搜索UGNX在热风炉设计中的应用
2013-05-17 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线
谭保绂 来源:e-works
关键字:UGNX 燃烧室衬桶 封头 螺旋肋板 底板 排烟盒
该文介绍了UGNX软件在燃煤热风炉中部件参数化设计的应用,UGNX软件的强大功能使得燃烧室衬桶,封头,螺旋肋板,排烟盒的设计易如反掌。设计完成后可获得的一些参数,例如,重量长度更令设计者叫好。
1、前言
东北大学干燥技术研究所设计的热风炉是系列产品,每一次改型都需要重新设计图纸。随着计算机的应用使用计算机绘制二维图纸,对热风炉的重新设计提供了极大的方便。现在使用UGNX软件设计则是大大的提高了设计的速度。为了满足用户的需要,对设计工作的速度要求越来越高,而UGNX提供了很好的设计平台。参数化的设计为修改设计方便了设计者,可加快产品的更新换代,为设计者赢得了时间,可在短时间内满足用户的要求。由于对UGNX软件的应用时间较短,因此文章中会有不妥的地方,该文只是热风炉的部分设计并非完整设计。下面就热风炉设计中的一些体会愿与大家交流。
2、热风炉燃烧室的设计
燃烧室的结构见图(使用UGNX设计的)
图1 燃烧室衬桶装配图
该结构主要由桶体、封头、螺旋肋板、导烟管、底板和排烟盒组成。
燃煤在桶体内燃烧,燃料产生的辐射热和烟气的传导热被桶体吸收。桶体的外侧与空气接触,将热量传导给空气,空气在螺旋肋板的引导下螺旋运动提高换热效率。导烟管将桶体内的烟气导出到夹层中换热(该结构图中未显示),提高了烟气余热的利用,烟气最终由排烟盒进入除尘系统。
除尘后排入大气中。装配后的重量在装配导航中非常容易得到,这是二维绘图软件根本无法比拟的。肋板的长度也减去了繁琐的计算。
2.1燃烧室衬桶的设计
燃烧室衬桶体的结构见下图 
图2 桶体与封头装配
燃烧室衬桶由桶体和封头组成,换热桶体的设计采用的是成型特征的设计方法,按工具条中的圆柱按钮,弹出对话框输入参数即可生成实体,使用抽壳按钮得到薄壳体。修改时,只要在原来的文件基础上另存一个文件然后添入新的参数保存即可。桶体的缺口是利用基准板绘制草图的方法拉伸草图并使用布尔运算获得。设计后直接获得桶体重量数据,节省了繁琐的计算。
2.2 封头的设计
封头的设计采用草图曲线设计和拉伸功能完成或采用其他的方法建模。
图3 封头 图4 封头草图
2.3 螺旋肋板的设计
螺旋肋板的设计采用的方法是,根据曲线的导程(导程=螺距x头数)、半径、圈数,首先建立两条螺线曲线并将两条曲线用直线连接,再使用扫描功能建立片体再拉伸为实体。
2.4底板的设计
底板的设计方法采用成型特征,首先建立圆柱体利用坐标系确定孔的位置并且孔的按钮钻出第一个孔再用引用功能建立
其他孔实体模型见图5
图5 底板
2.5 排烟盒的设计
排烟盒的结构见下图
图6 排烟盒
排烟盒的设计采用草图曲线及几何约束为后期的修改提供了方便。草图曲线见下图,拉伸建立实体。
图7 排烟盒草图曲线
3、结论
UGNX软件是用来从事概念设计,工业设计,详细的机械设计的优秀软件。它的实体建模,复杂曲线应用,建立片体,虚拟装配,输出二维图纸的强大功能,被广泛应用在汽车、航空、机械、消费产品等设计领域。使复杂产品的设计简单化,减少产品的开发成本,增强企业的竞争力,它的优点已经被上述行业所证实,并且正在被更多的行业和个人所认识。改版后的UGNC强大的生命力定会大放异彩,给设计者带来更大的惊喜。
建模的方法灵活多变,可采用成型特征的方法也可采用草图设计或在一个部件的设计中灵活交叉使用各种设计方法。参数化的设计非常适合热风炉产品的修改,直接建模的方法也非常适用实体的修改。装配建模的两种方法“自顶向下和自低向上”,令热风炉的装配设计非常方便。本文设计采用的是绝对坐标的装配。通过实体结构分析可以看出,各个部件大部分为圆形,利用圆心作为绝对坐标,实体成型后装配非常方便实用,并可对实体阵列、旋转、移动,真可谓随心所欲。
我的感觉是UGXN软件是成功的三维设计软件,他的强大功能令我敬佩。当然,开始学习该软件也很辛苦,功能强大涉及的理念也很复杂,我感觉开始学习的时候,就像建立立体模型一样,要有时空的概念,学习新的内容更要巩固先学习的知识,勤思考多练习,否则,学习会很艰苦尤其是自学时。因此,首先要有一个定位,先掌握一个功能再学习其他,这样才能将学习深入下去,只要努力一定会成功。学习任何一种设计软件都是一种挑战,喜欢挑战的人一定成功。最后,祝愿喜欢UGNX软件的人借助该软件的平台设计出更好的产品。
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