ОПИСАНИЕ КОНФИГУРАЦИИ
APM Mechanic - Расчет деталей машин и механизмов
Российская CAE-система предназначенная для выполнения проектировочных и проверочных расчетов деталей машин и механизмов. Фактически является составной частью программного продукта APM WinMachine, но может функционировать как самостоятельная. Продукт способен создавать документацию в соответствии с ЕСКД с использованием баз данных стандартных изделий и материалов.
APM Mechanic построен по модульной схеме, что обеспечивает удобство его использования под узконаправленные отраслевые задачи машиностроения.
Между расчетными модулями существуют выстроенные взаимосвязи для обеспечения автоматизации решения комплексных задач, например проектирования редукционного механизма. В этом случае в симбиозе работают модули проектирования механических передач, расчета валов и подшипников. Информация между ними передается автоматически. Конструктор при этом выполняет надзорную функцию и при необходимости может вносить корректировки на любой стадии процесса расчета.
Все модули разделены на три тематические группы:
- Графические средства (2D пре- пост- процессор);
- Детали машин и соединения (расчеты типовых деталей машин, механизмов, а также их соединений, как разъемных, так и не разъемных);
- Базы данных (массивы справочной информации в текстовом и графическом видах по параметрам материалов, стандартным элементам машиностроительных конструкций).
Проектировочный и проверочный расчет соединений:
- сварных различных типов;
- групповых резьбовых соединений для всех возможных типов нагружений;
- заклепочных;
- соединений деталей вращения с натягом;
- шлицевых;
- шпоночных.
APM Joint – детали, составляющие отдельные узлы, соединяются друг с другом, образуя более крупные структурные единицы, совокупность которых приводит к образованию всего многообразия машин, механических устройств, строительных и машиностроительных конструкций. Способы таких соединений разнообразны, так же как и методы их инженерного расчета и проектирования. Соединения бывают резьбовыми, сварными, заклепочными и т.п.
Все эти типы соединений могут быть спроектированы с помощью модуля APM Joint. При расчете машиностроительных соединений используются общеизвестные методики. Расчет соединений элементов строительных конструкций проводится с учетом специфики такого рода соединений.
Модуль APM Joint интегрирован в линейку разрабатываемых в НТЦ АПМ программных продуктов. Такая интеграция предполагает свободную передачу данных в APM Joint из других программных модулей, составляющих системы APM Civil Engineering и APM WinMachine. Такой подход позволяет существенно ускорить процессы проектирования и исключить появление возможных ошибок.
Кроме того, модуль APM Joint, дополненный базами данных, может функционировать и как самостоятельный программный продукт.
Проектирование подшипниковых узлов:
- подшипники качения;
- подшипники скольжения.
Проектировочный и проверочный расчет механических передач вращения
- цилиндрических зубчатых наружного и внутреннего зацеплений;
- конических передач с прямым и круговым зубом;
- червячных различных модификаций;
- ременных различных типов;
- цепных.
Проверочный расчет валов и осей
- статический расчеты;
- усталостный расчет;
- расчет динамических характеристик.
Проектирование привода вращательного движения
- передачи с неподвижными осями (цилиндрические, конические, червячные, ременные и цепные);
- планетарные передачи различных типов.
APM Drive предназначен для обеспечения движения исполнительного механизма используются двигатели. В большинстве случаев между двигателем и исполнительным механизмом устанавливается передаточный механизм, который преобразовывает исходное вращательное движение двигателя в более тихоходное движение исполнителя. В качестве передаточных механизмов применяются одно- или многоступенчатые редукторы в совокупности с ременными и цепными передачами, коробки скоростей и т. д. Редуктор, как правило, содержит зубчатые передачи, валы и подшипники качения, устанавливаемые в корпусе. Модуль APM Drive предназначен для комплексного расчета и оформления конструкторской документации всех элементов многоступенчатого привода.
Процесс проектирования привода вращательного движения произвольной структуры с использованием модуля APM Drive сводится к заданию кинематической схемы в специальном редакторе, вводу начальных и конечных параметров привода в целом, а также анализу и корректировке полученных результатов. Этот модуль работает совместно с модулями расчета зубчатых передач APM Trans, валов и осей APM Shaft и подшипников качения APM Bear, так что на выходе можно получить все расчетные характеристики, которые обеспечивают эти модули.
