Материал: САПР в машиностроении (CAD CAM CAE-системы). лабораторный практикум. Смоленцев Е.В

Рис.4.9

Напряжение увеличивается, поскольку используются меньше опор. С учетом предела текучести 90,000 фунтов на квадратный дюйм (предел текучести легированной стали), на основе расчетов COSMOSXpress можно сказать, что деталь будет деформироваться при приложении силы, когда зафиксировано одно отверстие.

Часть 3. Сборочный узел картриджа

Деталь соединительного звена - это небольшой компонент в сборке картриджа для струйного принтера (рис. 4.10).

Рис. 4.10

Чтобы собрать компоненты, необходимо раздвинуть плечи соединительного звена. Для моделирования этого процесса необходимо приложить силы перпендикулярно к граням плеч. Требуется определить, как повлияет отсутствие ребра жесткости на максимальное усилие, прикладываемое к каждому плечу, которое не вызывает деформацию. Соединительное звено изготовлено из пластмассы со свойствами, показанными в таблице 4.1

Таблица 4.1

Чтобы открыть файл aw_link.sldprt перейдите по пути <каталог_установки>\samples\tutorial\cosmosxpress\aw_link.sldprt). Твердотельная модель детали представлена на рис. 4.11.

Рис. 4.11

Ниже приводится описание того, как ответить на этот вопрос:

Введите параметры материала детали в соответствии с таблицей. Для анализа COSMOSXpress использует только параметры EX (модуль упругости) и NUXY (коэффициент Пуассона). Параметр SIGYLD (предел текучести) не используется при расчете напряжений, он необходим для расчета распределения запаса прочности при просмотре результатов. Параметр DENS (массовая плотность) используется для вычисления массовых характеристик детали в заключительном отчете.

Ограничьте цилиндрические грани, показанные на рис. 4.12.

Рис. 4.12

Приложите усилия, направленные наружу, к внутренним граням плеч (рис. 4.13).

Рис. 4.13

Можно определить один набор для двух граней или отдельный набор для каждой грани. Помните, что COSMOSXpress прилагает указанное усилие для каждой грани в наборе. Если указана сила 2 фунта для двух граней в наборе, общее приложенное усилие будет равно 4 фунтам. Всегда выполняйте предварительный просмотр, чтобы убедиться, что сила приложена в правильном направлении.

Используйте Перпендикулярно к выбранной грани при определении силы.

Используйте Отобразить символы для проверки направления приложения усилия.

Выполните анализ детали с помощью параметров по умолчанию.

После выполнения анализа COSMOSXpress отображает минимальный запас прочности. Допустим, что это значение - m.

С учетом запаса прочности 2.0 максимальное усилие, которое способна выдержать деталь, составляет mxF/2.0.

Для изучения эффекта от удаления ребра жесткости погасите элемент Boss-Extrude1 (Бобышка-Вытянуть1) в дереве конструирования FeatureManager. Обратите внимание на восклицательные знаки на вкладках Анализ и Результаты. Они означают, что текущие результаты не относятся к текущей модели и необходимо заново проанализировать модель.

Погасите ребро жесткости (рис. 4.14).

Рис. 4.14

Закройте COSMOSXpress.

Погасите элемент Boss-Extrude1 (Бобышка-Вытянуть1).

Перезапустите COSMOSXpress. Обратите внимание на восклицательные знаки на вкладках Анализ и Результаты.

Нажмите Обновить для повторного анализа детали.

После выполнения анализа COSMOSXpress отображает обновленное значение минимального запаса прочности на основе новой геометрии.

Рассчитайте максимальное усилие, которое способна выдержать деталь без ребра жесткости.

COSMOSXpress блокирует выполнение команд, изменяющих геометрию модели. Для изменения геометрии модели необходимо сначала закрыть COSMOSXpress.

Часть 4. Деталь «Кран».

Деталь кран является компонентом в сборке крана (рис. 4.15).

Рис. 4.15

Требуется рассчитать значение фронтальных и поперечных горизонтальных усилий, которые приведут к деформации крана.

Чтобы открыть файл aw_faucet.sldprt перейдите по пути <каталог_установки>\samples\tutorial\cosmosxpress \aw_faucet.sldprt). Твердотельная модель детали представлена на рисунке 4.16.

Рис. 4.16

Ниже приводится описание того, как ответить на этот вопрос:

Укажите Медь из базы данных материалов solidworks, выбрав ее в разделе Медь и ее сплавы.

Ограничьте грани вертикальных подводящих труб (рис. 4.17).

Рис. 4.17

Приложите к концу трубы усилие, равное 100 фунтам и направленное внутрь.

Рис. 4.18

Используйте верхнюю плоскость в качестве справочной плоскости при определении силы.

Используйте Отобразить символы для проверки направления применяемого усилия.

Выполните анализ, используя значения по умолчанию.

После выполнения анализа COSMOSXpress отображает минимальный запас прочности. Допустим, что это значение - m.

COSMOSXpress определяет, что кран начинает деформироваться при приложении усилия mxF.

С учетом запаса прочности 3.0 максимальное усилие, которое способен выдержать кран, составляет mxF/3.0.

На рисунке 4.19 показаны наиболее критические области в кране при значении запаса прочности 3,0.

Рис .4.19

Чтобы просмотреть, что произойдет, если поменять направление силы на противоположное, вернитесь на вкладку Нагрузка и измените направление усилия. Обратите внимание на восклицательные знаки на вкладках Анализ и Результаты. Они означают, что существующие результаты не относятся к текущей модели.

Для повторного анализа детали с новой нагрузкой нажмите кнопку Обновить.

После выполнения анализа COSMOSXpress отображает обновленное значение минимального запаса прочности на основе нового усилия.

Рассчитайте максимальное усилие, которое способен выдержать кран.

Измените направления действия силы так, чтобы она давила на боковую сторону крана.

Для этого направьте силу так, чтобы она была направлена перпендикулярно к правой плоскости, как показано на рисунке 4.20.

Рис. 4.20

Повторите анализ и изучите полученные результаты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данное учебное пособие содержит сведения по практическому использованию современных систем автоматизированного проектирования, служащих для конструкторской и технологической подготовок производства.

Последовательность изложения материала соответствует методике работы конструкторов и технологов на современных производствах. Приведенные примеры помогают учащимся усваивать новые знания при изучении дисциплины «САПР в машиностроении».

Данная работа существенно восполнит имеющиеся пробелы в учебной литературе по практическому применению САПР в машиностроении. Она важна студентам, обучающимся по направлению 151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств», специальности 151001 «Технология машиностроения», а также аспирантам, преподавателям и инженерно-техническим работникам.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий (CALS-технологии). М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 320 с.

2. Смоленцев Е.В. Технология машиностроения. САПР в машиностроении: учеб. пособие / Е.В.Смоленцев, А.В.Бондарь, В.Ю Склокин Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет, 2008. 172 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Учебное издание

Смоленцев Евгений Владиславович

САПР В МАШИНОСТРОЕНИИ

(CAD/CAM/CAE СИСТЕМЫ):

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

В авторской редакции

Компьютерный набор Е.В. Смоленцева

Подписано к изданию 19.02.2010

Уч.-изд.л. 6,3

ГОУВПО «Воронежский государственный технический

университет»