Горизонтальный тонкоплёночный испаритель в SolidWorks
Содержание
Введение
1. Описание горизонтального тонкоплёночного испарителя
2. Описание создания элементов построения в SolidWorks
2.1 Создание корпуса
2.2 Создание ротора
2.3 Создание крышки
2.4 Создание подставки
2.5 Создание коробки передач
2.6 Создание электродвигателя
3. Сборка горизонтального тонкоплёночного испарителя
4. Анимация движущихся элементов сборки
Заключение
Список использованных источников
Введение
SolidWorks (Солидворкс) - программный комплекс САПР <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%90%D0%9F%D0%A0> для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения. Работает в среде MicrosoftWindows <https://ru.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Windows>.- это мощное средство проектирования, ядро интегрированного комплекса автоматизации предприятия, с помощью которого осуществляется поддержка изделия на всех этапах жизненного цикла. Основное назначение SoIidWorks - обеспечение сквозного процесса проектирования, инженерного анализа и подготовки производства изделий любой сложности и назначения, включая создание интерактивной документации и обеспечение обмена данными с другими системами.
Трехмерное твердотельное и поверхностное параметрическое проектирование - это принципы, используемые в настоящем утилите. Они позволяют конструкторам создавать объемные детали и составлять сборки в виде 3-мерных электронных моделей, которые в дальнейшем применяются для организации двухмерных чертежей и спецификации согласно требованиям ЕСКД.
Разработчиком САПР SolidWorks является SolidWorksCorp. (США), независимое подразделение транснациональной корпорации DassaultSystemes (Франция) - мирового лидера в области высокотехнологичного программного обеспечения. Разработки SolidWorksCorp. характеризуются самыми высокими показателями качества, надежности и производительности, что в сочетании с квалифицированной поддержкой делает САПР SolidWorks лучшим решением для промышленности. Централизованные поставки SolidWorks на территории России, СНГ и Прибалтики осуществляются через сеть офисов компании SolidWorksRussia и ее региональных представителей, обеспечивающих качественное внедрение, обучение и техническое сопровождение заказчиков /1/.
Комплексные решения SolidWorks базируются на передовых технологиях гибридного параметрического моделирования, интегрированных средствах электронного документооборота SWR-PDM и SWR-Workflow, а также на широком спектре специализированных модулей. Программное обеспечение выполнено на русском языке, работает на платформе Windows 2000/XP.
Выбирая SolidWorks в качестве базовой САПР, предприятие получает не только хороший, качественный и функциональный набор программ, но и ориентируется на самые передовые технологии, ставшие стандартом де - факто для автоматизированного проектирования во всём мире /2/.
1. Описание горизонтального тонкоплёночного испарителя
В тонкоплёночных испарителях в вертикальном исполнении или в испарителях с падающей плёнкой плёнка продукта движется вниз по нагревающей поверхности. Время нагрева в таких вертикальных испарителях зависит от скорости потока и вязкости и колеблется между несколькими секундами и одной минутой. В зависимости от скребковой системы, производительность ограничена количеством продукта в нижней части испарителя. Чтобы увеличить время нахождения продукта на нагревающей поверхности испарителя, увеличить возможную производительность или увеличить степень дистилляции, используют горизонтальные испарители, в которых гравитация имеет меньшее влияние на поток продукта.
В таких испарителях можно изменять время нахождения продукта на нагревающей поверхности в широких пределах.
В горизонтальных тонкоплёночных испарителях продукт распределяется по нагревающей поверхности ротором так, что образуется турбулентное кольцо на всей поверхности испарителя. Нарушение целостности плёнки, которое наблюдается в испарителях с падающей плёнкой в результате сильного уменьшения скорости дозирования исходной смеси, для горизонтального тонкоплёночного испарителя невозможно. Поэтому в горизонтальных тонкоплёночных испарителях достижима как высокая производительность, так и высокая степень дистилляции. Благодаря увеличенному времени нахождения вещества в испарителе, горизонтальные тонкоплёночные испарители могут применяться для проведения реакций и реакционной дистилляции в тонкой турбулентной плёнке в вакууме.
Преимущества горизонтальных тонкоплёночных испарителей:
продолжительный по времени процесс дистилляции;
очень высокая производительность и степень дистилляции;
применимость для реакционной дистилляции /3/.
программный комплекс конструкторское проектирование
Горизонтальный тонкоплёночный испаритель представлен на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - Горизонтальный тонкоплёночный испаритель
2. Описание создания элементов построения в SolidWorks
Процесс создания горизонтального тонкоплёночного испарителя разбивается на несколько этапов. На первом этапе определяем детали, из которых состоит ёмкость: корпус, ротор, крышки, двигатель и коробка передач.
