3 - 2006

Конструкции из прокатного профиля. Моделирование трубопроводов

Проектирование каркасных конструкций

Проектирование трубопроводов

Выполняя обещания, данные уважаемым читателям, мы продолжаем публикацию статей, посвященных известной системе трехмерного моделирования Solid Edge. В новый год Solid Edge стремительно ворвался с новой, 18-й версией. Об основных нововведениях в ней читателям известно из уже опубликованных статей. Многие пользователи присутствовали на семинарах, прошедших в крупных городах России. Полезные материалы также можно найти на сайте www.solidedge.ru, который открылся в этом году на русском языке и ежемесячно пополняется и обновляется. Летом должна увидеть свет книга по Solid Edge, которую подготовила к изданию нижегородская компания NSLabs, надежный партнер UGS. А на пороге уже новая, 19-я версия — в июне она будет представлена пользователям и, надеемся, порадует их множеством полезных функциональных усовершенствований. Также на июнь этого года запланирована серия мероприятий, посвященных новой версии Solid Edge, которые пройдут в восьми российских городах.

Проектирование каркасных конструкций

Сегодня разговор пойдет об инструментах, автоматизирующих работу проектировщиков, которые разрабатывают конструкции из прокатного профиля.

Функции работы с прокатными материалами представлены в специализированной среде «Конструкции из профилей», которая, традиционно для Solid Edge, реализована  удобно, понятно и лаконично.

Входной информацией для построения ферменных и рамных конструкций является пространственных каркас. Каркас можно строить любыми удобными для пользователя инструментами,  такими как эскизы, заимствование геометрии существующих в сборке деталей, пространственные построения. При построении эскизов доступны все виды привязок и экспорта геометрии, имеющиеся в Solid Edge. В качестве плоскости построения эскиза может быть выбрана произвольная плоская грань любой детали в сборке, что не исключает и традиционные средства построения плоскостей. Более гибкую функциональность можно получить с помощью средств построения трехмерных эскизов — в Solid Edge они называются трассами. Этот инструмент позволяет строить пространственные каркасы, состоящие из прямолинейных, дуговых и криволинейных сегментов.

Если каркас построен, можно применять автоматизированные средства расположения профиля вдоль каркаса. Для этого доступна библиотека профилей, можно также использовать собственный профиль, построенный пользователем. В качестве профиля может быть применен любой файл детали, созданный с помощью операции выдавливания (выступ). Поставляемая с Solid Edge библиотека проката содержит большинство распространенных международных и российских стандартов. В библиотеке представлены горячекатаные уголки, швеллеры, двутавры, различные гнутые листовые профили — всего более двадцати ГОСТов. Для расположения профиля вдоль каркаса можно выбрать любое количество отрезков, дуг и кривых, число сходящихся в одной точке профилей также не имеет значения, а кроме того, профили могут пересекать друг друга. В одной команде можно использовать профили различного сечения. Специальные опции позволяют поворачивать все или произвольный набор профилей на любой угол вокруг оси стержня. Расположение профиля относительно каркаса также доступно для редактирования. Каркас может проходить в любой точке сечения.

Отдельно необходимо остановиться на обработке стыков профилей. Solid Edge предлагает три основных типа: стыковка «в ус», обрезка и сопряжение радиусом.

Типы стыковки имеют варианты, например обработка по контуру, когда один профиль обрезается по контуру другого, или обрезка плоскостью на заданном расстоянии от места пересечения либо стыка. Реальные конструкции их прокатных профилей имеют упрощенную разделку под сварку. В Solid Edge эту операцию можно выполнить обрезкой деталей в сборке. Кстати, большинство операций удаления и добавления материала, доступных при построении деталей, также доступно и в сборке.

Косынки, накладки и другие детали строятся стандартными средствами Solid Edge.

Частным случаем деталей из проката являются шины, применяемые в электросиловых шкафах и подстанциях. Использование дуговых сегментов в трассах или сопряжение радиусом позволяет моделировать шину, изогнутую в нескольких плоскостях. Длину развертки шины пользователь получает в спецификации на чертеже.

В начало В начало

Проектирование трубопроводов

Для эффективного решения этой задачи в Solid Edge предусмотрена специализированная среда «Трубопроводы». Проектирование трубопроводов, так же как и разработка ферменных конструкций, начинается с пространственных эскизов — трасс. Построение трассы  можно выполнять  автоматически или вручную. Для автоматического построения трассы достаточно выбрать начало и конец — Solid Edge рассчитает несколько вариантов, после чего останется выбрать наиболее подходящий для конкретных условий. Автоматически построенная трасса состоит из прямолинейных сегментов, построенных в ортогональных относительно друг друга плоскостях, либо оптимизированных по кратчайшему пути. В дальнейшем такая трасса может быть отредактирована, в нее можно вставить или удалить из нее дополнительные сегменты, проставить размеры, наложить связи.

