工程機(jī)械管路的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)探討

翟闖 冷超

【摘 要】管路設(shè)計(jì)是工程機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容，通常情況下，工程機(jī)械管路設(shè)計(jì)的合理性對(duì)于工程機(jī)械運(yùn)行效率以及運(yùn)行使用壽命、運(yùn)行維護(hù)等，都有著很大的影響和作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件以及技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越多，并且越來(lái)越普遍，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行工程機(jī)械管路的輔助設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，不僅對(duì)于管路設(shè)計(jì)質(zhì)量與合理性有很大的保證，而且對(duì)于工程機(jī)械管路設(shè)計(jì)水平的提高也有著積極的作用和意義。本文主要結(jié)合工程機(jī)械管路的設(shè)計(jì)要求原則，對(duì)于工程機(jī)械管路的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行分析論述。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);應(yīng)用軟件;技術(shù);工程機(jī)械;管路設(shè)計(jì);分析

在工程機(jī)械管路設(shè)計(jì)中，液壓系統(tǒng)的管路設(shè)計(jì)一直是工程機(jī)械管路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要設(shè)計(jì)內(nèi)容部分，對(duì)于工程機(jī)械整體管路設(shè)計(jì)以及工程機(jī)械的運(yùn)行、維護(hù)等，都有著非常重要的影響和作用。但是，在進(jìn)行工程機(jī)械管路設(shè)計(jì)中，液壓系統(tǒng)的管路設(shè)計(jì)一直容易被忽視，從而容易導(dǎo)致工程機(jī)械運(yùn)行應(yīng)用過(guò)程中，液壓管路出現(xiàn)損壞漏油情況，不僅對(duì)于工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境以及系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成一定的不利影響，而且容易導(dǎo)致不安全問(wèn)題與事故的發(fā)生，具有極大的危害作用和影響。本文就將以工程機(jī)械管路設(shè)計(jì)中的液壓系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)為例，在結(jié)合其設(shè)計(jì)要求原則的情況下，對(duì)于管路的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行分析論述。

1、工程機(jī)械液壓管路設(shè)計(jì)要求與原則分析

通常情況下，在工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，對(duì)于液壓系統(tǒng)中設(shè)備元件進(jìn)行連接的管路多是以硬管、軟管以及油路塊、連接板流道等多種形式種類的連接方式進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)的，并且進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)備與元件連接的接口處，通常使用能夠進(jìn)行拆卸的連接元件進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)。

在進(jìn)行工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中連接管路的選擇與設(shè)計(jì)應(yīng)用中，進(jìn)行液壓系統(tǒng)連接管路與接頭元件的選擇時(shí)，通常以管路元件的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)壓力、管路流量大小、密封特性以及機(jī)械振動(dòng)、液壓脈動(dòng)、安裝方式、成本等因素條件為主，進(jìn)行綜合考慮并選擇應(yīng)用。選擇設(shè)計(jì)應(yīng)用的工程機(jī)械液壓管路不僅需要保證管中油液作層流的流動(dòng)性，并且管路設(shè)置盡量要短，避免管路運(yùn)輸中的損失問(wèn)題。此外，在進(jìn)行工程機(jī)械液壓管路的材質(zhì)與連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇中，是根據(jù)液壓管路的工作壓力以及安裝位置等進(jìn)行管路設(shè)計(jì)應(yīng)用管材與連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)確定，對(duì)于液壓管路中泵、閥等連接的管件管徑設(shè)計(jì)確定，是根據(jù)連接管件的接口尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)確定的。此外，還需要注意的是，在進(jìn)行工程機(jī)械液壓管路的設(shè)計(jì)中，不同液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部位的管道，其尺寸大小的選擇設(shè)計(jì)是對(duì)于液壓系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)成本以及設(shè)計(jì)效率產(chǎn)生影響的重要因素和問(wèn)題。通常情況下，液壓系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)中，管路直徑過(guò)小會(huì)導(dǎo)致液體輸送中具有較高的輸送流速，而壓力管路中較高的摩擦問(wèn)題，會(huì)對(duì)于液壓系統(tǒng)以及管路造成破壞性的影響和作用，需要在液壓管路設(shè)計(jì)中進(jìn)行注意。

