矿用d型泵结构分析与水泵房布置论述_毕业设计论文(编辑修改稿)

矿用d型泵结构分析与水泵房布置论述_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

m sD    （ 23） 224 4 4 6 2 . 5 43 . 1 4 0 . 0 8 3 6 0 0d dqC m sD    （ 24） 4. 比转速 所谓比转速 ，就是相似的模型泵，是指功率为一马力时，能使水泵单级叶轮产生的流量为 75kg/s 和扬程为 1m 时所需的转速，比转速是讨论叶轮的相似性、确定泵的特性及形式时所采用的准则。 它是从相似理论中引出的一个综合性参数，说明了相似泵的 转速 n,单级扬程 h 和流量 Q 之间的关系。 转速和比转速有关，而比转速和泵的效率、级数有关，所以转速和比转速应结合起来确定，泵的比转速为 33443 .6 5 3 .6 5 2 5 9 0 0 .0 1 3 84( ) ( 1 5 0 5 )snqnHi   （ 25） 式中  —— 泵的总扬程 m n —— 转速 minr i —— 级数 5. 泵的轴功率和原动机功率 从前面 可知泵的总效率、泵流量和扬程，泵的轴功率为 31 0 9 . 8 4 3 1 5 0 2 6 . 61 0 0 0 1 0 0 0 0 . 6 6 3 6 0 0gqHP K W       （ 26） 式中  —— 液体密度  3kg m g—— 重力加速度  2ms  —— 泵的总效率 原动机功率为 2 6 .61 .2 3 21dcPP k K W   （ 27） 式中 c —— 原动机与泵之间传动装置的效率， 水 泵 一般原动机轴与泵轴直接连接，其值为 1。 k —— 原动机的容量系数（ 见表 22），原动机为电动机，取 k 值为。 矿用 D型泵结构分析与水泵房布置论述 第 18 页 共 100 页 表 22 原动机容量系数 原动机类型 k 电动机 汽油机 柴油机 7. 泵轴直径 泵轴直径应该按其承受的外载荷（拉、压、弯、扭）、刚度和临界转速条件确定。 因为转矩是泵轴最主要的载 荷，所以在开始设计时，可按转矩确定泵轴的最小直径。 一般联轴器处的 轴段只受转矩，所以按纯扭强度条件计算的轴径可作为联轴器处轴段的最小直径。 考虑键槽对轴强度的影响，如果是两个键槽，轴径应增大 10% 15% ，再适当圆整，最后确定联轴器处的最小直径。 329 5 5 0 9 5 5 0 1 0 3 . 62950dn PM N mn   (28) 式 中 nM —— 转矩  Nm 按纯扭强度计算的泵轴直径（单位为 m ）为   33 61 0 3 .6 0 .0 2 60 .2 0 .2 3 0 1 0nMdm   （ 29） 式中 d —— 泵轴直径 ()m  —— 材料的许用切应力  aP ，  值见表 23 由于受键槽的影响，轴径要增大，按照标准直径圆整后的泵轴直径为 34d mm。 材料的  值的大小决定轴直径的大小，轴直径小可以节省材料，提高叶轮水利和空化性能；轴直径增大可增强轴的刚度，提高运行的可靠性。 表 23 轴常用几种材料的  值 轴的材料 235QA 、 20 275Q 、 35 1 18 9rC Ni Ti 45 40rC 、35SiMn 、38SiMnMo 、3 13Cr   aMP 15 25 20 35 25 45 35 55 华北科技学院毕业设计（论文） 第 19 页 共 100 页 3 VRML语言介绍 VRML 发展状况 VRML 概述 VRML 是虚拟现实构造语言的缩写，是一种面向对象的网络三维语言。 是一种基于文本的通用语言，是一种在网络上使用的描述三维环 境的场景描述语言，是HTML 的 3D(三维 )模拟，利用它可以在互联网上创建交互式三维多媒体虚拟世界。 VRML 与其它实现三维场景的技术手段（如 OpenGL,Cult3D,3DSMAX,Viewpoint）相比，具有语法简单、三维建模功能强大、便于网上发布等优点。 它定义了 3D应用中大多数常见概念，如光源、视点、动画、雾化、材质属性、纹理映射等。 