Parametric Design SOFTWARE CAD TRAINING. Progettazione di una girante monocurvatura per pompa centrifuga
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- Maurizio Riccardi
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1 Parametric Design SOFTWARE CAD TRAINING Progettazione di una girante monocurvatura per pompa centrifuga
2 Indice Obiettivi del lavoro Dati di input Calcolo del profilo palare Calcolo profilo hub e shroud Importazione geometria in Pro/E Creazione modello 3D in Pro/E 2
3 Obiettivi del lavoro reazione di un foglio di calcolo Mathcad in grado di generare la geometria completa di una girante di pompa centrifuga a profilo palare monocurvatura biettivi del lavoro Importazione geometria in modalità associativa in Pro/Engineer: aggiornamento dinamico della geometria CAD sulla base delle modifiche apportate al foglio di calcolo 3
4 Dati di Input Vincoli legati alle prestazioni della pompa: Portata (Q) Prevalenza (H) Numero di giri (n) Grafici cifra di pressione (Ψ) e cifra di portata (Φ) in funzione del numero tipico di macchina (dati ricavabili da letteratura) 4
5 Dati di Input Calcolo di alcuni parametri geometrici della girante: Diametro girante uscita (D 2 ) Angolo palare d ingresso (β 1 ) Angolo palare d uscita (β 2 ) Tale calcolo viene eseguito mediante soluzione iterativa di funzioni implicite (funzione Find di Mathcad) A titolo d esempio, è riportata la formula risolutiva per β 2 (Wiesner) 5
6 Dati di Input Input da parte dell utente dei rimanenti parametri geometrici della girante: Diametro girante ingresso Diametro mozzo Diametro ingresso pale Spessore palare (ingresso, mezzeria, uscita) Legge di variazione spessore palare Numero pale Apertura girante uscita 6
7 Dati di Input Curve di rendimento volumetrico in funzione del numero caratteristico cinematico (dati ricavabili da letteratura o da know-how pregresso aziendale) 7
8 Calcolo del profilo palare Calcolo dei triangoli di velocità all ingresso e all uscita della girante 8
9 Calcolo del profilo palare Calcolo del tempo di attraversamento della girante da parte del filetto fluido (ipotesi: l accelerazione meridiana del filetto fluido all interno della girante è costante) 9
10 Calcolo del profilo palare Calcolo della coordinata angolare del filetto fluido: Calcolo della coordinata radiale del filetto fluido: è ottenuta integrando la componente meridiana della velocità assoluta 10
11 Calcolo del profilo palare Plot del profilo palare e ispessimento della camberline guidato dalle funzioni di forma dello spessore 11
12 Calcolo del profilo palare Esportazione del del profilo palare in Pro/engineer 12
13 Calcolo del profilo hub Il profilo hub è costituito da tre entità geometriche: 1) Tratto verticale 2) Raccordo 3) Tratto inclinato 13
14 Calcolo del profilo hub Gli input sono: Angolo di inclinazione del tratto inclinato Raggio di raccordo Vengono calcolate le coordinate di disegno dell hub ed esportate in Pro/engineer 14
15 Calcolo del profilo shroud Il profilo shroud è costituito da un unica entità geometrica: viene costruito imponendo una variazione lineare dell area di passaggio Profilo shroud 15
16 Calcolo del profilo shroud Nella zona del raccordo l area di passaggio è costituita da un tronco di cono 16
17 Calcolo del profilo shroud L area viene parametrizzata sull angolo di raccordo Imponendo una variazione dell area di tipo lineare è possibile calcolare in Mathcad il profilo dello shroud 17
18 Calcolo del profilo shroud Equazione risolutiva 18
19 Calcolo del profilo shroud Verifica del corretto andamento area di passaggio in Pro/engineer mediante feature BMX 19
20 Importazione geometria in Pro/E La geometria e i parametri calcolati in Mathcad vengono esportati in Pro/Engineer Il foglio di calcolo è dinamicamente collegato al 3D: ogni modifica dei parametri di progetto comporta la ricostruzione automatica della geometria 20
21 Importazione geometria in Pro/E 21
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