第 2 章快速成型制造速成型制造的原理快速成型或快速成形（英语：一种快速生成模型或者零件的制造技术。在计算机控制与管理下，依靠已有的据，采用材料精确堆积的方式，即由点堆积成面，由面堆积成三维，最终生成实体。依靠此技术可以生成非常复杂的实体，而且成型的过程中无需模具的辅助。与传统的制造方法相比，它具有生产周期短，成本低的优势，并且可以灵活地改变设计方案，实现柔性生产，在新产品的开发中具有广泛的应用前景。还有术快速造出的模型件可直接用于新产品的设计验证、功能验证、工程分析、市场订货等，非常有利于优化产品设计，极大的提高新产品开发的成功率，加上研究成本又不高，从而提高产品的市场竞争力 3。 P 技术功能实现的流程（作业流程）快速成型技术系统的工作流程如图 2示。图 2速成型技术系统的工作流程图产品原型产品原型三维扫描仪水流方向控制装置设计与模型制作 8 熔融沉积制造（称为选区挤塑法，是美国司发明的专利技术。如图所示，它以丝状材料为原料，将原料熔化并逐条线逐个层地“写”出零件来。因为熔化的拆了可以快速固化（固化时间），因此第 n+1 层可以“写”在第 n 层上，实现叠加成型的目的。的成型速度很快，它的另一大优点是无原材料浪费问题，几乎所有的原料都用在了成型零件上，由它制作的石蜡模样可直接用作精铸蜡模，也可直接用料生产塑料零件，或在模样上喷涂金属形成金属模具。使用艺生成模型过程的示意图如图 2示。图 2艺生成模型过程的示意图理层片叠加制造工艺是将单面涂有热溶胶（在被加热状态下可产生粘性）的箔材（纸、陶瓷箔、金属箔等）通过加热粘接结合在一起，由上方的激光器按照三维模型分析所获数据，利用激光束将准备好的材料割成轮廓，然后叠加了一次材料到上层，通过热压装置以及下方已经做好的初期模型，粘合在一起，然后进行二次切割，在每一层进行切割和粘合的过程，直至整个零件模型制作完成 4。使用艺生成模型过程的示意图如图 2示。水流方向控制装置设计与模型制作 9 图 2艺生成模型过程的示意图镜理缩写，即立体光固化成型法如图 2示。用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面该技术以光敏树脂的聚合反应为基础。在计算机控制下的紫外激光，沿着零件各分层截面轮廓，对液态树脂进行逐点扫描，使被扫描的树脂薄层产生聚合反应，由点逐渐形成线，最终形成零件的一个薄层的固化截面，而未被扫描到的树脂保持原来的液态。当一层固化完毕，升降工作台移动一个层片厚度的距离，在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂，用以进行再一次的扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上，如此循环往复，直到整个零件原型制造完毕如图 2示。术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用型模代替熔模精密铸造中的蜡模。这种方法的特点是有较高的精度和较好的表面质量，能制造形状特别复杂（如空心零件）和特别精细（如工艺品、首饰等）的零件。还有许多技术也已经实用化，如三维打印技术、光屏蔽工艺、直接壳法、直接烧结技术、全息干涉制造等 5。水流方向控制装置设计与模型制作 10 图 2艺生成模型过程的示意图理这种工艺也是以激光器为能量源，通过红外激光束使塑料、蜡、陶瓷、金属或其复合物的粉末均匀地烧结在加工平面上。在工作台上均匀铺上一层很薄（亚毫米级）的粉未作为原料，激光束在计算机的控制下，通过扫描器用恒定的速度和能量密度，用之前分层面的二维数据。经过激光束扫描后，相应位置的粉末就烧结成设定好的厚度的实体层，还没有扫描到的位置就保持原来的粉末结构。这一层扫描完毕，随后需要对下一层进行扫描。先根据物体截层高度调节工作台的位置，铺粉滚筒第二次将材料压平整，可以开始新一层的扫描，示意图如图 2示。如此反复，直至扫描完所有层面 6。去掉多余粉末，并经过打磨、烘干等适当的后处理，即可获得零件。目前应用此工艺时，以蜡粉末及塑料粉末作为原料较多，而用金属粉或陶瓷粉进行粘接或烧结的工艺尚未获得实用。图 2艺生成模型过程的示意图水流方向控制装置设计与模型制作 11 第 3 章水流方向控制装置的结构设计流方向控制装置原理设计了几种水流方向控制装置的原理，如下：方案一如图 3示。