钢管桁架相贯线的处理-纸飞机.doc

浙江省送变电工程公司科技论文
钢管桁架相贯线的处理

【摘 要】 经过一段时间的针对性探索，根据富达公司的特点对钢管桁架相贯线的加工经过理论和实际的试验，得出了较为科学和可行的相贯线展开方法。对bentley公司prosteel 3d软件在公司的应用又深入了一步，提高钢管相贯线展开的效率和准确率，提高技术水平。
【关键词】 相贯线 prosteel 钢管桁架

1. 原理介绍
利用prosteel软件，建出钢管桁架模型，切割出相贯线，利用软件的钢管内外壁展开的功能，展开内外壁相贯线。最后利用内壁相贯线在X方向的放大功能，以使内壁相贯线延展至外壁，进而使之符合富达公司的实际情况，提供给钢构车间准确的相贯线，以便于车间气割相贯线。

2. 软件介绍
ProSteel 3D是基于AutoCAD平台开发的专业三维钢结构建模、详图和生产控制的软件系统。该软件是由德国Kiwi Software GmbH公司于1987年开始开发并于1995年推出，该软件已于2007年1月并入Bentley 公司。用户可以在ProSteel 3D软件中可以方便地建立各种钢结构的三维模型，系统自动生成所有的施工图、加工详图和材料表。ProSteel 3D提供了丰富的数据接口，可以连接结构计算软件、数控机床、钢结构生产计划和管理软件。
它具有以下特点：
2.1. 程序基于我们所非常熟悉的AutoCAD平台，风格与AutoCAD相似，非常适合于熟悉AutoCAD操作的技术人员上手。
2.2. 三维实体建模，实时可视化操作，易发现平常不容易察觉的空间碰撞，并且有专门的碰撞检测功能。
2.3. 智能化节点连接，只要节点库中有该节点的连接功能，如钢管的法兰连接，只要填好相应参数，就能自动建立节点中的各个构件和构件细节。
2.4. 自动生成各种所需的图纸，如整体轴测图，平立面图，局部节点图，各零件详图，组图（也既焊件图），剖面图等，能够实现我们放样所需要的各零件图纸，焊件图，现场拼装图等。
2.5. 生成各种报表，包括材料表、螺栓表、焊件组件材料表等，可以生成NC数据库，直接与设备对接。
2.6. 与该公司有名的STAAD等设计软件也有接口，能实现从设计模型到加工模型的简单转化以提高效率。
2.7. 支持com/vba等用户自定义节点的二次开发。

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3. 理论相贯线的构造
得益于三维仿真软件，我们可以直观的看到圆钢管的相线构造，具体如下图例。

图1

图中2号件的相贯侧细部如下图

图2 - 件号2的头部相贯理论构造

图3 – 内外侧相贯线展开和调整
由图3的左侧视图可以看出，钢管的内外壁的相贯线展开是有区别的，并不一样，不仅仅从相贯线的高度上，在展开X轴的方向上，也是不一样的。但是借助于CAD的块功能，利用其在X方向向伸长.
设钢管规格为ΦAxb ,其中A为钢管外径，b为钢管壁厚
显然，外径的相贯线展开后的X方向展开为钢管外壁圆周长
M=πD=3.14xA
内径相贯线展开后X方向
N=πD=3.14x（A-2b）
所以，X方向的伸长比率为Ψ=M/N=A/(A-2b)
操作后，可以看到图3右侧，为钢管外壁相贯线与内壁相贯线的比较，二条线有交错。
删掉相贯线两条线较高的部份，可以得到以下正确的相贯线。

图4 – 最终正确的相贯线得出

4. 操作原理的说明
钢管相贯线的原理为二根钢管相交时，理论上的面与面相交点，根据相贯线几何画法，在钢管的周长上，间隔较小的距离的母线上细分取交点，根据交点的相对位置，绘制一条平滑的曲线过度的即为相贯线。
在我公司的实际加工中，根据理论样子切割相贯线是无法做到的，因为在某线部位，钢管的壁厚有时是一个非常大的斜口，气割是相当难操作的。因此，我公司绘制的相贯线在考虑钢管的壁厚的情况下，实际为内壁相贯线的点，廷伸至外壁，哪个点低，就采用哪个点而绘制的曲线。如下图：

把内壁的相贯线每个点在取点的母线间距上相应增加，便延伸至外壁

其中L2=Ψ*L1

5. 另一优势
Prosteel能出的相贯线的整根钢管二头的相贯线，如果采用以前的方法，相位上及易搞错，如下图：

此相贯线如按传统方法，则极易搞错相位。若按prosteel生成的相贯线，则一方面可保证相位的正确性，另一方面，长度也为钢管的长度，便于放样时的实际长度测量。

6. 总结
6.1. 使用该方法能使技术放样工作从原有的二维平面制图放样向三维空间模拟迈进，以技术的进步进来带来生产能力的提高，降本增效。
6.2. 使用该软件，能解决技术工作的一些难题，增加工作效率和放样正确率，减少工作中的出差错的概率。
6.3. 技术的进步是无止境的，我们在做今天工作的时候，要有忧患意识，如何来进一步提高我们的技术水平，切实应用于实际工作中，来提高送变电钢结构制作的水平和技术，减少工作中出现的问题，提高工作效率。对于该软件的探索，也是着眼于实时模拟仿真科技的进步，对更先进事物的认知，以更好的用于我们的实际工作。