2.1 Создание корпуса
Нажимаем кнопку "Создать". Выбираем "Деталь" и нажимаем Ок. После этого появляется окно детали. Выбираем плоскость спереди и переходим к созданию эскиза. Создаём эскиз окружности диаметром 900 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.1.1.
Рисунок 2.1.1 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка/ основание", чтобы вытянуть полученный эскиз. Глубина 150 мм. Полученная бобышка представлена на рисунке 2.1.2.
Рисунок 2.1.2 - Бобышка
Воспользуемся функцией "Справочная геометрия", чтобы создать справочную плоскость. Выберем нижнюю грань бобышки, указав расстояние смещения 2800 мм. Справочная плоскость представлена на рисунке 2.1.3.
Рисунок 2.1.3 - Справочная плоскость
В ориентации вида выбираем "Сзади". Создадим эскиз окружности диаметром 750 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.1.4.
Рисунок 2.1.4 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Бобышка/ основание по сечениям". Выберем нижнюю кромку бобышки и эскиз окружности. Бобышка по сечениям представлена на рисунке 2.1.5.
Рисунок 2.1.5 - Бобышка по сечениям
В ориентации вида выберем "Сзади". Создадим эскиз окружности из центра диаметром 840 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.1.6.
Рисунок 2.1.6 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка/ основание". Чтобы создать тонкостенный элемент, укажем толщину 70 мм. Глубина 10 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.1.7.
Рисунок 2.1.7 - Бобышка
В ориентации вида выбираем "Спереди". Создадим из центра эскиз окружности диаметром 920 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.1.8.
Рисунок 2.1.8 - Эскиз
В ориентации вида выбираем "Сверху". Воспользуемся функцией "Справочная геометрия", чтобы создать справочную плоскость. Расстояние смещения 400 мм. Плоскость представлена на рисунке 2.1.9.
Рисунок 2.1.9 - Плоскость
Перейдём к созданию эскиза окружности диаметром 200 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.1.10.
Рисунок 2.1.10 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка/ основание". Вытянем полученный эскиз на расстояние 160 мм и 5 мм в обе стороны соответственно. Чтобы создать тонкостенный элемент, укажем толщину 10 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.1.11.
Рисунок 2.1.11 - Бобышка
В верхней части корпуса аналогично эскиз окружности диаметром 400 мм и вытянем с помощью "Вытянутая бобышка/ основание" на глубину 120 мм и 60 мм в оба направления соответственно. Полученная бобышка представлена на рисунке 2.1.12.
Рисунок 2.1.12 - Бобышка
В ориентации вида выбираем "Сверху". Изобразим эскизы окружностей, совпадающие по ширине с созданными бобышками: диаметром 400 мм и 200 мм соответственно. Эскиз представлен на рисунке 2.1.13.
Рисунок 2.1.13 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутый вырез". Выбрав полученный эскиз, укажем в параметрах направления "До следующей". Вырез представлен на рисунке 2.1.14.
Рисунок 2.1.14 - Вырез
Аналогичные плоскость, бобышки создадим с обратной стороны корпуса. Сохраняем деталь как "Корпус". Деталь представлена на рисунке 2.1.15.
Рисунок 2.1.15 - Корпус
2.2 Создание ротора
Нажимаем кнопку "Создать". Выбираем "Деталь" и нажимаем Ок. После этого появляется окно детали. Выбираем плоскость спереди и переходим к созданию эскиза. Нарисуем эскиз окружности диаметром 700 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.2.1.
Рисунок 2.2.1 - Эскиз
Далее воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка/ основание". В параметрах направления указываем "На заданное расстояние". Глубина 150 мм. Чтобы создать тонкостенный элемент, указываем толщину 10 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.2.2.
Рисунок 2.2.2 - Бобышка
Воспользуемся функцией "Справочная геометрия", чтобы создать справочную плоскость. Выбираем "Грань 1" бобышки, указав расстояние смещения 2700 мм. Плоскость представлена на рисунке 2.2.3.
Выбираем плоскость "Сзади".
Создадим эскиз окружности диаметром 500 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.2.4.
Рисунок 2.2.4 - Эскиз
Чтобы создать узкую часть ротора, воспользуемся функцией "Бобышка/ основание по сечениям". Выбираем кромку бобышки и созданный эскиз в профили. Указав толщину 10 мм, создадим тонкостенный элемент. Бобышка по сечениям представлена на рисунке 2.2.5.