图 3案一原理图上图所示平面四杆机构，水位上升时，浮球带动 1 杆向上运动， 2 杆通过滑块与 1 杆相连，通过铰链机构， 2 杆运动，拉动 3 杆向下，从而带动 4 杆，暨打开隔板，使水流改变方向。方案二如图 3示。图 3案二原理图水流方向控制装置设计与模型制作 12 上图所示平面四杆机构，水位上升时，浮球带动 1 杆向上运动， 2 杆通过滑块与 1 杆相连，通过铰链机构， 2 杆运动，拉动 3 杆向下，从而带动 4 杆，打开隔板，使水流改变方向。方案三如图 3示。图 3案三原理图开始进水时，水流直接向下进入污水室，水量上升时，带动浮球上浮，浮球与卡口结合，堵住管道，使水流从右侧的管道进入储水池。方案四如图 3示。图 3案四原理图水流方向控制装置设计与模型制作 13 开始进水时，水流直接向下进入污水室，水量上升时带动浮球上浮，浮球带动挡板上浮，挡住进水口，阻止水流向下，改变水流方向，从右侧的管道进入储水池。流方向控制装置的设计要求根据实现的功能，把装置分为 4 个系统进行设计，分别是过滤系统、导流系统、分流控制系统、导出系统。滤系统刚收集到的雨水等，含有大量的杂质，需要进行初步的过滤，所以需要设计过滤系统，进行处理。流系统过滤后的水需要进一步处理分流，所以需要导流系统把过滤后的水导流到分流控制系统。流控制系统对过滤后的水源进一步过滤，把不够干净的水流走，需要的水留下，所以需要分流控制系统进行分流处理。出系统分流之后的干净水源需要收集起来，不够干净的水源则需要排出，所以分别需要导出的装置。流方向控制装置的结构设计滤系统通过收集器收集雨水，通过过滤网，排除部分杂质，进入活性炭过滤器，进一步净化水质。之后进入导流系统 ,如图 3示。图 3滤装置示意图水流方向控制装置设计与模型制作 14 流系统通过导流管道，进入分流控制系统。流控制系统设计机械的结构，把水源进行分流处理，使得刚开始进入的污水和之后进入的干净水源分开储存。下面分别对四个方案进行讲解各自的分流系统设计情况：方案一如图 3示。图 3案一初始状态示意图水源先进入，使水源直接进入上方废水收集室，水位上升之后，浮漂也随之上浮，通过四杆机构传动，打开隔板，也关闭废水收集室，使水源开始进入可用水收集室，达到分流控制如图 3示。水流方向控制装置设计与模型制作 15 图 3案一分流状态示意图方案二如图 3示。图 3案二初始状态示意图水源先进入，使水源直接进入下方废水收集室，水位上升之后，浮漂也随之上浮，通过四杆机构传动，打开隔板，也关闭废水收集室，使水源开始进入可用水收集室。达到分流控制如图 3示。水流方向控制装置设计与模型制作 16 图 3案二分流状态示意图方案三如图 3示。图 3案三模型示意图水流方向控制装置设计与模型制作 17 水流刚进入时，浮球在最底部水流直接进入污水室如图 3 当水流上涨时，带动浮球上浮，使浮球与卡口结合，关闭管道，水位上涨，进入左侧管道，水流进入储水室如图 3 图 3案三初始细节图图 3案三分流细节图方案四如图 3示。图 3案四模型示意图水流刚进入时，挡板在下部，水流通过缝隙进入管道，进入污水池如图 3水流上涨时，带动浮球上浮，从而推动挡板上移，关闭管道，水流通过左侧的管道，进入储水池如图 3示。水流方向控制装置设计与模型制作 18 图 3案四初始状态部分透视图图 3案四分流状态示意图水流方向控制装置设计与模型制作 19 出系统。两个收集室的尾端设有出水口，通过开关可以调节水流的进出。流方向控制装置性能评价通过对方案一与方案二的比较，发现方案一在分流时，有可能会出现二次污染，使得收集来的水源不够纯净。所以决定使用方案二的设计。方案三在引导水流进入时，如果进水量过大，可能会溢出，直接进入储水室，造成污染，且浮球和卡口可能结合不紧密。方案四的储水室管道过低，可能会有部分不干净的水源溅射到管道内。水流方向控制装置设计与模型制作 20 第 4 章水流方向控制装置实体的快速成型制造理熔积成型（，该方法使用丝状材料（石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝）为原料，利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度（约比熔点高 1 ），在计算机的控制下，喷头作面运动，将熔融的材料涂覆在工作台上，冷却后形成工件的一层截面，一层成形后，喷头上移一层高度，进行下一层涂覆，这样逐层堆积形成三维工件。