VRML语言的诞生，尤其是新的 标准，被称为第二代 Web 语言，它改变了原来WWW 上单调、平面的缺点，将人的行动作为浏览的主体，所有的表现都将随操作者行为而改变。 如图 31所示。 图 31 第二代 Web 但由于 VRML 本身仅仅是一种标准 ,不可能满足各行各业的所有需要。 所以，高级交互功能的实现必须借助于 Java 等功能强大的高级语言。 这样，可以有效地弥补 VRML 本身的一些不足（例如逻辑判断、文件操作、键盘输入、精确控制场景等），进而完善与其它媒体的交互 ,也可实现复杂的虚拟环境系统。 但由于的VRML 是基于网络开发的，其在网络上的发布显得游刃有余了，只在其支持的能力范围内，可以把网页做得很丰富、很精彩。 下图便是在安装了 VRML 插件的网页浏览器上打开的虚拟电风扇造型场景，它可以声音和转动节点播放声音和转动动作的效果。 如图 32 所示。 矿用 D型泵结构分析与水泵房布置论述 第 20 页 共 100 页 图 32 电风扇 虚拟场景 VRML 发展 VRML 的历史可以上溯到 1994 年，当时在日内瓦的第一次 WWW 年会上，一些与会者提出为创建三维网络的界面必须有一种通用的描述性语言，用于在 WWW 上超级链接 ——类似于超文本描述语言 (HTML)，于是诞生了虚拟现实描述语言 (Virtual Reality Makeup Language)。 稍后，改为虚拟现实建模语言 (Virtual Reality Modeling Language)，用于反映图像的本质。 现在世界上有一个管理 VRML 的团体 ，简称为 VRML 结构组织 (VGA)， VGA 为网络的三维功能建立了标准。 1995 年 5 月， 规范正式出台，但此规范缺少对一些关键特性如动作、交互和行为的支持，为此，急需对它进行修订。 1996 年 8 月，在新奥尔良举行的SIGGRAPH’96 会议上公布了 规范的第一 版，经 ISO JTCI/ SC2 4 同意，这一版被作为 14772 号委员会草案公布，并且于 1997 年 4 月提交审议。 该草案又称为 VRML 97(遵循 ISO 把发布年号写入名字的命名约定 )。 从此之后，许多公司纷纷推出了自己的 VRML 浏览器，如 Netscape 公司 Live3D， IE 内嵌的 Microsoft VRML Viewer， Apple 公司的 Quick Time VR 等等。 我国对 VR 技术的正式研究起步却很晚，大概在 20 世纪 90 年代初，发展到现在已初步取得了成果，但与发达国家相比还有很大的差距。 其 研究概述如下。 国内最早开展此项技术试验的是西安虚拟现实工程技术研究中心；北京航空航天大学计算机系也是国内最早研究 VR 的单位之一，它在 VR 视觉接口方面获得了一部分研究成果；北京大学设计了基于 PC 机的 VR 系统；清华大学国家光盘工程研究中心所作的“布达拉宫”，采用了 QuickTime 技术，实现大全景 VR 制；浙华北科技学院毕业设计（论文） 第 21 页 共 100 页 江大学 CADamp。 CG 国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统；哈尔滨工业大学计算机系已经成功地合成了人的高级行为中的特定人脸图像，解决了表情的合成和唇动合成技术问题，并正在研究人说话时手势和头势 的动作、语音和语调的同步等；西安交大信息工程研究所对 VR 中的关键技术 — 立体显示技术进行了研究；中国 科技 开发院威海分院研究了视觉接口技术，完成了 VR 中的体视图及软件接口；北方工业大学 CAD 中心是我国最早开展计算机动画研究的单位之一，完成了通讯图像显示系统的多媒体平台及相关音频资料库 , 并且中国第一部完全用计算机动画技术制作的科教片《相似》就出自该中心；上海大学 CIMS 中心开发了一套基于 IRIX 的虚拟科技园区环境实时漫游系统；另外，上海 交通 大学图像处理模式识别研究所，长沙国防科技大学计算机研究所、华东船舶工业学院计算机系、安徽大学电子工程与住处科学系等单位也进行了一些研究工作和尝试。 