Рисунок 2.2.5 - Бобышка по сечениям
В ориентации вида выбираем "Спереди". Создадим эскиз прямоугольника шириной 70 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.2.6.
Рисунок 2.2.6 - Эскиз
Далее воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка/ основание", чтобы вытянуть полученный эскиз, указав глубину 20 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.2.7.
Рисунок 2.2.7 - Бобышка
В ориентации вида выбираем "Спереди". Из центра создадим эскиз окружности диаметром 60 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.2.8.
Рисунок 2.2.8 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка/ основание", выбрав эскиз окружности и глубину 400 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.2.9.
Рисунок 2.2.9 - Бобышка
Сохраним деталь как "Ротор". Деталь представлена на рисунке 2.2.10.
Рисунок 2.2.10 - Ротор
.3 Создание крышки
Нажимаем кнопку "Создать". Выбираем "Деталь" и нажимаем Ок. После этого появляется окно детали. Выбираем плоскость спереди и переходим к созданию эскиза. Создадим эскиз крышки с помощью отрезков и дуг. Эскиз со всеми необходимыми параметрами представлен на рисунке 2.3.1.
Рисунок 2.3.1 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Повернутая бобышка/ основание", чтобы сделать наш эскиз объемным. Угол 3600. Повернутая бобышка представлена на рисунке 2.3.2.
Рисунок 2.3.2 - Повернутая бобышка
В ориентации вида выберем "Спереди". Создадим эскиз окружности из центра диаметром 880 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.3.3.
Рисунок 2.3.3 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутый вырез". Для этого выбираем созданный эскиз окружности, указав в параметрах "На расстояние от поверхности". Выбираем внутреннюю нижнюю грань и указываем расстояние смещения 80 мм. Вытянутый вырез представлен на рисунке 2.3.4.
Рисунок 2.3.4 - Вытянутый вырез
Воспользуемся функцией "Справочная геометрия", чтобы создать справочную плоскость. Выбираем верхнюю кромку крышки. Плоскость представлена на рисунке 2.3.5.
Рисунок 2.3.5 - Плоскость
Выберем в ориентации вида "Снизу". На плоскости создадим эскиз окружности диаметром 250 мм и на расстоянии 200 мм от центра. Эскиз представлен на рисунке 2.3.6.
Рисунок 2.3.6 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутый вырез". Выберем созданный эскиз окружности и в параметрах направления укажем "Насквозь". Эскиз представлен на рисунке 2.3.7.
Рисунок 2.3.7 - Вырез
В ориентации вида выбираем "Снизу". Создадим эскиз окружности из центра диаметром 65 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.3.8.
Рисунок 2.3.8 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутый вырез". Выберем созданный эскиз и в параметрах направления укажем "Насквозь". Полученный вырез представлен на рисунке 2.3.9.
Рисунок 2.3.9 - Вырез
В ориентации вида выбираем "Снизу". Создадим эскиз окружности диаметром 250 мм. Окружность полностью совпадает с большим вырезом на крышке. Эскиз представлен на рисунке 2.3.10.
Рисунок 2.3.10 - Эскиз
Далее воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка/ основание". Чтобы создать тонкостенный элемент, укажем толщину 10 мм. Глубина 100 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.3.11.
Рисунок 2.3.11 - Бобышка
Сохраняем деталь как "Крышка". Деталь представлена на рисунке 2.3.12.
Рисунок 2.3.12 - Крышка
Аналогично сделаем нижнюю крышку, изменив параметры начального эскиза и без большого люка. Эскиз представлен на рисунке 2.3.13.
Рисунок 2.3.13 - Эскиз
Сохраняем деталь как "Нижняя крышка". Готовая деталь представлена на рисунке 2.3.14.
Рисунок 2.3.14 - Готовая деталь
2.4 Создание подставки
Нажимаем кнопку "Создать". Выбираем "Деталь" и нажимаем Ок. После этого появляется окно детали. Выбираем плоскость спереди и переходим к созданию эскиза. Эскиз чертим с помощью отрезков и дуг. Эскиз со всеми параметрами представлен на рисунке 2.4.1.
Рисунок 2.4.1 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка/ основание". В параметрах направления указываем "На заданное расстояние". Глубина 100 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.4.2.
Рисунок 2.4.2 - Бобышка
В ориентации вида выбираем "Снизу". С помощью функции "Справочная геометрия", создадим справочную плоскость. Выбираем нижнюю грань и центральную "Точка 1". Справочная плоскость представлена на рисунке 2.4.3.
