樊繼環(huán)

摘 要：敘述了紫菜調(diào)和機的結(jié)構(gòu)原理，利用INVENTOR軟件對調(diào)和機機架、原料桶、泵體、支座等零部件進(jìn)行三維造型，利用設(shè)計加速器設(shè)計錐齒輪，生成錐齒輪副，并進(jìn)行裝配和出工程圖。

關(guān)鍵詞：INVENTOR；調(diào)和機；三維設(shè)計

三維造型設(shè)計能夠使設(shè)計者的設(shè)計意圖得到直觀且全面的展示，對于合理控制設(shè)計周期，改善設(shè)計效率意義重大，已發(fā)展成為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中的主方向之一。INVENTOR是美國AutoDesk公司推出的一款三維真正意義上的可視化實體模擬軟件AutoDesk Inventor Professional（AIP），在提高零部件三維造型設(shè)計質(zhì)量方面有著重要意義。Inventor主要構(gòu)成模塊包括五個方面，即零件造型模塊、鈑金模塊、表達(dá)視圖模塊、裝配部件模塊和工程圖模塊。在綜合應(yīng)用以上各個模塊的條件下，能夠很好地完成對零部件的三維造型設(shè)計工作。

1 紫菜調(diào)和機作用和工作原理

紫菜調(diào)和機是全自動一次紫菜加工機組中較為重要的輔助設(shè)備之一，其作用就是對經(jīng)過清洗、切碎、脫水以后的紫菜顆粒進(jìn)行濃度調(diào)節(jié)調(diào)和，其濃度高低影響到加工以后紫菜片張的重量。

1.1 紫菜調(diào)和機結(jié)構(gòu)

紫菜調(diào)和機主要由攪拌機構(gòu)、90泵、混合室、機架、配電箱、附屬件等零部件組成，承擔(dān)完成對紫菜顆?；旌弦旱恼{(diào)和工序。該設(shè)備為全不銹鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，傳動部件全部采用齒輪傳動，具有堅固耐用、性能穩(wěn)定等特點。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（a） （b）

圖1紫菜調(diào)和機結(jié)構(gòu)原理圖

1.2 主要技術(shù)參數(shù) 紫菜調(diào)和機主要技術(shù)參數(shù)：

原料桶容積（m3）：0.05攪拌軸轉(zhuǎn)速（r/min）：47（50Hz時）（可調(diào)）分配泵轉(zhuǎn)速（r/min）：240（50Hz時）（可調(diào)）分配泵葉輪直徑（mm）：90調(diào)和機總裝機容量（Kw）：0.8脫水桶減速電機型號：GV-22-400-3-S（0.4Kw/500rpm/3P）調(diào)和攪拌減速電機型號：GH-22-400-10-S（0.4Kw/145rpm/3P）

1.3 紫菜調(diào)和機工作原理

紫菜調(diào)和機工作時，通過全自動機組中另一輔機--混成機的混成泵輸送的紫菜顆粒和水的混合液由脫水進(jìn)料管進(jìn)入脫水機構(gòu)中進(jìn)行脫水，然后紫菜原料經(jīng)脫水出料嘴進(jìn)入到調(diào)和機原料桶中。減速電機上裝有直齒輪和錐齒輪，分別與90泵軸和攪拌軸上的齒輪相傳動，帶動90泵和攪拌組件轉(zhuǎn)動。90泵將原料桶中的紫菜原料泵出至混合室內(nèi)，與來自調(diào)和槽中潛水泵打出的水稀釋混合后，由出料管輸送至調(diào)和槽的菜槽中。減速電機的轉(zhuǎn)速由變頻器和濃度控制器控制，通過監(jiān)測主機澆餅進(jìn)料管中紫菜混合液的透光率來控制和實現(xiàn)調(diào)和濃度的自動補償。攪拌葉片組件的作用是在90泵工作的同時對紫菜原料進(jìn)行翻轉(zhuǎn)攪拌，使原料均勻和充分的進(jìn)入到90泵內(nèi)。液位探針有高低兩根，分別監(jiān)測原料桶內(nèi)紫菜原料的滿、缺狀態(tài)，用以控制脫水桶、混成機的混成泵和混成機的洗凈裝置工作與否。具體見三維圖2所示。

圖2調(diào)和機三維圖

2 零部件三維造型設(shè)計

2.1 調(diào)和機機架

調(diào)和機機架有鈑金件、普通零件和標(biāo)準(zhǔn)型材焊接而成。造型時首先將鈑金件、普通零件做好，然后利用創(chuàng)建部件放置已經(jīng)做好的鈑金件泵座板、雙頭進(jìn)水接管、地腳等零件，再從資源中心裝入方管結(jié)構(gòu)型材，后轉(zhuǎn)為焊合件。機架是所有零件安裝的基礎(chǔ)。另外也可以利用設(shè)計中心插入結(jié)構(gòu)件的功能做好機架的框架體，再裝入其他的零件，完成機架的焊接。見圖3所示。

圖3調(diào)和機機架

2.2 原料桶

原料桶焊合主要是鈑金件，采用部件放置各零件，轉(zhuǎn)為焊合件；

前后左右活門、配電箱為鈑金件造型，利用鈑金面板的平板、凸緣、剪切、孔等工具完成造型。見圖4及圖5。

圖4原料桶 圖5配電箱

2.3 90泵體與90泵支座

90泵體與90泵支座采用零件造型，利用Inventor的旋轉(zhuǎn)、拉伸、孔、陣列、鏡像、圓角、加強筋等工具完成造型，由于它們是不銹鋼鑄造件，結(jié)構(gòu)且比較復(fù)雜，因此造型的步驟很多，運用了零件造型的很多功能。具體見圖6、7。

圖6 90泵體 圖7 90泵支座

2.4 錐齒輪及錐齒輪副造型

設(shè)計時，利用設(shè)計加速器設(shè)計錐齒輪，生成錐齒輪副，然后分別對其進(jìn)行編輯造型，添加直齒輪部分，完成整個零件造型；

被動直齒輪采用零件造型，利用小插件生成齒槽輪廓，然后拉伸、環(huán)形陣列生成整個齒部。如圖8所示。

3 裝配與工程圖

3.1 調(diào)和機裝配

首先放置機架作為固定件，加入各部件、零件、焊合件等，利用裝配面板的部件配合、角度、相切、插入、運動轉(zhuǎn)動等約束其位置和運動關(guān)系，確定正確的位置，利用設(shè)計加速器進(jìn)行螺栓聯(lián)接裝配，同時調(diào)用資源中心裝配標(biāo)準(zhǔn)件，利用顏色設(shè)置零部件外觀顏色，在視覺上達(dá)到形象逼真效果。具體如圖9所示。

圖8錐齒輪副

圖9裝配局部

3.2 工程圖

Inventor出工程圖的功能也很強大，工程圖有dwg和idw兩種文件格式，利用基礎(chǔ)視圖、投影視圖、剖視圖，標(biāo)注尺寸、中心線、焊接符號、引線標(biāo)注、添加文本等，裝配圖手動引出序號，創(chuàng)建明細(xì)欄，對明細(xì)欄的調(diào)整等。見圖10所示。

圖10工程圖

4 結(jié)語

分析了調(diào)和機的結(jié)構(gòu)和工作原理，運用了Invento的強大的三維造型功能，創(chuàng)建零部件的造型文件和造型圖，并生成工程圖。由于Invento軟件設(shè)計難度較低，設(shè)計質(zhì)量可靠，因此在三維造型設(shè)計中應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

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