矿用提升机主轴装置的CAD研究

矿用提升机主轴装置的CAD研究晋民杰\程海平2（1.太原重型机械学院，太原030024；2.山西晋城矿务局，晋城048000）系统，该软件包属于专用自动型CAD系统，用户根据需要从提升机系统中选出某一型号的提升机依照计算机既定程序，自动完成计算机分析工作，并在绘图仪上输出主轴装置的装配图。随着计算机辅助设计（CAD）在我国的飞速发展，促进了机械设计手段的变革与发展，但就矿用提升机而言，其设计制造仍处于传统方法，在提升机的计算机辅助设计方面只做了一些计算工作，计算机应用及绘图开发比较欠缺，而随着市场经济的不断发展，提升机CAD日益迫切，提升机优化及有限元计算为提升机的计算机绘图打下了基础。在此基础上，研制通用性强、使用方便的提升机计算机辅助设计软件，对提高提升机质量，加快产品的更新换代，推动技术进步有深远的意义。1WHCAD软件包的主要内容WHCAD软件包总体结构如所示，该软件包属于自动型CAD系统，由于缠绕式提升机主轴装置设计理论成熟已形成大中小提升机系统列，因此，可以根据用户需要确定初始设计参数，然后根据计算机既定程序，自动完成选型计算，离散优化计算分析工作，最后由计算机控制绘图仪输出主轴装置的装配图。WHCAD软件包适用于单筒和双筒缠绕式提升机（或绞车）主轴装置的自动化设计。弋表示数据传递关系。2WHCAD软件包中各软件模块的作用本软件包由用户界面模块、选型计算模块、提升机结构参数的初始方案确定模块提升机主轴装置的结构参数优化模块、提升机主轴装置有限元分析模块以及主轴装置的参数绘图等软件组成。它们既可以单独使用，也可以作为提升机计算机辅助软件包中的一个功能模块使用。这些软件之间的关系如所示。2.1用户界面模块该模块是用Turboc2.0语言编写的用户菜单，WHCAD软件包中各软件模块之间关系2.2选型计算模块该模块完成提升机机械传动装置及电动和钢丝绳的选型、验任务。在这个软件中，以模块设计原则，建立各部件的选型计算程序，输入原始设计参数、工作参数，即可由计算机自动完成符合条件的选型，并输出选型结果；同时，把转动部件的飞轮力矩存入数据库中，该模块的具体内容及执行在中已作论述。2.3提升机主轴装置的结构参数优化模块根据主轴和筒壳的受力条件建立约束，以主轴装置的重量和二支轮上的应力差最小作为多目标函数，采用符合工程问题的现代离散优化方法，对其整个主轴装置的结构参数及支轮的位置作为设计变量，使其主轴装置的结构更加趋于合理。2.4提升机主轴装置的有限元分析模块利用有限元软件LISA编写提升机主轴装置的前后处理程序模块，前处理可以自动完成网格的自动划分，形成LISA控制卡文件，后处理可以校核离散优化出的设计结果是否可行，使优化出的结果更加具有说明力。2.5提升机主轴装置的参数绘图该模块从数据库为中接受选型计算和优化设计的结果值作为绘图的初始数据，根据参数绘图的原则，借助AutoCAD图形编辑环境，编制了单双筒提升机产品系列的参数绘图程序，完成了系列提升机主轴装置的参数化绘图，实现了绘图自动化。3该软件的特点及结论本软件的应用实践表明，该软件的运行环境简单，适应性好，可在AutoCAD10.0以上版本的软件下完成。该软件是缠绕式提升机主轴装置的自动型CAD系统，它可以自动完成选型计算、离散优化等分析计算及由绘图仪输出主轴装置的装配图。离散优化设计模块的数学模型是根据现代提升机设计理论的异侧出绳、三层缠绕共计八种工况为前提条件而建立的，其数学模型是完整而正确的。采用了数据库技术，所有数据由数据库管理，使程序和数据高度分离，易于数据的维护和程序的移植。转载请注明出处，谢谢。升降机