9 - 2005

Новые возможности инженерного проектирования в системе APM WinMachine 8.5

Владимир Шелофаст

Основные изменения и дополнения

Что дальше?

Как уже сообщалось, в мае текущего года НТЦ АПМ выпустил новую версию системы APM WinMachine 8.5. В данную версию включено много новых возможностей, касающихся различных направлений, однако настоящая статья будет посвящена исключительно новым возможностям инженерного анализа.
Следует отметить, что инженерный анализ составляет весьма значительную часть системы APM WinMachine, поэтому информация об этом может оказаться весьма актуальной.

Под инженерным анализом понимают используемые аналитические решения практических задач конструирования, которые реализуют опыт и знания, накопленные конструкторами машин, механизмов и конструкций как в нашей стране, так и за рубежом.

Аналитические методы в современных условиях малоэффективны, поскольку они справедливы лишь для конкретных моделей и для конкретных условий эксплуатации. Повысить их эффективность можно за счет правильной организации серии вычислений с целью получения наилучшего результата.

Обложка книги «Основы проектирования машин. Примеры решения задач» В.В.Шелофаста и Т.Б.Чугуновой, вышедшей в издательстве АПМ

Обложка книги «Основы проектирования машин. Примеры решения задач» В.В.Шелофаста и Т.Б.Чугуновой, вышедшей в издательстве АПМ

Использование аналитических методов оказывается эффективным, если они помогают найти оптимальное конструкторское решение, а для этого необходимо комплексно подходить к процедуре выполнения инженерных решений.

Другим важным аспектом данной проблемы является комбинирование аналитических и численных методов, поскольку при таком подходе использование компьютерных технологий может дать наибольший практический эффект.

В связи с этим нужно отметить, что развитие модулей инженерного анализа идет в двух указанных направлениях.

Учитывая также важность информационной стороны проблемы, к выходу новой версии системы приурочен выпуск учебного пособия «Основы проектирования машин. Примеры решения задач» В.В.Шелофаста и Т.Б.Чугуновой. В нем на конкретных примерах излагается методика решения огромного числа задач, которые необходимо решать при проектировании машин, механизмов и конструкций, а также даны результаты параллельных вычислений, выполненные как традиционными методами, так и с использованием автоматизированных вычислений в среде APM WinMachine.

Теоретическая база выполнения расчетов здесь взята из книги «Основы проектирования машин» В.В.Шелофаста, изданной в 2000 году, и из нового издания, которое издательство АПМ планирует выпустить до конца текущего года.

Эта информация интересна не только для инженеров-проектировщиков, но и для студентов технических специальностей при изучении ими общеинженерных дисциплин, а в первую очередь — для студентов тех учебных заведений, в которых эффективно используется система APM WinMachine.

Основные изменения и дополнения

В версии системы APM WinMachine 8.5 введена новая база данных, построенная на новой основе с новыми возможностями под управлением собственной СУБД (APM Date). В этой базе существенно переработаны модели и значительно дополнены отдельные ее раз делы. Более подробно о возможностях базы данных будет рассказано в отдельной статье.

При проектировании кулачковых механизмов в модуле APM Cam реализована отрисовка кулачков в параметрической форме с использованием модуля APM Graph. С этой целью в модуль проектирования кулачковых механизмов включена специальная процедура, которая позволяет выполнить чертеж кулачка в автоматическом режиме (рис. 1). До настоящего времени возможность экспорта была только в среду AutoCAD. Экспорт результатов расчета в другие среды возможен из графического редактора APM Graph.

Рис. 1. Параметрический чертеж кулачка, полученный в автоматическом режиме в модуле APM Graph

Рис. 1. Параметрический чертеж кулачка, полученный в автоматическом режиме в модуле APM Graph

Серьезные изменения были внесены в модуль расчета и проектирования упругих элементов машин APM Spring — он был практически написан заново, причем значительно улучшен по содержанию. Изменения коснулись не только расчетной части, но и внешнего оформления. Об этом модуле было рассказано в № 5'2005.

Существенные изменения и дополнения были сделаны для проектирования валов и осей в модуле APM Shaft. Назовем главные из них:

• подключена база данных, откуда в автоматическом режиме считываются геометрические данные стандартных шпонок, по которым выполняется отрисовка шпоночных канавок на валах — как призматических, так и сегментных. Эти данные также передаются в расчетные программы;

• аналогичная процедура автоматического считывания добавлена для различных типов стандартных шлицевых соединений (рис. 2). Это также позволяет ускорить работу конструктора при выполнении данного вида работ расчетных процедур проектирования валов;

Рис. 2. Фрагмент окна задания параметров шлицевого соединения с использованием базы данных

Рис. 2. Фрагмент окна задания параметров шлицевого соединения с использованием базы данных

Рис. 3. Окно задания шпонки на коническом участке вала

Рис. 3. Окно задания шпонки на коническом участке вала

• появилась процедура задания атрибутов вала на коническом участке вала (рис. 3). Ранее эти операции на этапе выполнения расчета были недоступны;

• улучшена процедура редактирования внутренних отверстий, так что в настоящей версии все процедуры редактирования отверстий работают корректно.

Одним из ключевых модулей системы APM WinMachine является модуль APM Trans, который позволяет выполнить проектировочные и проверочные расчеты передач зацепления и ременных передач.

