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《基于autocadvba的混凝土搅拌运输车叶片参数化设计系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第29卷第4期河北理工大学学报(自然科学版)Vol129No142007年11月JournalofHebeiPolytechnicUniversity(NaturalScienceEdition)Nov.2007文章编号:167420262(2007)0420068205基于AUTOCADVBA的混凝土搅拌运输车叶片参数化设计系统12朱淑南,张雪雁(11河北理工大学图书馆,河北唐山063009;21河北理工大学机械工程学院,河北唐山063009)关键词:拌筒叶片;参数化设计;AUTOCADVBA;摘要:混凝土搅拌输送车的拌筒叶片主要是采用对数螺旋面的形式,其设计计算
2、复杂,图纸绘制的工作量大。利用AUTOCVBA开发了混凝土搅拌输送车叶片参数化设计系统,该软件能自动完成叶片的设计计算和自动绘图。中图分类号:TH238文献标识码:A混凝土搅拌输送车(以下简称输送车)是运输商品混凝土的理想工具,它广泛地适用于公路、城乡建设、铁道、桥梁、港口、机场和水泥制品等工程的现代化施工。随着商品混凝土生产的推广,对它的需求与日剧增。混凝土搅拌输送车的拌筒叶片是实现搅拌筒功能的主体结构,直接影响搅拌与输送混凝土的性能,其设计计算复杂,图纸绘制的工作量大。现在叶片的设计计算多为人工手算,然后根据计算结果绘制叶片螺旋线图及展开图,一位设计人员完成这些
3、工作往往需要一个月的时间。针对这一情况,我们利用AUTOCADVBA软件开发了输送车叶片的参数化设计系统。只要在该软件界面中输入搅拌车各个部分的参数,既能迅速自动完成叶片的设计计算及图纸的自动绘制。不仅减轻了设计人员的劳动,也提高了设计效率和质量。1拌筒叶片的总体结构目前多数输送车拌筒叶片主要由两组旋向相同、互错180°的螺旋叶片组成。由在搅拌的搅拌筒中多采用等升角的对数螺旋曲线。螺旋叶片均为直纹螺旋面,可设计成左旋,也可设计成右旋。螺旋叶片在搅拌筒中位置不同,其作用也有所不同。搅拌筒大体分为三部分,即前锥,中节,后锥三部分,从功能角度,拌筒中节、后锥主要是对混凝土
4、进行搅拌,前锥完成混凝土出料。因此,设计时在搅拌筒的不同工作区段应分别选择适用的螺旋升角和叶片参数。而且,根据用户的经验,为了改善搅拌性能,后锥螺旋线分成三段,各段的螺旋角各不相同。当然这样会使计算和绘图变得更加复杂。本软件根据实际情况,搅拌叶片在搅拌筒前、后锥采用等升角斜圆锥对数螺旋曲面,前锥叶片有一斜置角,角的大小由用户选定,叶片截面采用等宽度直纹螺旋面;后锥叶片截面采用不等宽度非直纹螺旋面。圆柱段采用等升角正螺旋面,叶片截面亦采用等宽度直纹螺旋面,宽度为一定值。本软件通过前锥、圆柱段、后锥计算模块,分别定出前锥、圆柱段、后锥任意等分点处螺旋叶片的几何尺寸及叶片
5、根部螺旋线螺旋角值,然后将计算结果传给绘图模块即可绘出叶片展开图及叶片与罐体螺旋线工程图。计算简述如下:为便于计算,引入了计算锥的概念。计算锥是一个假想的平行于拌筒锥面的锥面,该锥面与叶片螺旋面交线上各处螺旋角均相等。目前,设计的搅拌输送车螺旋叶片,多采用斜圆锥对数螺旋面。它是在式(1)所列斜圆锥对数螺旋线方程的基础上,由一条长度为d,与Z轴夹角φ恒为常数的空间曲线r,沿圆锥对数螺旋线绕Z轴作螺旋运动而形成的。如图1所示。收稿日期:2006211208©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Al
6、lrightsreserved.http://www.cnki.net第4期朱淑南,等:基于AUTOCADVBA的混凝土搅拌运输车叶片参数化设计系统69图1计算示意图图2叶片微段展开斜圆锥对数螺旋方程为:x=ρ0·exp(θ·sinα/tgβ)·sinα·cosθy=ρ0·exp(θ·sinα/tgβ)·sinα·sinθ(1)z=ρ0·exp(θ·sinα/tgβ)·cosα斜圆锥对数螺旋线方程为:x=ρ0·exp(θ·sinα/tgβ)·sinα·cos-dsinÁ·cosβy=ρ0·exp(θ·sinα/tgβ)·sinα·sinθ-dsinÁ·sinβ(2)
7、z=ρ0·exp(θ·sinα/tgβ)·cos-dcosβ式中:α———圆锥顶角的一半;β———螺旋线的螺旋角;ρ0———圆锥顶到圆台小头的母线长;Á———空间曲线r与Z轴夹角;d———空间曲线长度;2πθ———参数θi;nn———螺旋线在平面投影图中所取的等分数;i———等分编号。据此方程,可推导出叶片顶部和叶片根部的螺旋线方程,进而螺旋线叶片的各几何尺寸进行计算。设计中,将空间螺旋面叶片分段展开成平面图形。制造中根据平面形下料经锻压成型后,焊接在搅拌筒筒体内壁上。所以,叶片展开成平面图的准确程度,是使搅拌输送车性能达到设计要求的重要因素之一。螺旋面理论上是
