SolidWorks管道系統(tǒng)設(shè)計

管道系統(tǒng)設(shè)計的基本原理是利用3D 草圖完成管道布局,并添加相應(yīng)的管路附件,整個管路系統(tǒng)作為主裝配體的一個特殊子裝配體。

    管路系統(tǒng)子裝配體

    建立管線系統(tǒng)時,SolidWorks 將在裝配體文件中生成一個特殊類型的子裝配體。生成的子裝配體中包含管線系統(tǒng)所必須的管線以及附件,例如,對于管道而言,管道系統(tǒng)子裝配體中可能包含不同長度的管道、彎頭以及三通、閥門等相關(guān)的附件。

    子裝配體中包含一個“路線1”特征,如圖1所示,通過“路線1”特征可以完成對管道系統(tǒng)屬性和管道路徑的編輯。

    管道子裝配體的線路來源于在主裝配體中根據(jù)零件位置和用戶繪制的3D 草圖,3D 草圖與主裝配體相關(guān)并且決定管線系統(tǒng)中管道和附件的位置及參數(shù)。

    如圖1所示,3D 草圖決定了管道的位置和布局,管道系統(tǒng)的管道附件的位置確定了每段管道的長度。包含整個3D 草圖在內(nèi)的所有零件,均作一個特殊的子裝配體存在。

    管道系統(tǒng)中的零件

    如圖1所示,一般來說,在管道系統(tǒng)中包含如下幾類零件:

     管道

    管道系統(tǒng)中的管子零件(Pipe 或Tube)。應(yīng)在管道零件定義管道的直徑(標(biāo)稱直徑)和壁厚等級(例如,Sch40),這兩個參數(shù)用于確定管道系統(tǒng)中管道規(guī)格并用于篩選管道系統(tǒng)中的其他管路附件。

    由于管子名義直徑眾多,在加上壁厚等級的組合,管子的規(guī)格也非常多。一般說來,在管子零件中應(yīng)使用系列零件設(shè)計表完成各種管子規(guī)格的定義。

   管路附件

    一般說來,管路附件是指管路系統(tǒng)中應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)附件,例如彎頭、三通、接頭、管帽或法蘭等標(biāo)準(zhǔn)零件。系統(tǒng)在利用3D 草圖建立管道系統(tǒng)時,可以直接應(yīng)用不同形式的彎頭;而對于三通或法蘭類型的附件,需要用戶自行添加。

    其他零件 

    其他的管路零件,例如用戶自定義的非標(biāo)準(zhǔn)管路端頭、壓力表、閥門等相關(guān)的零件。管路系統(tǒng)中的這些零件也可以廣義地稱為“管路附件”。

    連接點和步路點

    連接點是管路附件零件中的一個點。連接點定義了管道的起點或結(jié)束點,接頭零件的每個端口必須有一個連接點。建立管道系統(tǒng)時,必須從現(xiàn)有裝配體中零件上的一個連接點開始。

    零件中的連接點定義了管道系統(tǒng)的管道參數(shù),如圖2所示,連接點定義的管道參數(shù)

    包括:
 
    管道的類型:管筒、管道(裝配式管道)和電力;
    管道方向:即從連接點開始管道延伸的方向;
    管道的參數(shù):管道系統(tǒng)的參數(shù)是指針對此連接點而言,將用于連接的管道的相關(guān)數(shù)據(jù);
    標(biāo)稱直徑:也稱為名義直徑,即要連接的管道的名義直徑,與管道零件的名義直徑相匹配。
    規(guī)格區(qū)域名稱:用于過濾配合零部件規(guī)格的標(biāo)識符號,例如壁厚等級、壓力級別等,與管道零件的管道識別符(“$屬性@ Pipe Identifier ”)相匹配。 

圖2 連接點

    管路附件中必有一個步路點,此點的位置定義了當(dāng)管路附件應(yīng)用于管道系統(tǒng)中時與3D 草圖中的一個斷點重合的位置,即管路附件的安裝位置,如圖3所示。

圖3 連接點及管路附件在管路中的位置

    管道系統(tǒng)設(shè)計庫

    SolidWorks軟件提供了用于管道系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計庫,保存在“安裝目錄\data\design library\routing\ ”文件中,用戶可以直接從設(shè)計庫窗口中應(yīng)用。

    用戶可以直接使用設(shè)計庫中文件完成設(shè)計,也可以根據(jù)管路零件的規(guī)則建立自定義的管路設(shè)計庫。為了簡單起見,在要求不嚴(yán)格的情況下,用戶甚至可以在現(xiàn)有管道系統(tǒng)設(shè)計庫的基礎(chǔ)上進行改造以后再使用。

    文件命名和文件復(fù)制

    建立管道系統(tǒng)后,管道系統(tǒng)裝配體、管道零件和管路附件的默認(rèn)命名和保存方式遵守

    如下規(guī)則,用戶也可以在系統(tǒng)提示保存文件時保存為其他名稱或位置。管道系統(tǒng)子裝配體建立SolidWorks 管道系統(tǒng)時,系統(tǒng)將利用主裝配體的名稱給定管道子裝配體一個默認(rèn)名稱,其規(guī)則是:RouteAssy<#>-主裝配體名稱.sldasm 例如:RouteAssy1-燃氣管布.sldasm

    管道零件管道零件默認(rèn)被復(fù)制保存在當(dāng)前主裝配體所在的位置,并建立不同的配置以代表不同的管子長度,文件命名方式為:管道零件的“$屬性@ Pipe Identifier ”值+“-”+“子裝配體名稱”.sldprt 例如:075in Schedule40-RouteAssy1-燃氣管布局.sldprt ‰管路附件管路附件仍然使用設(shè)計庫中的零件。

    連接點和管道零件配置參數(shù)的關(guān)系

    實際上,建立管道系統(tǒng)時選擇的第一個連接點,已經(jīng)確定了管路系統(tǒng)的屬性:即使用管路的類型(管道或管筒)、名義尺寸和壁厚等級三個因素。管路系統(tǒng)使用配置來區(qū)別管道或管筒并與管路附件的大小相適應(yīng)。

    管道附件和管道零件中包含大量的配置,以代表不同尺寸和不同規(guī)格,這些配置的建立應(yīng)采用系列零件設(shè)計表的方法最為簡單。

    管道零件:在管道附件的配置參數(shù)中,有兩個必備參數(shù):
    NominalDiameter@FilterSketetch :用于定義管子的名義直徑。
    $屬性@ Pipe Identifier :管道識別符,用于識別或篩選管道的規(guī)格;管道附件的連接點在管道附件的系列零件設(shè)計表中,也需要建立兩個必備的參數(shù):
    $屬性@Nominal Pipe Size :定義管道附件的名義直徑。Specification@CPoint1 (每個連接點具有一個“Specification ”參數(shù))這兩個參數(shù)分別代表連接點的【參數(shù)】選項組中的內(nèi)容,如圖4所示。

圖4 連接參數(shù)和設(shè)計表參數(shù)

    因此說,管道零件和管路附件在連接上是有明確的,管道零件的名義直徑與規(guī)格應(yīng)于管道附件的名義直徑和規(guī)格相匹配,如圖5所示。