КОМПАС 3D: Как модуль Гибкие шланги помог сократить сроки проектирования гидравлической системы

Кейс компании «Пожарные Системы»

Представляем первый публичный кейс об использовании нового модуля КОМПАС-3D — Гибкие шланги. Эта новинка приложения Оборудование: Трубопроводы доступна пользователям, начиная с КОМПАС-3D v18.1. Гибкие шланги встречаются везде, где невозможно установить жесткий, металлический трубопровод. Это могут быть рукава высокого давления (РВД), например, в гидравлике экскаватора или автокрана. Либо шланги транспортировки разных сред, например, рукава газовой сварки или заправки нефтепродуктами.

Александр Шаламов, Олег Бесов и Дмитрий Тюрин из компании «Пожарные системы» делятся приемами работы с модулем, которые они использовали при проектировании реального изделия — пожарной автолестницы АЛ-52. По их словам, модуль позволил оптимизировать проектные работы по гидравлическим узлам автолестницы: сократить сроки моделирования, определить оптимальные места размещения гидравлического оборудования, улучшить качество конструкторской документации.

Полная версия статьи опубликована в журнале «САПР и Графика».

Некоторые приемы работы с КОМПАС-3D мы впервые применили при проектировании вновь разрабатываемого изделия — пожарной автолестницы АЛ 52. Основные элементы данной конструкции: базовое шасси, несущая рама, платформа, подъемно-поворотное устройство, телескопическая лестница с лифтовой системой, электрогидравлическая система управления, водопенные коммуникации.

При работе над проектом у нас была возможность опробовать новые ресурсы привычной нам САПР, которые стали доступны с выходом КОМПАС-3D v18.1. Наиболее востребованным, а потому интересным для нас стало применение модуля Гибкие шланги. С его помощью мы смогли по-новому оценить оптимальность размещения элементов гидравлической системы в конструкции изделия. В нашем случае гидравлическая система — это совокупность гидроприводов и гидроаппаратов, соединенных гидравлическими линиями, которая предназначена для приведения в движение узлов и механизмов проектируемых изделий посредством гидравлической энергии.

Исходными данными для работы над трехмерной моделью гидравлических элементов и системы в целом являются схемы гидравлические принципиальные и схемы соединений. При этом наличие 3D-моделей покупных гидравлических компонентов и моделей гидравлических приводов существенно упрощает работу. Разумеется, все перечисленные узлы разрабатываются по требованиям технического задания, а параметры подтверждаются расчетами.

3D-модели элементов гидравлического оборудования размещены в сборках узлов изделия и соединены между собой с помощью моделей гидравлических линий, выполненных согласно схеме соединений. Команда «Построить шланг» программного модуля Гибкие шланги позволила спроектировать модели рукавов высокого давления (РВД), которые используются в узлах и механизмах тогда, когда невозможно соединить гидравлические компоненты жесткими гидравлическими линиями (трубопроводами). На рис. 1 изображен пример размещения РВД в 3D-модели подъемно-поворотного устройства АЛ-52.

Чтобы оптимизировать работы при моделировании рукавов, мы использовали прием проектирования сборочной модели «Копия геометрических объектов». На рис.2 представлена модель сборки с объектами, созданными операцией «Копировать объекты», в которой и размещены смоделированные РВД.

Модуль Гибкие шланги оснащен шаблонами, которые представляют собой модель сборки формата a3d. Используя шаблоны модуля, наши специалисты разработали свои (пользовательские) шаблоны РВД. На рис. 3 в качестве примера показана выполненная 3D-модель сборки такого РВД.

Для каждого компонента сборки заданы следующие свойства: наименование, обозначение по ТУ и материал, что позволяет получить МЦХ сборки и ее состав.

Функционал программного модуля построен таким образом, что его освоение не вызывает трудностей. Пример окна «Параметры» представлен на рис. 4. В окне можно выбирать шаблон из списка, представленного разработчиком или созданного пользователем. Имеется возможность выбора начальной и конечной точек присоединения РВД. Если рукав будет проложен по определенной траектории (например, при наличии промежуточных элементов крепления), то добавляются промежуточные точки. При создании РВД автоматически определяется его длина, причем в случае необходимости длину можно задать или изменить вручную.

Если длина окажется меньше допустимой, будет выведено соответствующее сообщение — и команду нельзя будет выполнить. При формировании дополнительных точек РВД можно сместить (переместить) относительно первоначального положения. После определения всех параметров РВД пользователь подтверждает командой окончательное формирование проектируемого изделия и переходит к работе над следующим. Спроектированные РВД при необходимости могут применяться несколько раз. Для этого в программном модуле Гибкие шланги существует команда «Применить шланг повторно».

В приложении можно получить спецификацию для сборки, в которой были использованы модели РВД. Пример такой спецификации — на рис. 5.

Спецификацию на каждый рукав (шланг) можно получить из его модели, где присутствует и длина РВД (рис. 6).

В гидравлической системе РВД часто соединяют подвижные устройства и механизмы гидроприводов. Модуль Гибкие шланги позволяет смоделировать РВД для таких узлов и механизмов и отследить траекторию перемещения РВД с помощью возможностей средств КОМПАС 3D. На рис. 7 можно увидеть изменение траектории положения РВД после изменения угла наклона гидроцилиндра в процессе его выдвигания на примере параметрической 3D-модели подъемно-поворотного устройства АЛ-52.

‍

Модуль Гибкие шланги дает возможность перейти к проектированию элементов гидравлической системы более современными методами и сократить срок выполнения проектных работ по гидравлическим узлам.

Таким образом, процесс проектирования представляет собой возможность выбора шаблона для моделируемого РВД, подключения его к присоединительным точкам и задания пользовательских параметров (длина и промежуточные точки). Траектория будет определяться автоматически.

На практике в модуле должна быть обеспечена возможность контроля радиуса изгиба проектируемого РВД. Сейчас контроль минимального радиуса изгиба при установке РВД в узел можно провести традиционными методами, применяя инструментарий КОМПАС-График. Однако разработчики модуля Гибкие шланги заявили о возможности появления такой функции в недалеком будущем.

Подводя итог использованию модуля, мы пришли к выводу о том, что применение новых приемов проектирования элементов гидравлической системы обеспечило нас следующими преимуществами:

• сокращение сроков моделирования элементов гидравлической системы,
• возможность определения оптимальных мест размещения гидравлического оборудования,
• улучшение качества конструкторской документации,
• возможность оперативно вносить изменения в модели узлов гидравлической системы.