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基于UG的综采工作面设备配套尺寸参数化设计及运动仿真研究

卢双  
【摘要】:工作面“三机”几何尺寸配套设计就是要确定采煤机、液压支架和刮板输送机的相互搭配尺寸,保证设备运行时不发生干扰,并能最大程度的发挥配套设备的性能。然而目前多采用二维图表达综采工作面设备配套,二维图既不能形象直观地反映配套情况,又不能进行动态修改,也无法解决配套过程中装配检查、干涉检查与运动仿真等问题。针对此问题本文建立“三机”的三维模型代替二维图全面地反映设备配套情况,进而可在三维模型的基础上作进一步相关的有限元分析,为综采工作面设备配套研究提供了更有效的方法。随着计算机技术的发展,设计人员在三维模型基础上又开发了新的产品设计方法—参数化设计,应用该设计方法无需重新建模,只需更改参数化模型的设计参数就可以得到新的模型,进而进行装配检查、干涉检查、运动仿真等工作,这样有效地缩短了设计周期,提高了设计质量。本课题研究的综采设备外形和结构相似,为了避免同类零件的重复建模,在UG软件的基础上,进行二次开发,完成了设备的参数化设计。参数化设计可以随着用户给定的设计参数而更改模型,提高了设计效率。 基于此背景,本文以UG为开发平台,利用VC++6.0面向对象的编程技术,在UG/Open API开发平台上,创建了采煤机、液压支架、刮板输送机零部件外形特征的参数化模型,利用MenuScript建立了菜单,UIStyler建立用户定义对话框,完成了综采工作面设备配套尺寸的参数化设计系统,并将其无缝嵌套到UG软件中。该系统实现参数化尺寸驱动,设计人员修改设计参数就可以得到更新综采主要设备的模型,从而更新其装配体的三维模型,并节约了综采设备配套的时间。该系统界面简洁直观,操作方便,人机交互性能良好。 最后利用UG运动仿真功能对“三机”三维模型进行运动分析,形象地展现了综采工作面配套设备的运动过程,实现了运动中各个零件之间的测量和干涉检验,验证了配套的合理性和可行性等。


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