Кратко перечислим его новые возможности:

• улучшены алгоритмы расчетных процедур, что в конечном счете повысило надежность выполнения вычислительных операций;

• важным дополнением при расчете конических передач на контактную прочность и на прочность по напряжениям изгиба стала возможность геометрического расчета неравносмещенных конических колес с прямым зубом. Это дополнение сделано по многочисленным запросам наших пользователей, которые используют этот тип передачи.

Существенным дополнением при расчете передач следует считать возможность учета допусков на геометрические размеры как отдельного зубчатого колеса, так и зубчатой пары в целом (рис. 4). Очевидно, что допуски размера проставляются на чертежах, а для обоснованного их определения разработана система назначения допусков, которая и реализована в этом разделе программы APM Trans:

Рис. 4. Окно результатов расчета допусков в модуле APM Trans

Рис. 4. Окно результатов расчета допусков в модуле APM Trans

• величина бокового зазора, которая в конечном счете зависит от допусков линейных размеров, входящих в состав размерной цепи, так как зазор является замыкающим звеном этой цепи;

• допуск размера, определяющий величину межосевого расстояния;

• допуск на длину общей нормали;

• допуск кинематической точности;

• допуск геометрической формы зуба колеса;

• прочие допуски, контроль которых предусмотрен ГОСТом.

В начало В начало

Что дальше?

Наша компания уделяет большое внимание англоязычной версии системы, поскольку рассчитывает, что , кроме российского рынка, наше программное обеспечение будет шире представлено на рынках других стран. Мы уже сообщали о том, что разработанное нами программное обеспечение успешно эксплуатируется в Южной Корее и Японии. Последнее стало возможным благодаря выходу версии системы APM WinMachine на японском языке (рис. 5). Огромная работа по подготовке японской версии системы была проделана сотрудниками нашей компании, а также нашим южнокорейским партнером — компанией Disigne Mecha. Кроме того, эта компания выпустила книгу «Основы проектирования машин» на корейском языке.

Рис. 5. Фрагмент версии системы APM WinMachine на японском языке

Рис. 5. Фрагмент версии системы APM WinMachine на японском языке

По имеющейся у нас информации, она нашла своего читателя в основном на рынке образовательных услуг, так как уже более трети южнокорейских технических университетов и колледжей являются пользователями системы APM WinMachine. По этой причине мы считаем приоритетной работу по поддержке различных расчетных стандартов, которые в настоящее время определяют техническую политику в мире, прежде всего это ISO, DIN, JIS и AGMA.

Уже в ближайших версиях системы APM WinMachine можно ожидать появления расчетов, выполненных не только по ГОСТам, но и по другим национальным стандартам.

Поскольку расчетные программы всегда вспомогательные по отношению к законченному проекту, существует необходимость интеграции расчетных и графических продуктов. В этом направлении мы уже ведем работу и собираемся продолжать ее в будущем, интенсифицируя и улучшая ее качественно.

Согласно имеющимся у нас договоренностям, предполагается интеграция системы APM WinMachine с такими продуктами, как Solid Edge, Auto cad, Inventor и ADEM.

На рис. 6 показан результат параметрической отрисовки шестерни зубчатого зацепления в среде Solid Edge по результатам расчета, выполненного в APM Trans системы APM WinMachine.

Рис. 6. Результат параметрической отрисовки шестерни зубчатого зацепления в среде Solid Edge

Рис. 6. Результат параметрической отрисовки шестерни зубчатого зацепления в среде Solid Edge

Компания имеет большие планы по качественному и количественному улучшению инженерных приложений. Что касается содержательной части, то в ближайшее время планируются к завершению следующие работы:

• при проектировании конических колес с прямым зубом в модуле APM Trans планируется предусмотреть вариант расчета неортогональных конических передач. Ортогональными называют такие передачи, для которых суммарный угол при вершине является прямым. В противном случае передача считается неортогональной. Неортогональные передачи встречаются при проектировании реже, но они также представляют практический интерес;

• важным объектом передач вращения являются пластмассовые зубчатые колеса, которые эффективно применяются в приборостроении, в бытовых устройствах, в пищевой индустрии и т.п. На нашем рынке нет инструментов для расчета и проектирования такого рода зубчатых передач. Мы ведем работу в этом направлении и думаем, что в ближайшем будущем такие инструменты появятся.

В начало В начало

САПР и графика 9`2005

Популярные статьи

BIMbox — комплексное внедрение BIM на платформе Autodesk Revit

Автор рассказывает о новом продукте, предоставляемом компанией CSD на рынке САПР в области внедрения технологий информационного моделирования, — BIMbox

Репортаж с конференции «Год в Инфраструктуре 2017»

В октябре состоялась ежегодная конференция, организованная компанией Bentley Systems, — «Год в Инфраструктуре 2017». В этот раз организаторы впервые провели конференцию в Азии, а именно в Сингапуре. Местом проведения был выбран конференц­центр Sands Expo и выставочный центр первоклассного отеля Marina Bay Sands

В новейшей версии системы NX от Siemens представлены средства междисциплинарной разработки изделий, реализованные на единой платформе

В новой версии системы NX реализовано новое поколение решений для конструкторско-технологической подготовки производства и численного моделирования, достигнуто полное объединение процессов проектирования электрических и механических узлов, а также систем управления на основе тесной интеграции с системами Mentor Graphics, Capital Harness и Xpedition