技术应用
潜油电泵多媒体培训系统的开发
2016-02-26 17:17  

  对产品进行结构和功能原理培训,利用三维动画和动态模拟仿真技术制做多媒体培训系统将会起到明显效果。该方法改变了培训方式,突破了传统培训手段上的局限,能够使繁杂变得简单、使抽象变得具体,特别是对于实践性强的培训,能将实际生产的工艺过程以影像、动画等生动的形式表示,提高培训效果,达到激发学员学习积极性和主动性,提高教学效率和增强教学效果、优化教学的目的。目前制做多媒体系统己经有了几种专用软件,本文尝试采用常规软件即三维设计动画软件CAXA及VB语言开发了一套多媒体培训系统,该系统利用三维动画模拟技术模拟了潜油电泵井下运行状态和虚拟装配以及零部件结构演示动画,实现了包括潜油电泵培训、给客户介绍产品结构和原理、进行产品宣传的多媒体培训的需要。系统开发流程如所示。

  2三维建模和虚拟装配制作潜油电泵是一种高效率、适合于高产、深井的机械采油设音。

  由于它排量大、结构简单、管理方便,目前己成为我国海上油田的主要采油设音。潜油电泵采油系统由井下和地面两大部分组成,如所示。

  1一配电盘;2―变压器;3―控制柜;4一接线盒;5―采油树;6―潜油电缆;7―测压阀/泄油阀;8―大扁护罩;9一单流阀;10―泵出口;11一小扁护罩;12―电潜泵;13―气体分离器;14一保护器;15―潜油电机;16―PSI/PHD;17―扶正器采用CAXA三维绘图软件进行建模采用了拖放式实体造型并结合智能捕捉与三维球定位技术,从而有效的提高了设计人员的工作效率。完成对零件建模后利用装配工具条里的三维球、约束装配或无约束装配三种方法均可对多个零件进行组装,形成具有精确尺寸的部件或装配体。在本潜油电泵工作状况演示系统中,分别建立了潜油电泵四大组成部分的两百多种零件的三维实体模型,完成了四个组成部件的虚拟装配。

  3动画、渲染及电潜泵动态模拟的制作3.1潜油电泵工作原理分析潜油电泵是由多级叶导轮串接起来的一种电动离心泵,其直径小长度长外,原理如所示。当潜油电机带动泵轴上的叶导轮高速旋转时,处于叶轮内的液体在离心力的作用下,从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮的四周,由于液体受到叶片的作用,其压力和速度同时增加,在导轮的进一步作用下速度能又转变成压能,同时流向下一级叶轮入口。如此逐次地通过多级叶导轮的作用,流体压能逐次增高而在获得足以克服泵出口以后管路阻力的能量时而流至地面,达到石油开采的目的。

  3.2动画、渲染及电潜泵动态模拟的制作对整个场景使用三点布光,使用一个泛光灯作为主光源,使用两个聚光灯分别作为背光和辅光。根据实物的颜色,调用以下几种材质:包括不锈钢材质,红色材质,绿色材质,橡胶材质等。在确定了脚本后,就调入己经制做好的三维虚拟装配模型,然后根据工作原理制做动态模拟动画。由于动画主要为了多媒体演示的需要,但是在演示时有时需要全屏演示,因此渲染成800X600的AVI文件,渲染图片首先输出Tif掐式,然后再根据VB编程调用需求,编辑成PG掐式或者BMP掐式。

