Компания «Топ Системы» подводит итоги конкурсов 3D-проектирования

Завершен традиционный для компании «Топ Системы» конкурс 3D-моделирования с использованием программных продуктов комплекса T-FLEX. Предприятия — пользователи системы принимали участие в конкурсе «Эксперт», а школьники, студенты учебных заведений, аспиранты и преподаватели — в конкурсе «Зачет». Конкурсная комиссия внимательно изучила представленные проекты и выбрала победителей.
В год 20-летнего юбилея компании было решено внести изменения в условия проведения конкурсов: сокращены сроки проведения, существенно увеличен призовой фонд, победитель в каждом конкурсе выбирается только один. Авторы самых сложных проектов будут удостоены специального приза, предоставленного спонсором конкурсов — компанией NVIDIA.
В конкурсе «Эксперт» лучшим был признан проект «Параметризованная модель гидроцилиндра», разработанный Светланой Ефимовой (ОАО «Елецгидроагрегат»).
Спроектированные гидроцилиндры предназначены для применения в производстве коммунальной и сельскохозяйственной техники (рис. 1).

Рис. 1

Целью проекта были: унификация конструкции деталей и гидроцилиндра в целом, сокращение трудоемкости и себестоимости проекта, автоматизация оформления конструкторской документации, создание удобного диалогового окна для проектирования унифицированных деталей (рис. 2).

Рис. 2

Для того чтобы с моделью мог работать специалист низкой квалификации, было разработано специальное диалоговое окно, в которое вносятся данные с эскиза-задания на проектирование гидроцилиндра.
Одна параметрическая модель гидроцилиндра дает возможность создавать конструкторскую документацию на цилиндры различных типов, так как использование переменных на всех уровнях и этапах проектирования позволяет вставлять в сборочную единицу разные типы деталей на одно и то же установочное место. Кроме того, различные связи, заданные при проектировании в самой модели цилиндра, дают возможность перемещать и поворачивать детали друг относительно друга путем введения значений параметров в диалоговое окно задания. Благодаря этому можно проектировать разнотипные гидроцилиндры, изменяя параметры одного файла модели.

Рис. 3

Первая задача, которая решалась в ходе работы, — унификация деталей, сборочных единиц и гидроцилиндров в целом. Это позволило сократить количество типоразмеров опорно-уплотнительных элементов, создать список взаимозаменяемости изделий для отдела закупок.
Унификация соединения деталей друг с другом привела к сокращению видов соединительных элементов деталей и возможности их параметризации.
Для начала работы по параметризации модели цилиндра необходимо было определить, какие гидроцилиндры можно объединить в одну модель.

Рис. 4

Анализ 44 потребительских типов гидроцилиндров позволил свести их к шести параметрическим моделям. Каждая модель предусматривает возможность выбора составляющих элементов из нескольких типов.
На начальном этапе проработки параметрической 3D-модели гидроцилиндра создавалась база параметрических моделей деталей, из которых можно собирать сборочные единицы. Для каждой параметрической модели прописывались связи с базами данных и сопрягаемыми деталями сборки.

Рис. 5

Для уменьшения количества моделей деталей без потери их необходимого разнообразия в одной 3D-модели была предусмотрена возможность задания различных конфигураций детали.
Наряду с этим стояла задача не утяжелять деталь чрезмерным разнообразием исполнений.
Специальный приз спонсора «За самую сложную модель» конкурса «Эксперт» получил проект торгово-развлекательного комплекса в г. Архангельске, созданный Павлом Валентиновичем Перфильевым (ООО «РОСС МТК») — рис. 3-6.
Эскизный проект торгово-развлекательного комплекса был разработан в T-FLEX CAD 3D на основе библиотек параметрических фрагментов. Для создания фотореалистичного изображения была сформирована библиотека материалов с учетом корпоративного стиля оформления зданий заказчика. При построении презентационной модели ТРК также были разработаны модели зданий прилегающей жилой застройки. Полученные материалы успешно использовались для демонстрации проекта на общественных слушаниях.

