本文的目的是提出一种集成块的信息化模型,利用几何学原理和矩阵算法,实现对集成块孔道的通断检验计算和对信息化模型的变换,从而获得集成块的参数化模型,为集成块的优化设计和参数化绘图提供理论基础。
集成块孔道的信息化模型液压集成块上的孔道虽然数量多,但是孔道本身的几何结构以及孔道与孔道之间的相对关系比较简单。从结构上看,可以归纳为阶梯孔、直孔及螺纹孔3类。从相对关系看,由于液压集成块上一般不用斜孔,因此孔与孔之间的关系只有平行、垂直、相通和不通4种。为了建立孔道的信息化模型,可以先建立如所示的坐标系,即集成块的底面为XY平面,左面为XZ平面,后面为YZ平面。
相应地,X=L的平面为前面,Y=W的平面为右面,Z=H的平面为顶面。定义孔的起点为孔的中心线与集成块表面的交点,孔的起点坐标在集成块的哪个表面上就定义为哪个表面上的孔<6>。无论是哪个表面上的哪种类型的孔,都可以统一用孔的几何参数组成的矢量(简称孔矢量)来表示,其他表面上的孔矢量可依此类推。孔矢量包含了孔道的基本几何信息和通断状态信息,是孔道的信息化模型。
集成块表面的信息化模型集成块各个表面上一般都设计有若干个阶梯孔、直孔或孔,若将每一个孔都用孔矢量表示的话,把这些矢量按一定规则排列起来,就可得到集成块表面的描述矩阵。集成块表面的描述矩阵用Ap表示,其中p意义同前,例如集成块前面的描述矩阵记为AF矩阵,右面记为AR矩阵,等等。
矩阵的具体构成具有一定的灵活性,既可将孔矢量按列排列,也可以按行排列,以编程计算方便为基本原则。例如,具有n个孔的前面,按行排列孔矢量的描述矩阵可以写为,(2)其中,第1列为孔的类型标识码,第9列是按照液压系统原理图的循环油路给出的孔道编号,第10列是与其相通的孔道编号。此矩阵的第1行的第1列为T,第9和第10列为-1,表示该行所表示的孔是螺纹孔且为独立盲孔。*下边的一行第1列的D(Dimension)表示该行中大于0的数字元素为集成块的轮廓尺寸(如Y和Z),其余的元素写为-1作为标识符。其他表面的描述矩阵可依此类推。
从本质上讲,如果某个表面上只安装一个液压元件,集成块表面的描述矩阵也是该液压元件安装信息与油路信息的数字化描述。如果安装的液压元件多于一个,则此描述矩阵就是集成块表面的数字化描述。它为集成块上的孔与孔之间的通断检验计算提供了原始数据和通断信息,所以集成块表面的描述矩阵在本质上是集成块表面的信息化模型。