Рисунок 2.4.3 - Справочная плоскость
Переходим к созданию эскиза прямоугольника из центра по ширине бобышки и длиной 180 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.4.4.
Рисунок 2.4.4 - Эскиз
Вытянем полученный эскиз с помощью функции "Вытянутая бобышка" на глубину 500 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.4.5.
Рисунок 2.4.5 - Бобышка
В ориентации вида выбираем "Снизу". Чертим эскиз прямоугольника длиной 800 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.4.6.
Рисунок 2.4.6 - Эскиз
Полученный эскиз вытянем с помощью функции "Вытянутая бобышка/ основание". Глубина 20 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.4.7.
Рисунок 2.4.7 - Бобышка
Сохраняем деталь как "Подставка 1". Готовая деталь представлена на рисунке 2.4.8.
Рисунок 2.4.8 - Подставка 1
Создадим аналогичную деталь как "Подставка 2", изменив радиус меньшей дуги - 400 мм и глубину вытягивания нижней бобышки на 600 мм. Сохраним деталь как "Подставка 2". Деталь представлена на рисунке 2.4.9.
Рисунок 2.4.9 - Подставка 2
2.5 Создание коробки передач
Нажимаем кнопку "Создать". Выбираем "Деталь" и нажимаем Ок. После этого появляется окно детали. Выбираем плоскость спереди и переходим к созданию эскиза. Создаём эскиз прямоугольника со сторонами 450 мм и 350 мм соответственно. Эскиз представлен на рисунке 2.5.1.
Рисунок 2.5.1 - Эскиз
Воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка". В параметрах направления указываем "На заданное расстояние". Глубина 200 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.5.2.
Рисунок 2.5.2 - Бобышка
Создадим эскиз окружности из центра диаметром 61 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.5.3.
Рисунок 2.5.3 - Эскиз
Рисунок 2.5.4 - Вырез
Аналогичный эскиз и вырез сделаем с обратной стороны. Сохраняем деталь как "Коробка передач". Готовая деталь представлена на рисунке 2.5.5.
Рисунок 2.5.5 - Коробка передач
2.6 Создание электродвигателя
Нажимаем кнопку "создать". Выбираем "деталь" и нажимаем Ок. После этого появляется окно детали.
Выбираем плоскость спереди и переходим к созданию эскиза окружности, который представлен на рисунке 2.6.1.
Рисунок 2.6.1
Выходим из эскиза.
Далее воспользуемся функцией " вытянутая бобышка/ основание", устанавливая глубину 360 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.6.2.
Рисунок 2.6.2 - Бобышка
Воспользуемся функцией "скругление". Выбираем кромку 1, устанавливая радиус скругления 10 мм. Скругление представлено на рисунке 2.6.3.
Рисунок 2.6.3 - Скругление
Далее выбираем в ориентации видов "спереди". Создаём эскиз окружности диаметром 340 мм. Полученную окружность вытягиваем с помощью "вытянутая бобышка/ основание", указывая в параметрах направления "на заданное расстояние" и глубину 200 мм. Бобышка представлена на рисунке 2.6.4.
Рисунок 2.6.4 - Бобышка
Создаём уклон полученной бобышки. Для этого воспользуемся функцией "уклон". Указываем угол наклона 9о и все сопутствующие параметры, указанные на рисунке 2.6.5.
Рисунок 2.6.5 - Уклон
Аналогично, используя "скругление", скругляем верхнюю грань. Устанавливаем радиус 5 мм. Скругление представлено на рисунке 2.6.6.
Рисунок 2.6.6 - Скругление
Чтобы создать рёбра на поверхности необходимо создать справочную плоскость, воспользовавшись функцией "справочная геометрия". Полученная плоскость с установленными параметрами показана на рисунке 2.6.7.
Рисунок 2.6.7 - Плоскость
В ориентации видов выбираем "справа" и создаём эскиз прямоугольника. Эскиз представлен на рисунке 2.6.8
Рисунок 2.6.8 - Эскиз
Полученный эскиз вытягиваем с помощью функции "вытянутая бобышка/ основание". Устанавливаем в параметрах направления " на заданное расстояние" и глубину 50 мм. Необходимо получить данные бобышки по всему периметру двигателя. Для этого используем функцию "круговой массив". Выбираем боковую кромку, угол 360о и количество 20. Круговой массив представлен на рисунке 2.6.9.
Рисунок 2.6.9 - Круговой массив
В ориентации вида выбираем "Сзади". Создаём эскиз окружности из центра диаметром 60 мм. Эскиз представлен на рисунке 2.6.10.