Дополнительно при расчетах используется база данных APM MechanicalData, а для получения сгенерированных соответствующими модулями чертежей проектируемых элементов привода применяется графический редактор APM Graph.
Редактор задания кинематической схемы передаточного механизма предназначен для создания кинематической схемы привода. Число ступеней редуктора может быть достаточно большим.
В состав привода могут входить передачи и подшипники следующих видов:
- передачи;
- цилиндрические прямозубые, косозубые и шевронные эвольвентного профиля;
- конические с прямым и круговым зубом;
- червячные различных типов;
- планетарные наиболее распространенных типов.
- подшипники качения
- шариковые радиальные;
- шариковые двухрядные сферические;
- шариковые радиально-упорные и упорно-радиальные;
- шариковые упорные;
- роликовые радиальные и игольчатые;
- роликовые двухрядные сферические;
- роликовые радиально-упорные и упорно-радиальные;
- роликовые упорные.
Из множества типов передач, валов и подшипников можно собрать привод произвольной структуры для передачи вращения от двигателя к исполнительному механизму. При этом модуль APM Drive позволит автоматически определить геометрические размеры передач и валов, а также подобрать подшипников качения из базы данных.
Расчет упругих элементов машин
- проектировочный;
- проверочный.
APM Spring – упругими элементами называют детали высокой податливости, которые накапливают энергию деформаций и либо используют ее в исполнительных механизмах, либо рассеивают в демпферах или амортизаторах. Упругие элементы изготавливаются из специальных сталей и сплавов, а в отдельных случаях - из неметаллических материалов. Наиболее распространенными металлическими упругими элементами являются пружины.
Модуль APM Spring предназначен для всестороннего расчета и проектирования упругих металлических элементов машин. Он позволяет выполнить проектировочный и проверочный расчет этих объектов, а также расчет по ГОСТ, и получить чертежи рассчитанных деталей. Под проектировочным расчетом понимается определение геометрических размеров упругих элементов по известным значениям внешних сил и деформаций. Проверочный расчет позволяет оценить запасы прочности упругих элементов в зависимости от их геометрических размеров. При выборе расчета по ГОСТ программа выбирает по заложенной методике несколько вариантов стандартных пружин, соответствующих исходным данным.
Использование APM Spring позволяет полностью автоматизировать процедуру проектирования упругих элементов и существенно сократить время на подбор этих элементов.
Типы упругих элементов машин
В модуле APM Spring предусмотрено проектирование следующих типов упругих элементов машин:
- цилиндрические пружины растяжения круглого и квадратного поперечных сечений;
- цилиндрические пружины сжатия круглого и квадратного поперечных сечений;
- цилиндрические пружины кручения круглого и квадратного поперечных сечений;
- тарельчатые пружины сжатия;
- плоские прямоугольные пружины;
- торсионы;
- листовые рессоры.
Проверочный расчет передач поступательного движения
- винтовые передачи скольжения;
- шариковые винтовые передачи;
- планетарно–винтовые (ролико–винтовые) передачи.
Кулачковые механизмы
- с поступательным толкателями;
- с коромысловым толкателями.
Кулачковые механизмы применяются для преобразования вращательного движения в поступательное или качательное движение толкателя. В механизмах этого типа закон движения толкателя определяется геометрической формой кулачка и видом толкателя. Кулачковые механизмы часто используются в качестве устройств управления, задающих тот или иной закон движения. Модуль АPМ Cam предназначен для проектирования элементов кулачкового механизма по известному закону движения.
Модуль АPМ Cam позволяет:
- рассчитать профиль кулачка и представить его в декартовых и полярных координатах;
- определить закон изменения улов давления по углу поворота кулачка;
- представить профиль кулачка и смоделировать его работу, используя при этом анимационные возможности;
- построить рабочий чертеж кулачка.
С помощью АPМ Cam можно выполнить весь комплекс необходимых проверочных расчетов кулачковых механизмов.
В АPМ Cam возможно быстро и без дополнительных построений менять геометрические размеры и законы движения толкателя, а также анализировать графики скоростей и ускорений толкателя.
Такой подход к проектированию механизма позволяет для выбранного случая получать информацию относительно геометрических размеров и формы кулачка делать на основе этой информации вывод о корректности принятия конструктивного решения.
Модуль позволяет создавать оптимальные механизмы, если под оптимизацией понимать процедуру последовательного редактирования и анализа.