基于SolidWorks Motion的活塞壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真

2014-11-19 鄧晶 中國(guó)石油集團(tuán)

  文章以我廠自主研制的2CFP系列壓縮機(jī)為例,介紹如何運(yùn)用SolidWorks Motion進(jìn)行活塞壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真。

1、引言

  SolidWorks 是目前應(yīng)用較為廣泛的三維設(shè)計(jì)軟件,SolidWorks Motion 是以美國(guó)MDI 公司開(kāi)發(fā)的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System) 為內(nèi)核的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真軟件,是SolidWorks的一個(gè)插件。本文將以一款我廠自主研制的2CFP系列壓縮機(jī)為例,介紹如何運(yùn)用SolidWorks Motion進(jìn)行活塞壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真。

2、活塞壓縮機(jī)基本參數(shù)和三維實(shí)體建模

  該活塞壓縮機(jī)為對(duì)稱(chēng)平衡式,臥式2 列2 缸,兩級(jí)壓縮,一級(jí)壓縮缸為Φ120 mm 雙作用壓縮缸,二級(jí)壓縮缸為Φ70 mm 雙作用壓縮缸。行程:S=76.2 mm;轉(zhuǎn)速:n=1800 r/min;曲柄連桿比:λ=0.2;曲柄半徑:r=38.1 mm;曲軸旋轉(zhuǎn)角速度

基于SolidWorks Motion的活塞壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真

  利用SolidWorks 完成該活塞壓縮機(jī)的三維實(shí)體建模,運(yùn)動(dòng)部件的三維實(shí)體模型如圖1 所示,主機(jī)部件的三維實(shí)體模型如圖2 所示。

運(yùn)動(dòng)部件的三維實(shí)體模型

圖1 運(yùn)動(dòng)部件的三維實(shí)體模型

主機(jī)部件的三維實(shí)體模型

圖2 主機(jī)部件的三維實(shí)體模型

6、結(jié)語(yǔ)

  從上面的仿真結(jié)果可以看出,運(yùn)用SolidWorks進(jìn)行三維實(shí)體建模,再運(yùn)用SolidWorks Motion 進(jìn)行活塞壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真,可方便快捷地完成活塞壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算,仿真結(jié)果是可靠的。通過(guò)仿真,可以方便得到各個(gè)運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和各個(gè)運(yùn)動(dòng)副之間的反作用力等各種參數(shù)。如果改變氣體力的示功圖或轉(zhuǎn)速,可以快速模擬活塞壓縮機(jī)性能的變化,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師節(jié)約了大量的時(shí)間,提高了設(shè)計(jì)效率,縮短了設(shè)計(jì)周期,為產(chǎn)品的改進(jìn)和優(yōu)化帶來(lái)極大的方便。