Рисунок 2.6.10 - Эскиз
Далее воспользуемся функцией "Вытянутая бобышка/ основание", чтобы вытянуть полученный эскиз. Глубина 80 мм. Полученная бобышка представлена на рисунке 2.6.11.
Рисунок 2.6.11 - Бобышка
Сохраняем деталь как "Электродвигатель". Готовая деталь представлена на рисунке 2.6.12.
Рисунок 2.6.12 - Электродвигатель
3. Сборка горизонтального тонкоплёночного испарителя
На панели инструментов "Стандартная" нажимаем создание нового файла и выбираем режим "Сборка". Далее на панели инструментов выбираем кнопку "Вставить компоненты". В появившемся окне менеджера свойств выбираем компоненты сборки и размещаем в области сборочного построения.
С помощью функции "Переместить компонент", расположим все детали как нам необходимо.
Соединим крышку с основным корпусом. Выбрав кромки корпуса и крышки, установим сопряжение "Концентричность". Концентричность представлена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Концентричность
Далее установим сопряжение "Совпадение", выбрав нижнюю грань крышки и грань корпуса. Совпадение представлено на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 - Совпадение
Далее разместим ротор внутри. Для этого выберем кромки вала ротора и кромку отверстия в крышке, установив сопряжение "Концентричность". Концентричность представлена на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 - Концентричность
Аналогично сопряжениям детали "Крышка", разместим деталь "Нижняя крышка". Два установленные крышки представлены на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 - Две установленные крышки
Присоединим коробку передач. Для этого выберем кромку вала ротора и внутреннюю кромку отверстия коробки передач, установив сопряжение "Концентричность". Концентричность представлена на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 - Концентричность
Выбрав верхнюю грань вала ротора и внутреннюю грань отверстия коробки передач, установим сопряжение "Совпадение". Совпадение представлено на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 - Совпадение
Аналогично соединениям вала ротора с отверстием коробки передач, соединим второе отверстие с валом электродвигателя. Присоединённый электродвигатель представлен на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7 - Присоединённый электродвигатель
Установим "Подставку 1". Выберем кромку корпуса и внутреннюю грань подставки, установив сопряжение "Концентричность". Концентричность представлена на рисунке 3.8.
Рисунок 3.8 - Концентричность
Аналогично устанавливаем деталь "Подставка 2". Сохраняем деталь как "Сборка". Сборка представлена на рисунке 3.9.
Рисунок 3.9 - Сборка
4. Анимация движущихся элементов сборки
Создадим вращение ротора в корпусе. Для этого выберем на панели инструментов "Новое исследование движения". Анимируем движение ротора. Воспользуемся функцией "Вращающийся двигатель". Выберем грань вала ротора - грань 1, а в параметрах направления укажем - центральную грань вала ротора. Установим скорость 100 об / мин. Анимация ротора представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 - Анимация ротора
Сохраняем нашу анимацию с помощью функции "Сохранить анимацию".
Заключение
В процессе выполнения курсового проектирования деталей, научились пользоваться и работать с программой SolidWorks, освоили различные команды и методы для построения, сборки и анимации деталей. При помощи программы SolidWorks построили объёмное изображение горизонтального тонкоплёночного испарителя.
Список использованных источников
1.Рефераты [Электронный ресурс] - Режим доступа: <http://xreferat.ru/>. - Дата доступа: 30.04.2016.
.SolidWorks [Электронный ресурс] - Режим доступа: <http://xreferat.ru/>. - Дата доступа: 29.04.2016.
3.Горизонтальные тонкоплёночные испарители [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.vta-process. de/ru/produkte/einzelapparate/horizontale-duennschichtverdampfer/ <http://www.vta-process.de/ru/produkte/einzelapparate/horizontale-duennschichtverdampfer/>. - Дата доступа: 02.05.2016.
4.Ганак О.Б. Работа в SolidWorks часть 1 (в 2 частях). Создание трехмерных моделей / О.Б. Ганак. - Методические указания.: - Могилев, 2013. - 71 с.
.Ганак О.Б. Работа в SolidWorks часть 2 (в 2 частях). Создание сборок и анимация / О.Б. Ганак. - Методические указания.: - Могилев, 2013. - 75 с.
.Общие требования и правила оформления учебных текстовых документов: СТП СМК 4.2.3 - 01 - 2011. - Введ. 2011-04-07. - Могилёв.: Могилёвск. гос. ун-т продовольствия, 2011. - 43 с.