Рис. 6

Применение в конструкциях здания типовых элементов железобетонных конструкций позволило эффективно использовать параметрические возможности системы T-FLEX CAD 3D. В связи с тем что в планировочных решениях здания есть отступления от модульных размеров элементов здания (в лестничных клетках, которые увеличены по сравнению с типовыми решениями по данной серии), в проекте применяются конструктивные элементы (колонны, балки, ригели), на которые дополнительно оформлены чертежи с присвоением им соответствующих обозначений. Все фрагменты выполнены уникальными с присвоением соответствующих марок, что исключает возможность возникновения ошибок при заказе изделий на предприятиях, производящих строительные конструкции. Это весьма актуальная проблема, так как на практике автору встречались ситуации, когда конструкторы, работающие в других системах, задавали неверные обозначения элементов конструкций. Это выяснялось уже на стройплощадке: изделие закуплено и привезено, а по месту не встает.
Общая сборка каркаса здания сформирована из девяти фрагментов, каждый из которых, в свою очередь, также является сборочной моделью. Использовались четыре уровня вложенности фрагментов, многие из которых при этом выполнены многотельными моделями.

Рис. 7

Лестничные клетки для каждого блока спроектированы отдельно и вставлены в сборку как фрагменты.
Проект был выполнен в сжатые сроки, прошел государственную экспертизу и получил положительное заключение. В настоящее время осуществляется строительство здания ТРК.
Победителем конкурса «Зачет» стал Алексей Сергеевич Виденьков (Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, кафедра математического обеспечения и применения ЭВМ). Им разработана система, автоматизирующая процесс проектирования козловых кранов на базе серийной модели ККТ5 (кран козловой трубчатый, 5 тонн), модифицированных по требованию заказчика (рис. 7 и 8).

Рис. 8

В рамках проекта была решена проблема, возникшая на Комсомольском-на-Амуре подъемно-транспортном предприятии, — невозможность модификации козлового крана модели ККТ без привлечения сторонних специалистов.
Система состоит из трех взаимосвязанных подсистем:

  • параметрической модели серийного крана ККТ5, созданной в соответствии с чертежами;
  • параметрического расчетного модуля, выполняющего достаточный для принятия решения объем расчетов конструкции и оборудования крана;
  • интерфейса пользователя, позволяющего ввести исходные данные конструкции и вывести результаты расчетов.

После проведения расчетных процедур система позволяет при помощи инструментов параметризации воспроизвести утвержденную конструкцию в геометрической модели.
Данный проект был успешно внедрен, протестирован и запущен в эксплуатацию на вышеуказанном предприятии. В настоящее время проект используется для расчета модификаций конструкций и генерации габаритных чертежей крана ККТ в отделе генерального конструктора и бюро проекта козловых кранов.

Рис. 9

Специального приза спонсора в конкурсе «Зачет» был удостоен проект, выполненный Екатериной Александровной Займуковой и Еленой Владимировной Шеболтаевой (Национальный исследовательский Томский политехнический университет, кафедра точного приборостроения). Научный руководитель проекта — Тамара Георгиевна Костюченко. В системе T-FLEX CAD авторами проведена разработка электромеханического исполнительного органа системы ориентации космического аппарата для геостационарной орбиты, предназначенного для управления угловым положением космического аппарата по осям рысканья и крена (рис. 9 и 10).

Рис. 10

Модель исполнительного органа является параметрической, за главный параметр взят наружный радиус маховика гиродвигателя.
Поскольку гиродвигатель встроен в подвес, то при изменении наружного радиуса маховика перестраивается вся модель исполнительного органа с пересчетом его характеристик. Для определения соответствия разработанного исполнительного органа требованиям, предъявляемым к космической технике, был проведен прочностной анализ в системе T-FLEX Анализ. Модель исполнительного органа выполнена максимально подробно и содержит свыше 300 деталей, многие из которых имеют сложную геометрию.
Более подробно ознакомиться с проектами и узнать условия участия в конкурсе можно на сайте www.topsystems.ru.
Компания «Топ Системы» поздравляет победителей и желает всем дальнейших успехов и блестящих побед в следующих конкурсах!

Скачать PDF