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【SolidEdge联盟】

仿真

液压支架三维建模与运动仿真

发表时间: 2015-10-23  作者: 王纪申  
关键字: solid edge  建模  运动仿真  
介绍了利用Solid Edge三维机械设计CAD软件来建造ZZS5300/14/28型液压支架三维实体模型及进行运动仿真的基本方法和技巧。

0 引言

    随着科技的发展,单一使用二维CAD技术进行液压支架设计已不能满足现代设计的需求。在科研人员到各煤矿和生产厂家进行方案汇报、项目招标的过程中,利用Solid Edge软件建立的支架三维实体模型和运动仿真分析,将支架的每一个部件结构,每一层装配关系,各种运动轨迹都清晰、直观的显示出来,从视觉上带给客户更感性的认识,收到了很好的效果。

1 支架三维实体建模软件的选用

    现阶段比较有代表性、应用广泛的三维CAD软件有:美国PTC公司的Pro/E、DRC公司的I-DEAS、SolidWorks公司的SolidWorks、EDS公司的Solid Edge、北航海尔的CAXA。其中Solid Edge是Windows平台下基于特征的参数化造型技术和变量化造型技术的三维实体造型系统,具有杰出的机械装配设计和制图性能,能够方便地与Windows平台下其它应用软件进行数据转换和链接操作。Solid Edge强大的建模功能可以完成任何复杂的造型设计和装配设计,其工程图模块可以将零件环境、装配环境中生成的各类零件、装配件等实体进行投影,生成符合制图标准的二维工程图,极大地方便了液压支架零部件的设计,因此确定采用Solid Edge软件来进行液压支架三维实体的建模。

2 支架部件三维实体模型的建立

    液压支架三维实体模型的建立应采用自上而下的方法,即先在Solid Edge软件的零件环境中通过特征造型来生成支架的所有部件模型,然后在装配环境中按装配关系逐个进行支架部件的装配。这种建模方法的优点是:支架各部件模型的设计是独立的,其重建、修改方法很简单,与其它部件不存在相互关联。

    特征是几何体的参数化表示。创建支架部件三维实体模型,首先需要创建部件的特征。在Solid Edge软件的零件模块中,特征命令非常多,通过特征操作简单灵活,同时便于修改,可以生成任何复杂的零件。第一个创建的特征称为基础特征,只能用拉伸命令来创建。支架部件其它特征是在基础特征上添加所需特征而形成的,如果删除基础特征,其它特征会同时被删除。

    ZZS5300/14/28型液压支架(以下简称支架)的底座、掩护梁体、前连杆、左后连杆、右后连杆、顶梁体、前梁、活动侧护板、双伸缩立柱、短柱等部件的三维实体模型,均在Solid  Edge软件的零件环境中分别作为独立的部件被创建。根据对ZZS5300/14/28型液压支架部件模型的设计心得,将支架部件建模的方法和技巧归纳如下:

    1) 根据Solid Edge软件的特点及要求,对支架各部件形体进行正确分析。例如在建模造型前,对底座进行形体分析,将复杂的底座分解为若干个简单的筋板和弯板,确定筋板的形状和它们之间的相对位置,确定哪些是主要形体,哪些是次要形体。

    2) 确定并创建支架各部件的基础特征。基础特征是第一个创建的特征,用拉伸命令创建。基础特征一般部件比较大,且是最主要的特征。ZZS5300/14/28型支架底座的基础特征为左内主筋,掩护梁体的基础特征为左边主筋,顶梁体的基础特征为左边主筋,前梁的基础特征为右主筋,均通过拉伸命令来创建。基础特征的创建基本决定了其它特征的创建顺序。正确选定和创建支架的基础特征对支架所有部件的建模起决定性作用,将直接影响设计效率以及后续对部件的修改,如果创建不当可能使支架部件的建模事倍功半。

    3) 创建支架部件其它主要特征。先创建增料特征,除料特征是在大部分增料特征创建完成后集中创建。同轴回转体尽量使用旋转拉伸命令创建。如果包含有抽壳特征,注意抽壳命令应该在需抽壳的形体创建好后及时执行。

    4) 创建支架部件的次要特征。支架部件上的小孔、螺纹孔、倒圆、倒角、肋板等为次要特征,应该在主要形体生成后创建,并尽量利用阵列、镜像、特征复制等命令。

    5) 尽量利用零件环境中的三个主参考面为基准面、对称面,以方便操作。

    6) 对称的零件建模,只需创建一半,再利用镜像命令生成另一半零件模型。

 

责任编辑:郝秋红