一种冲击式转轮模型三维设计方法技术

本发明专利技术公开了一种冲击式转轮模型三维设计方法，利用已有的各种不同尺寸的转轮，建立数据库，以一定技术手段从数据库中筛选，选取出理想的转轮，然后进行一定比例缩放，再对水斗根部进行适当处理，最终得到想要的转轮。该方法设计思路清晰，设计原理简明，使设计工作量大大减少，工作效率数倍提高。

A 3D design method of impact runner model

The invention discloses a rotary impact model of three-dimensional design method, use a database of existing runner, different sizes, with certain technical means of screening from the database, select out the runner ideal, then a certain percentage of bucket root zoom, for proper treatment, finally get the runner. The design concept of this method is clear, the design principle is concise, the design workload is reduced greatly, and the work efficiency is improved several times.

【技术实现步骤摘要】
一种冲击式转轮模型三维设计方法
本专利技术涉及一种冲击式转轮设计方法。
技术介绍
对于同一型号的水轮机转轮叶片三维几何设计，混流式、贯流式和轴流式的真机转轮叶片都可以根据模型转轮以一定的比例系数k进行缩放得到，但是该方法对于冲击式转轮水斗则不行，原因在于冲击式转轮水斗的设计同时要受到转轮直径D1、水斗数Z1、基圆d0和水斗名义宽度B2等四者参数的约束，并且要求水斗工作面根部必须能与相邻水斗背面根部无缝连接，导致冲击式转轮水斗三维几何设计工作复杂、工作量大、效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冲击式转轮模型三维设计方法。为了实现上述目的，采用以下技术方案：一种冲击式转轮模型三维设计方法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：建立数据库，筛选参考转轮；将已有的冲击式转轮编写入数据库，按水斗名义内宽B2、转轮直径D1、水斗数Z1、对每个转轮进行整理，并由转轮直径D1、水斗数Z1通过下列公式计算出每个转轮单个水斗弧长l1。式中：l1为单个水斗弧长；D1为转轮直径；Z1为水斗数。在进行新转轮设计时，数据库中输入该转轮的水斗名义内宽B2、转轮直径D1、水斗数Z1，然后把数据库中所有的转轮水斗名义内宽B2换算成与新转轮水斗名义内宽B2相同数值，最后将新转轮的单个水斗弧长l与数据库中每个转轮的单个水斗弧长l1值进行一一比较，其值相等或相近的转轮即可作为新转轮的参考转轮；在三维几何建模软件中对参考转轮进行处理，得到新转轮；在三维建模软件中，将参考转轮通过比例缩放、位置移动、角度旋转得到新转轮的初步造型，将转轮水斗工作面与背面根部曲面进行参数样条曲面离散，其离散形式为：kij是(u，v)的控制点，控制网络由两组多边形ki0、ki1...kim和k0j、k1j...knj组成；Li，n(u)和Lj，m(v)是B样条基，分别由节点矢量U和V按deBoor-Cox递推公式决定。对控制点进行光滑处理，经过若干次反复光滑处理后即可得到新转轮水斗根部，最终得到新转轮。本专利技术利用已有的各种不同尺寸的转轮，建立数据库，以一定技术手段从数据库中筛选，选取出理想的转轮，然后进行一定比例缩放，再对水斗根部进行适当处理，最终得到想要的转轮。该方法设计思路清晰，设计原理简明，使设计工作量大大减少，工作效率数倍提高。说明书附图图1为数据库的部分数据示意图；图2为新转轮的初步造型；图3为转轮水斗工作面与背面间的根部结构示意图；图4为经过处理的转轮根部示意图一；图5为经过处理的转轮根部示意图二；图6为最终得到的转轮结构图；具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。如图1至图6所示，1)建立数据库，并刷选出参考转轮对公司该型号已有的冲击式转轮编写入数据库，按水斗名义内宽B2、转轮直径D1、水斗数Z1、对每个转轮进行整理，并由转轮直径D1、水斗数Z1通过下列公式计算出每个转轮单个水斗弧长l1。式中：l1为单个水斗弧长；D1为转轮直径；Z1为水斗数。在进行新转轮设计时，数据库中输入该转轮的水斗名义内宽B2、转轮直径D1、水斗数Z1，然后把数据库中所有的转轮水斗名义内宽B2换算成与新转轮水斗名义内宽B2相同数值，最后将新转轮的单个水斗弧长l1与数据库中每个转轮的单个水斗弧长l1值进行一一比较，其值相等或相近的转轮即可作为新转轮的参考转轮。数据库筛选部分数据见下图1。2)在三维几何建模软件中对参考转轮进行处理，得到新转轮在三维建模软件中，将参考转轮通过比例缩放、位置移动、角度旋转得到新转轮的初步造型，见图2，可以看出转轮水斗工作面与背面间的根部是错开的，不能缝合在一起(见图3)，但其错开量是很少的，那么将其缝合起来的工作量就减少很多。将转轮水斗工作面与背面根部曲面进行参数样条曲面离散，其离散形式为：kij是(u，v)的控制点，控制网络由两组多边形ki0、ki1...kim和k0j、k1j...knj组成；Li，n(u)和Lj，m(v)是B样条基，分别由节点矢量U和V按deBoor-Cox递推公式决定。利用B样条对控制点进行光滑处理，经过若干次反复光滑处理后即可得到新转轮水斗根部(见图4、5)。最终得到新转轮见图6。1)本专利技术利用数据库筛选转轮技术，使得转轮型线设计图纸出图时间大幅减少，由原来平均7天时间减少为半天时间，同样使得设计出来的转轮型线更合理，很大程度减少转轮坯件打磨量或数控加工量，从而达到降低劳动强度、缩短生产周期、降低生产成本的目的。2)本专利技术利用数据库筛选转轮技术，并利用曲面参数样条曲面离散及B样条曲面处理技术，使得转轮三维几何建模速度大幅度提升，由原来平均7天时间降低至1天，且得到的转轮三维几何建模曲面光滑，曲面变化趋势更为合理，保证了转轮水斗的结构强度、水力性能，并且一定程度上减少了转轮重量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲击式转轮模型三维设计方法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：建立数据库，筛选参考转轮；将已有的冲击式转轮编写入数据库，按水斗名义内宽B

【技术特征摘要】
1.一种冲击式转轮模型三维设计方法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：建立数据库，筛选参考转轮；将已有的冲击式转轮编写入数据库，按水斗名义内宽B2、转轮直径D1、水斗数Z1、对每个转轮进行整理，并由转轮直径D1、水斗数Z1通过下列公式计算出每个转轮单个水斗弧长l1；；式中：l1为单个水斗弧长；D1为转轮直径；Z1为水斗数；；在进行新转轮设计时，数据库中输入该转轮的水斗名义内宽B2、转轮直径D1、水斗数Z1，然后把数据库中所有的转轮水斗名义内宽B2换算成与新转轮水斗名义内宽B2相同数值，最后将新转轮的单个水斗弧长l1与数据库中每个转轮的单个水斗弧长l1值进行一一比较，其值相等或相近的转轮即可作为新转轮的参考转轮；在三维几何建模软件中对参考转轮进行处理，得到新转轮。2.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柱，秦波，
申请(专利权)人：重庆水轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50