离心式风机叶片型面与前盘的相贯与展开_范波涛

离心式风机相关计算

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年期JUR N

工程图学学报L A EN G NE E RN G GR

99

第

A

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离心式风机叶片型面与前盘的相贯与展开山东工业大学

范波涛

张爱萍

戴邦国,

摘。

要

:

针对离心式风机生产中叶片与前盘吻合性能差影响社会效益和经济,、

效益本文则用工程曲面和计葬几何的方法从理论上解决叶片与前盘正确吻合的条

件并借助计葬机进行计葬绘图和下料提高 7设计与生产的劳动效率,

,

。

关键词0

:

通风机叶型曲面展开

、

、

、

引,

言,,、

随着我国工业的不断发展风机在各行各业的应用越来越广泛它不仅可作为火力发电站

的引风机还可以用来防爆耐高温防腐蚀排尘等,

、

、

。

从国内几家风机厂看离心式风机的设计与制造都还存在着一个普遍问题即风机叶轮中叶片与前盘的吻合性能很差][前后盘连接在一起 l,、

:

。

目前我国离心式风机的叶轮一般是采用焊接的方法将叶片与,

,

,

而叶片与前盘之间的吻合缝隙大则会增加工时浪费焊条生产效率不。

,

、

、

高提高生产成本影响风机性能但目前国内生产厂家尚未开始研究这一课题以提高叶片与前盘的吻合性能从而导致了生产中出现的许多间题及展开图、。

,

,

。

图一

l

为

4

一

2型离心式风机叶片立体图 7一

该风机为中空机翼形这种叶片的形成是以,。

A A

和 B B,

截面形状为依据的「2〕。

。

B B

一

截面的周边形状即称为型线其展开图是用通常的三角形法和平行线法绘制,。

,

这种方法既费

时费力又不准确最后必须对成形后的叶片进行无齿踞磨弧即钢盘磨钢片其工作场地粉末飞扬噪声远远超出规定限额污染了环境伤害工人健康其社会效益和经济效益均得不到[ 1保证 a。

,

,

,

,

为从根本上解决问题从几何角度出发将计算几何与曲面理论结合起来首次对离心,,,

,

,

式风机叶片进行构形分析建立叶片曲面数学模型将 C A中在风机行业属不多见,。

D工作引入风机的设计与制造过程

本文将以计算几何为数学基础以工程曲面理论为指导对离心式风机进行构形分析在,,

,

此基础上建立叶片曲面的数学模型然后求出叶片与前盘的相贯线最后利用计算机计

算和绘图。

,

,

离心式风机的叶型基本可分为直线形弧形机翼形三种

:

、

、

。

本文于

1992

年

8

月

一3

日收到

离心式风机相关计算

第

期

1

范波涛

张爱萍

戴邦国

:

离心式风机叶片型面与前盘的相贯与展开

·

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图

1

叶片立体图及展开图

1

叶片与前盘交线的形成离心式风机叶片一般焊接于前盘和后盘之间叶片与前盘曲面相交形成的交线实际是两,,.

;曲面的相贯线而后盘为一平圆盘关键是求解叶片与前盘之间的相贯线该线的正确与否将,

,

直接影响到叶片的展开下料与加工设两曲面人几的方程分别为、

、

。

l (x f几(上的点。

,

少

,

z

)~)=

o。

x,

,

y

,

z

l和几其中有一个为直纹曲面则可以用求直线与曲面贯穿点的方法得到相贯线如果 f

直纹曲面是属于含一个参数的直线族所有点的轨迹其参数方程为,

(u )+不~万,

t万 (u

)

(u

:

(

u

《

u:

,

0

(

t;。

(+ o )

( 1)t

其中可 )是准线方程砍 u )是通过准线各点母线上的单位向量;

“

为参数

;

为曲面上任意点

尸

沿素线到准线的有向线段的大小如果令(万 (万

。

u

)一<f (“ ) )=u、

、

g (u )u

、

h (u )n

}

u

《l ( ) m ( )

、

(

u

)}

)式可写成则(lx

=

f (u )+

rl tm tn

(u )(u )(u

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= g (u )+~h (u

{

“

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}

(2)

离心式风机相关计算

工

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1年

如果给定一个参数另一曲面的隐式方程 f ( x连续改变坐标。

,

而将,

t

作为参数则上式为直纹面上一条素线的参数方程将其代入,

,

y

,

)一。得 z f (x )一 0( 3),,

“

3值求解 (,

)式将解出的根。

,

.

)式就可以得到一系列相贯线上点的代回到 ( 2

上式为非线性方程求解较简单

2

求交线的方法求交线可以用图解法也可用解析法,.

由于风机叶片多为复杂曲面而叶片与前盘间的相,。

对位置又是多变的所以使得求交线变得非常复杂显然若用图解法不仅费时费力且又不准,,

,

确

。

目前我国风机行业普遍采用的仍然是图解法只是一些先进厂家.

。

,

己将微机应用于叶片的,

展开下料中但只是求出有限条素线长 (一般为十五六条 )用所得折线近似表示叶片与前盘相,

贯线这种方法比图解法

先进了一步但求解过程相当复杂最后求得叶片展开图并不准确成,,,

形后仍需磨弧,

。

为使求解简便准确必须在叶片曲面构形分析的基础上建立叶片与前盘曲面的数学模,,

、

型然后选择一种既合理又能满足精度要求的方法进行求交:

。

由曲面构形分析可得如下结论离心式风机叶片均属直纹曲面法.

。

下面具体分析交线的求

。

2

1

等截面非扭叶片与前盘求交非扭等截面叶片实质上是柱形叶柱形叶片与前盘的相贯线就是柱,

叶片

前盘母线

片

。

形叶片在前盘曲面上的投影如图图中叶型曲线方程为,

2

.

后盘

人(x

,

少)

=

o

(4 )

叶片在空间的曲线方程为l.f ( x(Z,

,一

)=

0

(5 )

=

y

前盘曲面在子午面上的投影方程为* f (x已知圆弧形前盘曲面方程为Z,

锣田2

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}

叶轮示 t图

夕)

=

0

了奋夕口矛、、.产`、,月、匕

几 (士 (x

+

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Z

)

’ 12,:

)=

0

由 ( 4 )解得y~: 7 )式得相贯线方程代入 (,

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由上式 …… 此处隐藏：7978字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……