该方法污染小，材料可以回收，用于中、小型工件的成形 7。图 4 形原理图。成形材料为固体丝状工程塑料。制件性能为相当于工程塑料或蜡模。主要用途是塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。图 4形原理图备介绍北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司产品产品型号：统运行环境：件输入格式：型精度： 00成型空间： 310280310 设备工艺特点如下：且造型速度快；性好，运行平稳；、 Y 轴采用的电机是精密伺服的，采用精密的滚珠丝杠进行传动；充路径网格优化设计技术，这样可以使得零件表面质量提高；水流方向控制装置设计与模型制作 21 别式原文件，能够自动检验、还具有修补的功能；味，无音，可在办公室工作。设备造型如图 4示。图 4速成型机外观图速成型制造的工作流程开三维打印软件；，使计算机与机器连接；器复位，回到最初位置；制作好的模型载入，调整位置，由于机器大小限制，我的作品是缩放了制作实体的；温控，等到两个喷头温度达到 220以上时，才可以打印，参数及操作界面图如图 4示；器通过运算自动生成路径，再设置基本信息如图所示，即可开始打印；尽快去除辅料，待温度下降后，辅料不好除去。水流方向控制装置设计与模型制作 22 图 4数及操作界面图速成型机安全操作注意事项能因潮湿而影响快速成型性能；线，确保连接良好；保喷头所喷出丝的质量；保全部处于工作状态；保设备运行平稳；不可与工作台相碰；保喷头与台面平行；保喷头与台面保持适当间距；体的后期处理由于机器的限制，尺寸过小不好加工，所以与设计时的模型有差别。水流方向控制装置设计与模型制作 23 球杆实物如图 4示。图 4杆实物图连杆一实物如图 4示。图 4杆一实物图连杆二实物如图 4示。图 4杆二实物图转换板实物如图 4示。水流方向控制装置设计与模型制作 24 图 4换板实物图零件进行装配，效果如图 4 4示。图 4案二装配实物图水流方向控制装置设计与模型制作 25 图 4案二装配实物图分流示意图水流方向控制装置设计与模型制作 26 结论现在术已经应用于许多领域里。据统计术在制造工业中应用最多（达到67%），说明术对改善产品的设计和制造水平具有巨大的作用。但是快速成型技术还存在这许多问题：（ 1）高昂的设备价格。快速成型技术是高科技的产物，它的技术含量比较高，所以目前快速成型机的价格是比较高的，一定程度的限制了快速成型技术的推广应用 8。（ 2）软件问题。如今快速成型技术的软件问题越来越突出，因为快速成型技术在不断发展，而软件一定程度已经更不上节奏。然而快速成型软件系统是实现离散 /堆积成型的重要环节，而且它对成型速度，成型精度，零件表面质量等方面都影响很大。（ 3）功能单一。大多数的快速成型机只能用一种或少数几种成型材料。这是因为快速成型技术的专利保护比较严格，从而使各厂家都想方设法自己开发快速成型工艺成型设备，其实这种保护机制也抑制了其发展的步伐。（ 4）应用问题。虽然快速成型技术获得了很广泛应用，但基本是用于新产品开发及功能测试，不能直接生成大量的出售品是一个最大的鸡肋。可随着快速成型技术的飞速发展，直接零件制造是快速成型技术发展的必然趋势。（ 5）成型精度和质量问题。现在的成型工艺发展是不完善的，在快速成型软件技术的研究这方面还不够成熟，由于精度问题，制造的成品还不能作为功能性零件，只能作原型使用。通过改进成型工艺和快速成型软件可以大大提高精度。（ 6）材料问题。研究开发新型的快速成型材料是必须进行的。目前的快速成型材料的成型性能不太理想，主要体现在物理性能不能满足功能性、半功能性零件的要求，部分成型材料的价格都比较贵，从而造成生产成本提高。（ 1）可以购买的通用性软件价格高昂而且功能单一；（ 2）软件基本都和快速成型机器绑定，无法进行二次开发；（ 3）能购买的软件还不能满足当前成型速度、成型精度和质量的要求；（ 4）缺陷较多存在于数据转换模型里，不能够精

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