2、工程機(jī)械液壓管路的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析

應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行工程機(jī)械液壓系統(tǒng)管路的輔助設(shè)計(jì)，最常見(jiàn)的就是基于計(jì)算機(jī)三維軟件技術(shù)的工程機(jī)械管路模擬設(shè)計(jì)方式，它主要就是在滿足各種約束條件的情況下，利用計(jì)算機(jī)三維軟件或者技術(shù)，在三維空間中從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行管路的布置路徑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。基于三維軟件的工程機(jī)械管路設(shè)計(jì)主要具有以下設(shè)計(jì)特點(diǎn)，首先，由于進(jìn)行管路路徑布置的空間是一個(gè)三維空間，因此在設(shè)計(jì)中增加了一定的三維復(fù)雜性;其次，進(jìn)行管路設(shè)計(jì)過(guò)程中，布置設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的管路數(shù)量比較大，甚至?xí)_(dá)到一個(gè)設(shè)備上進(jìn)行幾百根數(shù)量的管路設(shè)置實(shí)現(xiàn);最后，基于三維軟件的工程機(jī)械管路設(shè)計(jì)，在進(jìn)行管路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)的管路設(shè)計(jì)約束條件數(shù)量也有一定的增加，包含管路長(zhǎng)度以及可加工性、工作特性、振動(dòng)問(wèn)題等。以某煤礦工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)為例，傳統(tǒng)的管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下圖1所示。

在應(yīng)用傳統(tǒng)的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)方法進(jìn)行管路設(shè)計(jì)中，對(duì)于工程機(jī)械回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部分的管路設(shè)計(jì)，由于液壓系統(tǒng)中升降油缸液壓膠管布置問(wèn)題，導(dǎo)致進(jìn)行液壓系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)中，容易出現(xiàn)上述的設(shè)計(jì)問(wèn)題，對(duì)于管路布置設(shè)計(jì)質(zhì)量有很大的不利影響。而應(yīng)用基于三維軟件的工程機(jī)械管路設(shè)計(jì)方法進(jìn)行管路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中，首先通過(guò)三維建模，在計(jì)算機(jī)三維軟件中進(jìn)行液壓系統(tǒng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)以及升降油缸、叉形架等三維模型的建立與裝配，在能夠直觀的對(duì)于油缸極限位置布置時(shí)各個(gè)部件位置情況進(jìn)行了解的情況下，進(jìn)行工程機(jī)械液壓系統(tǒng)管路的三維模型布置與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，就可以很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)于工程機(jī)械中液壓系統(tǒng)管路的布置設(shè)計(jì)，并且布置設(shè)計(jì)中可以對(duì)于傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)管路布置設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行避免和控制。如下圖2所示，為使用計(jì)算機(jī)三維軟件技術(shù)在進(jìn)行煤礦工程機(jī)械液壓系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)應(yīng)用中，建立的升降油缸三維模型效果示意圖。

在進(jìn)行工程機(jī)械液壓系統(tǒng)管路的三維模型建立設(shè)計(jì)中，通過(guò)建立上圖2所示的液壓系統(tǒng)升降油缸三維模型示意圖，對(duì)于升降油缸最大以及最小極限值進(jìn)行三維模型的建立效果布置。

3、結(jié)束語(yǔ)

總之，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行工程機(jī)械管路的輔助設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，不僅可以對(duì)于有效的提高管路設(shè)計(jì)的質(zhì)量效果，而且對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程機(jī)械管路中設(shè)計(jì)應(yīng)用推廣，具有積極的作用和意義。

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