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基于Pro/E平台电力铁塔的参数化放样.pdf
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1、基于 Pro/E 平台电力铁塔的参数化放样 李文彪, 谢峰, 徐斌, 韩慧 ( 合肥工业大学 机械与汽车工程学院, 安徽 合肥 2 3 0 0 0 9 ) 6 7 机械工程师2 0 0 6 年第 1 期 摘要:在对电力铁塔的工程图进行结构和尺寸分析后, 选定确定塔腿结构的 3 个重要尺寸( 腿部上底长 a , 下底长 b , 以 及高度 h ) 为设计变量, 然后在 P r o / E里以这 3 个尺寸为参数确定铁塔的各个基本构件, 完成电力铁塔的放样装配。 关键词:电力铁塔;放样;角钢 中图分类号:T P 3 9 1 . 9文献标识码:A文章编号:1 0 0 2 - 2 3 3 3(2 0
2、0 6)0 1 - 0 0 6 7 - 0 2 制 造 业 信 息 化Ma n u f a c t u r i n gI n f o r ma t i o n a l i z a t i o n 1引言 铁塔通常是具有对称性的刚性桁架结构,铁塔放样 作为铁塔加工的前置程序,在铁塔生产中起着重要的技 术依据作用, 如果这道工序遇到困难, 不仅会延误整个铁 塔的生产, 而且会造成生产加工中的经济损失。因此, 搞 好放样工作具有十分重要的意义。 目前手工放样主要存在以下三个问题 4 :(1) 放样周 期长;(2) 实地放样存在误差;(3) 重复工作量大。 在计算机被广泛应用的今天,采用计算机来辅助放
3、 样, 可以解决大量重复性的计算、 绘图等问题, 使放样人 员从繁杂的重复性劳动中解放出来,更能适应放样在生 产上的准确性、 科学性的紧迫要求。 2电力铁塔的结构和参数选择 2 . 1电力铁塔的结构 一 般 铁 塔 在 结 构上可以分为塔腿、 塔身、 塔头, 见图1。 纵观整个铁塔结构, 都是由角钢、 钢板用 螺栓紧固 联 接 而 成 的桁架结构。对组成 的材料, 通常根据其 在结构中的位置、 作 用 而 分 成 主 材 、 斜 材、 辅助材、 膈材、 连 接板等 几 种 类 型 的 构件。 2 . 2电力铁塔塔腿的基本尺寸和基本参数 如图2所示, 铁塔塔腿的基本参数为上底长a, 下底 长b和
4、高度h。 因此,可以相应地确定塔腿的各个主材、斜材的长 度, 例如: L E B= (b - a) 2 2 + h 2 ! (1) L E A= (b - a) 2 4 + h 2 ! (2) c o s A B E = 1 2 +( 2 h b - a ) 2 ! (3) 3参数化放样装配建模与过程 放样装配过程如图3所示, 在P r o / E中以塔腿3个尺 寸为基本参数确定其余所有的主材长和斜材长,并相应 地确定合理的螺栓孔孔径和位置, 生成三维的实体零件, 接着再在P r o / E中调用这些零件,安排合理的装配顺序, 进行放样装配, 然后进行干涉检测和有限元分析, 给设计 提供参考信
5、息。 3 . 1三维实体零件的建立与调用 由于所有母材和斜材都与塔腿3个参数相关,因此 只需通过改变P r o / E里的参数公式就可以生成所需的所 有零件。另外, 对于一些特殊的螺纹孔和销孔, 在不影响 ! 装配关系和精度的 情况下,适当进行 简化处理,等装配 完成后再在装配体 中修改, 在P r o / E中 按照装配顺序调用 这些零件,完成装 配。 图4是放样装 配完成后的模型。 3 . 2实体干涉分析 在实际装配过程中, 由于零部件的空间尺寸不明确, 加上装配作业中的操作误差,常常会造成装配件之间的 位置误差, 导致零部件相互干涉, 致使装配件损坏或者卡 死, 为了保证装配作业成功,
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