VRML 的工作原理 与 实例 运用 VRML 的工作原 理 VRML的访问方式是基于客户／服务器模式（见图 1），其中服务器提供 VRML文件（后缀为． wrl）及支持资源客户通过网络下载希望访问的文件，并通过本地平台上的 VRML 浏览器（Ｂ rowse）交互式访 问该文件描述的虚拟境界（ VirtualWorld），因为浏览器是本地平台提供的，从而实现了和硬件平台的无关性。 VRML 文件是以扩展名为 wrl 结尾的一种用来描述几何形体的 ASCII 文本文件，它不需要任何编译，直接由浏览器解释执行。 当用户打开 VRML 文件时，系统首先装入一个内嵌的 VRML 浏览器，该浏览器将 VRML 语言中的信息解释成空间中目标的几何形体描述，如长方体，球体，不规则的其它三维物等等，同时它将提供实时显示，一秒显示多次，这样在用户的计算机上就会有一个活动场景的感觉。 1． 场景图结构 VRML 使用场景图 (Scene Graph)数据结构来建立 3D 实境，这是以SGI(Silicon Graphics Inc.)的 Open Inventor 3D 工具包为基础的一种数据格式，其基本单元被称为节点 (Node)，场景图规定了节点之间的等级关系与嵌套关系。 总共定义有 54 个节点，它大致可以分为如下几类 : 造型节点 用于表示各种基本的几何体和用于任意几何体的线框图和面框图。 属性节点 用于定义相关对象的颜色、材质、纹理以及摄像机组、灯光组、视点、背景等。 矿用 D型泵结构分析与水泵房布置论述 第 22 页 共 100 页 组节点 用于将节点分组 ，把相关节点组合成为同一个对象。 感应节点 用于感知用户的输入或动作 ，以触发相应的动作。 其它节点 包括移动和旋转动作 ，脚本 (Script)节点、超链接节点等。 使用符合右手规则的三维坐标系统，原点在屏幕中心，它也是使用这一坐标系统的各种几何体的中心。 所以，当根据构图要求，某个几何体的中心不在屏幕中心时 (事实上，几何体的中心落在屏幕中心的情形是很少见的 )，就需要移动坐标系统，即使用 Transform节点，在该节点内定义的几何体都使用该节点中所定 义的平移后的坐标系统。 可以想见，在构造一个较为复杂的场景时，这种坐标平移将是相当频繁的。 2. 事件驱动机制和传感器 由面向对象编程技术可以知道，对象之间的相互作用是通过一个对象向另一个对象发出某个操作消息 (message)而实现的， VRML 也是这样。 它在两个要传递消息的节点之间创造 (或称为绑定 )一个路由 (或称为路径 )。 于是，第一个节点就可以通过路由传递消息给第二个节点。 这样的消息称为事件 (event)，它包含的是一个值，即节点内需要传递的某个域值。 当一个节点接受到某个事件时，它将根据新得到的域值，去 进行一次数据更新，从而可能引发某个动作。 通过绑定多个节点，就可以创建出复杂的线路 ，从而使创造出的世界充满动感和交互性。 传感器 (Sensor，或称检测器 )是 VRML 中提供交互能力和动态行为的基元。 一个具有动态能力的节点需包含传感器。 VRML 共提供 7 种传感器节点，即 Cylinder Sensor、 Plane Sensor、 Time Sensor、 Touch Sensor、 Visibility Sensor、 Proximity Sensor。 它们提供了用户与虚拟世界中的物体进行交互的机制 :根据时钟或者用 户的动作，它们可以产生一个相应的事件，这事件沿着事先设定好的路由传递下去，从而使得虚拟世界对用户做出反应 ，实现交互。 右图便是一个简单的拖曳路由：平面传感器 Plane Sensor 起动即被激活后，鼠标的移动变化量（ translation_changed）就传递给球体实物造型 ball,这样球体便可以跟随鼠标的移动而移动，也就实现了对球体的拖曳功能。 路由指向（路径）如图 33 所示，路由代码是： ROUTE TO 华北科技学院毕业设计（论文） 第 23 页 共 100 页 图 33 拖曳路径图 3. 动画的实现和插补器 VRML 的动画比普通动画更吸引人，因为当用户在一个虚拟世界中漫游时，他可以从各种角度来观察动画，而要完成一个复杂的从所有视点来看都成功的动画是很困难的。 VRML 动画的另一个特点是，在播放动画时没有一个。