При ручной прокладке трасс имеется специальный инструмент, облегчающий пространственные построения. При создании пространственного эскиза трассы на экране появляется специальное изображение трех ортогональных осей — XYZ. Это дает возможность зафиксировать построение сегмента плоскостью, параллельной любой из ортогональных плоскостей, или задать параллельность с любой из трех осей. Помимо этого можно применять различные привязки и команды проставления размеров.

Solid Edge позволяет эффективно автоматизировать проектирование гнутых, сварных и сборных трубопроводов.

У гнутых трубопроводов можно регулировать радиус каждого сгиба и геометрию концов трубы. Конец трубы может быть развальцован различными способами, также предусмотрена возможность регулировать длину обрезки либо удлинить или заглушить конец. В  случае сборных трубопроводов Solid Edge эффективно взаимодействует с базой стандартных деталей, в состав которой входит большое количество комплектующих для трубопроводов. Среди них свыше 8 тыс. типоразмеров ГОСТовских труб, сгоны, отводы, фланцы, муфты, угольники, кресты, переходники и многое другое. Сборный трубопровод может иметь сложную разветвленную топологию, а различные ветви — разный диаметр. Solid Edge использует условный проход для подбора типоразмера трубы. Пользователю предлагается выбрать  тип трубы из списка возможных вариантов для конкретного условного прохода. После определения  стандарта и размера трубы из базы данных выбирается совместимая арматура, которая  автоматически расставляется вдоль трассы. Длины отрезков труб рассчитываются с учетом геометрии расставленной арматуры. Пользователь может выбирать тип арматуры: либо для сварного трубопровода, либо для собранного на резьбе. Можно также вовсе не использовать арматуру — в этом случае Solid Edge автоматически обрабатывает места стыков труб. Под полным контролем проектировщика остаются диаметры любой ветки трубопровода и любой установленный стандартный элемент. При изменении параметров ветки трубопровода автоматически заменяется зависимая арматура. Библиотеку фитингов пользователь может дополнять самостоятельно.

В дальнейшем с помощью стандартных средств Solid Edge можно продолжать моделирование: если изделие содержит сварные трубопроводные коммуникации — выполнить сварку фланцев и отводов; если трубопроводы собираются на резьбе — добавить дополнительные элементы (уплотнения, контргайки и т.д.).

Еще раз обращаем внимание читателей на тесную интеграцию среды «Коммуникации» с библиотекой стандартных деталей. Версия 18 Solid Edge поставляется с богатой библиотекой международных стандартов, включающих более 80 российских ГОСТов. Помимо прокатного сортамента, труб и фитингов, в библиотеку входит более 40 ГОСТов крепежных деталей, шариковых и роликовых подшипников. В 19-й версии объем представленных ГОСТов увеличится более чем  в два раза.

Обе представленные в данной статье среды поддерживают ассоциативную связь с геометрией сборки. Любое изменение геометрии сборки или детали приводит к обновлению трубопроводов и каркасных конструкций.

Итак, помимо традиционных мощных средств трехмерного моделирования, Solid Edge имеет большое количество интегрированных специальных процессов проектирования. Это такие приложения, как:

•  проектирование изделий из прокатных материалов;

•  проектирование трубопроводных коммуникаций;

•  проектирование электрической проводки;

•  виртуальная студия для получения реалистичных изображений и презентационных материалов;

•  прочностной и частотный экспресс-анализ деталей методом конечных элементов;

•  обширные библиотеки стандартных деталей различного назначения;

•  система инженерных расчетов с автоматическим построением объемных моделей;

•  система контроля критических параметров геометрии через установку интеллектуальных сенсоров;

•  прямое редактирование деталей, в корне меняющее традиционный подход к работе с импортируемой геометрией через распознавание дерева построения;

•  технология гибридного моделирования, сочетающая достоинства плоского и объемного моделирования;

•  встроенные средства управления проектами;

•  пошаговое проектирование оснастки для пресс-форм;

•  проектирование электроэрозионной оснастки;

•  и многое другое.

С выходом каждой новой версии количество встроенных процессов увеличивается, а их функциональность расширяется.

В следующих публикациях речь пойдет о процессах проектирования пресс-форм, работе с сенсорами, а также о функциональности виртуальной студии.

Следите за публикациями!

В начало В начало

САПР и графика 3`2006