開題報告-電動蝶閥的設(shè)計及數(shù)字化分析

PAGEPAGE2課題名稱：蝶閥的數(shù)字化設(shè)計與仿真分析一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述此行不打?。▋?nèi)容不少于700字）1.1課題來源閥門是石油、化工、電站、長輸管線、造船、核工業(yè)、各種低溫工程、宇航以及海洋采油等國民經(jīng)濟(jì)各部門不可缺少的流體控制設(shè)備。閥門廣泛應(yīng)用于國計民生的各個領(lǐng)域，需求數(shù)量巨大，由于要適應(yīng)各種不同工況條件的要求，因而特的品種繁多數(shù)量巨大。我國的閥門制造業(yè)十分龐大，閥門生產(chǎn)廠家數(shù)以計千，遍布全國，目前我國已成為全球閥門產(chǎn)量和市場需求最大的國家之一。單我國的閥門行業(yè)大多為中、小企業(yè)，良莠不齊，年產(chǎn)值超億元的廠家為數(shù)不多，及時與國內(nèi)其他機(jī)械行業(yè)相比，無論在加工裝備上還是在技術(shù)水平上都存在很大的差距，真正具有獨立研究開發(fā)高端產(chǎn)品能力的單位很少，因而在大型石化、核電、油氣長輸管線等重大工程項目中配套的閥門，目前主要還是依靠進(jìn)口。上述工業(yè)的發(fā)展和需要，推動了閥門工業(yè)的發(fā)展。近年來，在滿足各方面高參數(shù)新要求的同時，對閥門的結(jié)構(gòu)、材料和生產(chǎn)工藝等方面，對如何做到好地提高性能、可靠性及降低成本等也予以密切關(guān)注[1]1.2研究內(nèi)容在確定應(yīng)用場合的前提下，分析中線無銷蝶閥的結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上，主要包括以下幾方面內(nèi)容：（1）根據(jù)中線蝶閥的工作原理，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的總體方案選擇與設(shè)計；（2）根據(jù)總體方案，設(shè)計各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸及參數(shù)；（3）用SOLIDWORKS進(jìn)行零部件建模、裝配、干涉檢查和運動仿真；（4）輸出零件圖、裝配圖；1.3國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述隨著國外大型成套技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一系列新型成套設(shè)備與單機(jī)。與閥門有關(guān)的新型成套設(shè)備發(fā)展的特點是：大型化、高參數(shù)化、高性能自動化和成套化。與這些成套設(shè)備配套的閥門最大通徑與最高壓力：最大平板閘閥通徑1620mm，2000和3050mm（美國、日本）；最大蝶閥通徑9750mm；最大球閥通徑3050mm，不算驅(qū)動裝置的重量184t；最大水用閘閥通徑2750mm設(shè)備大型化經(jīng)濟(jì)效果：概括起來說，一是提高生產(chǎn)效率，二是減少基建投資，三是降低原燃料消耗。成套設(shè)備自動化水平：國外石油化工企業(yè)主要成產(chǎn)過程已經(jīng)實現(xiàn)直接數(shù)字控制，有的還實現(xiàn)了計算機(jī)分級控制。合成氨、乙烯、尿素、合成纖維、合成橡膠和合成塑料等化工企業(yè)普遍實現(xiàn)巡回檢測、報警，有的實現(xiàn)閉環(huán)控制和局部最佳化控制。20kw以上大型發(fā)電機(jī)組普遍向計算機(jī)控制發(fā)展。核電站普遍用計算機(jī)控制，但一般直屬于監(jiān)視一級水平，閉環(huán)控制和少。以上這些成套設(shè)備的控制方式也都要求閥門與之相適應(yīng)。所以，近年來，國外閥門的控制方式也有很大發(fā)展。除一般手動、機(jī)動、電動、氣動、液動傳動之外，電液聯(lián)動、自動控制的閥門種類不斷增多，并有進(jìn)一步的發(fā)展趨勢[2]。二、本課題擬解決的問題1、確定中線蝶閥的形式，對中線蝶閥進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計；2、對中線蝶閥進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計，計算壁厚及材料等要求；3、對中線蝶閥的零部件進(jìn)行設(shè)計如軸、閥座、蝶板等；4、對中線蝶閥進(jìn)行三維建模以及運動仿真分析。三、解決方案及預(yù)期效果3.1解決方案：(1)收集相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解蝶閥的結(jié)構(gòu)及各部分作用、國內(nèi)外蝶閥行業(yè)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，充分發(fā)掘課題意義。 (2)結(jié)構(gòu)三維建模：參考設(shè)計手冊，構(gòu)造中線蝶閥的結(jié)構(gòu)，為了能方便進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析并獲得可用的計算結(jié)果，同時保證分析的效率，首先對實際結(jié)構(gòu)的構(gòu)件受力、形狀及尺寸、材料特性等等做出適當(dāng)?shù)暮喕僭O(shè)，如去掉一些對分析影響不大的特征(如小的倒角、倒圓、小孔等)。由于SolidWorks軟件的三維建模功能強(qiáng)于ANSYS軟件，因此優(yōu)先選用在SolidWorks中建立三維模型。(3)應(yīng)用ANSYS軟件進(jìn)行動畫分析：將在SolidWorks中的建立的模型導(dǎo)入ANSYS軟件中并利用其結(jié)構(gòu)進(jìn)行動畫仿真檢查是否存在干涉。3.2預(yù)期效果（1）利用從頂至底和從底至頂相結(jié)合的思想，進(jìn)行了中線蝶閥的實體建模，進(jìn)一步完善了中線蝶閥的結(jié)構(gòu)，并對尺寸計算進(jìn)一步檢驗。（2）通過對閥軸等零件的校核，驗證了裝置有較高的可靠性。（3）利用solidworks對中線蝶閥進(jìn)行了干涉檢查，從而確定閥門能夠達(dá)到較好的密封性能，并對其進(jìn)行了運動仿真，從而進(jìn)一步確定其能達(dá)到設(shè)計要求。四、課題進(jìn)度安排1月1日～3月14日．畢業(yè)實習(xí)階段。畢業(yè)實習(xí)，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習(xí)報告。1月1日～3月14日．開題階段。提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告，前期檢查。3月14日～4月20日．設(shè)計初稿階段。完成總體設(shè)計圖、部件圖、零件圖，中期檢查。4月21日～5月16日．設(shè)計完善工作階段。完善設(shè)計圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書。5月17日～5月18日．畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯。5月19日～5月28日．畢業(yè)設(shè)計整改。圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復(fù)查。5月29日～5月30日．畢業(yè)設(shè)計材料評閱。5月31日～6月1日．畢業(yè)答辯。6月2日～6月15日．材料整理裝袋。五、指導(dǎo)教師意見簽名年月日六、專業(yè)系意見