  为叶轮渲染后的效果。本系统分别制作了潜油电泵系统进行工作状况动态模拟动画和潜油电泵四大部分的井下动态模拟动画及虚拟装配动画和各叶轮渲染图部分零部件结构演示动画,并且输出了4潜油电泵多媒体培训系统软件的开发bookmark4 4.1系统设计及系统模块图认真分析功能需求之后,确定系统由5个功能模块组成(见图港油电泵技术变流培训多媒体系统0CET潜油电泵技术介绍I仿真系统港油电泵介港油电泵结构公司介绍OCET保护器技术介绍i0CET保护器技术介沼10CET保护器技术介绍i0CET保护器技术介诏i0CET港油电机技术介铝1分孺器功能原理介沼H保护器功能原理介沼1港油电机功能原a介绍1结构动化插示系铳1虚拟装配模拟仿E系统1港油泵功能原理介沼1电功能原理介ffi~ 1分孺器钴构装配囝i保护器结构装1港油泵结构装配囝―电缆锫构装配IB― H分里器动态棋拟系''―BI护器动态棋拟系铳~1港油泵动态模拟系铳H港油电机动态18拟系统系统并下拟系统HCCETa护器技术介lgl1分S器虚拟装配系统~I港油泵虚拟装配系''HIB护器虚拟装配系统―港油电机虚拟装配系统―ICCETIBI护器技术介沼~1分茧器结构演示系铳H保护器结构演示系统I电机结构渲示系统仿真系统模块是整个系统的核心所在,以三维动画和动态模拟仿真的形式将潜有点泵的结构、功能原理、装配过程形象的表现出来,实现表1所示的功能,以便于用户了解完整的工作过程和结构特点,达到融会贯通的目的。每一系统都何以在用户界面进行调用,也可以直接在主界面通过控制按钮进入,并且动画仿真系统自成体系,三部分可以在该系统的主菜单进行转换。

  表1仿真系统0D丨结构和功能系统选项功能筒介井下n:作状况动态仿真系统调用“井下工作状况动态仿真”窗体,介各部分以及湛油电泵系统的井下运行状态动态侯拟系铳并且要求潜油电泵系统井下动态拟具备参数选择功能虚拟装配棋拟仿真系统调用“虚拟装配樘拟仿真系统”窗你,介绍各部分的虚拟装配系并且显示装配It艺结构动化痛示系统调用“结构动化演示系统”窗体介铝零部件结构动画演示系统f可以互动展示各部分所有零部件的动画和渲染图,供学匀系统结构用井下工作状况动态仿真系统编程实现了在界面的左侧选择不同的参数时界面的右侧出现不同的动态演示的画面,能够方便的对潜油电泵系统的外部形状和系统的组成进行洋细描述,可对潜油电泵在井下的各项工作状态进行仿真和显示,可以在现场进行潜油电泵井下工作的咨询。系统动态模拟由于排量的数值只能改变两种,功率的数值只能改变三种,所以总共只能实现6种不同的工作状态的演示。软件将根据不同的排量和功率显示不同的AVI文件,当功率和排量较大时可以看到潜油泵的叶轮的转速较快并且潜油电机中定转子线圈的颜色较深。反之,当功率和排量较小时可以看到潜油泵的叶轮的转速较慢并且潜油电机中定转子线圈的颜色较浅。这样就描述出了在不同的工作条件下,电潜泵系统的不同的工作状况。

  结构演示系统将所有零部件的渲染图和三维动画调到系统中,在左界面BOM下拉式列表中选择零件名称,在右面就可以显示相应的渲染图或者三维动画。该功能通过以下两段源程序代码实现:以下程序段实现了结构演示动画系统的动画及渲染图片调用功能:以下程序段实现了结构演示动画系统的BOM选择功能:>1Then'删除列表框中的所选中的多个项目1是列表框中*后一个项目的索引号‘判断该项目是否被选中,Selected返回布尔值Then'删除索引号为i的项目本文以潜油电泵多媒体培训软件系统为例,介绍了用三维动画CAD软件及通用编程软件开发产品多媒体培训软件的过程,尝试了用通用软件开发多媒体培训系统,取得了预期效果。用VB6.0所开发的潜油电泵技术交流培训多媒体软件系统现己通过全面调试,并进行了实际应用。调试和应用结果证明用caxa三维软件和VB6.0语言开发多媒体软件系统是可行、可靠及实用的,为开发多媒体培训软件提供了一种有效方法,也为现代计算机三维动画艺术在当代视觉设计相关行业中得到应用提供了一种有效的方法。

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