catia v5r16 - modeliranje klipnjace

8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace

1/40

CATIA V5R16 - Modeliranje klipnjače

Sposobnost usvajanja koncepcije i izgradnje lahko izmjenjivih modela u kontekstu

procesa razvoja glavnog proizvoda veoma je važno za buduću upotrebu sistema CATIA

V5. CATIA V5 je potpuno novi alat za projektovanje podržano računarom (Computer-

Aided Design – CAD), koji koriste inženjeri i dizajneri pri razvoju prizvoda. Pri radu sa

svakim novim programskim sistemom važno je da steknemo osnovno razumijevanjenjegovih mogućnosti i ograničenja. Sistem CATIA V5 je napisan kao rješenje

nezavisno od operativnog sistema računara i nudi nebrojene mogućnosti za struktuiranje

programskih modula i prilagođavanje korisniku. Ovaj programski sistem se u mnogome

zasniva na osnovnim elementima izgleda i ponašanja Windows operativnog sistema.

Tehnologija sistema CATIA V5

CATIA V5 je program za projektovanje nove generacije, koji neprimjetno integriše sve

aspekte procesa razvja proizvoda. To obuhvata simultanu upotrebu podataka i

geometrijskih informacija, od koncepta proizvoda do definicije proizvodnog procesa. U

srcu sistema CATIA V5 leži integracija asocijativne strukture podataka koja omogućavasimultani razvoj proizvoda kroz čitav njegov životni vijek, a samim tim i njegov brži

razvoj. Jednostavnost upotrebe sistema CATIA V5 zasniva se na novom grafičkom

korisničkom okruženju (Graphical User Interface – GUI ), koje je razvijeno upotrebom

Microsoft Windows i Web tehnologija. To omogućava novim korisnicima da uživaju u

komforu upotrebe poznatih Windows operacija, čime se postižu veća produktivnost i

skraćenje vremena ovladavanja programom. Iako je prvenstveno razvijena za Windows,

CATIA V5 je također napisana i za sve važnije UNIX platforme. Cjelokupno grafičko

korisničko okruženje je dizajnirano po ugledu na palete alata i ikone kakve se mogu

naći u Microsoft Windows okruženju.

Podloga sistema CATIA V5

Ovaj sistem je razvila kompanija Dassault Systemes u ranim 80-tim godinama prošlog

vijeka, prvenstveno za potrebe avio industrije. CATIA je skraćenica od Computer-

Aided Three-dimensional Interactive Application (računarom podržan

trodimenzionalni interaktivni programski sistem). Dalje razvijan uz podršku kompanije

IBM, CATIA V2/V3/V4 je postao „moćan“ programski paket. Kompanija Dassault

Systemes je uvođenjem sistema CATIA V5 postavila novi standard, donose i

dramatična poboljšanja u arhitekturi sistema i korisničkom radnom okruženju. CATIA

V5 se primarno koristi u automobilskoj i avio industriji za razvoj automobila i aviona.

Također se može sresti u najrazličitijim granama, uključuju i svemirski program,

industrijski pribor, arhitekturu, građevinstvo, proizvode široke potrošnje, elektroniku,

medicinu, industriju namještaja, projektovanje mašina alatki, livenje, duboko izvlačenje

i brodogradnju.


2/40

Integracija u Windows okruženje

Okruženje sistema CATIA V5 je prilagođeno prirodnom okruženju Windows

operativnog sistema. Ovo je veliki korak naprijed u poređenju sa sistemom CATIA V4,

koji ima prvenstveno tekstualno orjentisan sistem menija i radi prvenstveno u UNIX

okruženju. Glavni cilj pri razvoju programa CATIA V5 bilo je kombinovanje lakoće

rada u Windows okruženju sa jezgrom za zapreminsko modeliranje. Novo korisničko

okruženje je optimizirano tako da izvođenje najvećeg dijela operacija zahtijeva najmanji

mogući broj komandi. Npr. novi korisnik može koristiti padajuće menije, dok iskusan

korisnik za iste operacije može koristiti prečice sa tastature. CATIA V5 nudi mnogo

novih funkcija Windows tipa uključuju i:

• OLE konfiguracija – Objekt Linking and Embedding (povezivanje i ugrađivanje

objekata),

• kopiraj i nalijepi (Copy and Paste) funkcije,

• kontekstualni i padajući meni,

• tradicionalne palete alata,

• povuci i pusti (Drag and Drop) funkcionalnost i

•

skraćenice sa tastature (kombinacije tastera).

Osobine sistema CATIA V5

Modul za skiciranje (Sketcher) prestavlja osnovni i integralni dio sistema CATIAV5.

Okruženje za skiciranje je most između 2D elemenata i 3D geometrije. Modul za

skiciranje obezbjeđuje funkcionalnost za kreiranje i modifikaciju 2D geometrije koja se

koristi pri kreiranju 3D zapremina i površina. Kreiranje mnogih zapreminskih (solid)

elemenata počinje od 2D profila, koji se nazivaju skicirani profili i u koje se ugrađuje

zamisao projektanta. Na geometriji se također mogu definisati parametri i ograničenja.

Okruženje za skiciranje prestavlja ključni element sistema za projektovanje primjenom

tehničkih elemenata zato što povezuje 2D sa 3D elementima. Sposobnost da skice moguali i ne moraju da budu u potpunosti dimenzionisane čini sistem CATIA veoma

fleksibilnim u odolijevanju izazova bilo kojeg projekta.

Slika b.1. Okruženje za skiciranjeCATIA V5 je programski sistem za parametarsko varijaciono modeliranje koji

omogućava da se zamisao projektanta prestavi dodavanjem parametara ili dimenzija

koje pokreću kreiranje modela i izmjenu na njima. Parametrizacija dodaje modeluinteligenciju, prestavljajući i održavajući zamisao projektanta pomoću definicije


3/40

međuzavisnosti između elemenata, dimenzija i parametara modela. Ovo omogućava

izvršavanje promjena na elementima modela koji su povezani sa elementom koji se

mijenja osvježavanjem modela koji prelazi u novu željenu konfiguraciju, zadržavaju i

pri tome prvobitnu zamisao projektanta. Sistem CATIA V5 omogućava da se

parametrizuju svi geometrijski objekti, uključujući zapremine, površine, žičane modele i

konstruktivne elemente. Cjelokupan model ili dio modela može se parametrizovati da bi

obezbijedili veću fleksibilnost u razvoju višestrukih projektnih varijanti. Kada je model

parametrizovan neka od njegovih dimenzija može se promijeniti unošenjem nove

vrijednosti i osvježavanjem modela.

Konfiguracija sistema CATIA V5

CATIA V5 je asocijativni sistem koji pokriva i povezuje sve aktivnosti jednog

proizvodnog preduzeća. Program može biti konfigurisan na različite načine:

• platformske konfiguracije,

• namjenski skupovi modula (Application Portfolios) i

•

sklopovi paleta alata ( Workbenches)

CATIA V5 je organizovan kroz tri različite platforme. One su označene sa P1, P2 P3, a

konfigurisane su da nude različite ulazne tačke u procesu razvoja proizvoda upotrebom

sistema CATIA V5. Podaci kreirani unutar jedne od platformi mogu se, bez prekida u

radu, koristiti unutar druge.

Platforma P1 pruža osnovne mogućnosti za zapreminsko modeliranje korisnicima koji

žele da budu uvedeni u rad sa sistemom visoke klase. Platforma P1 omogućava porast

funkcionalnosti, i svi proizvodi koji su u njoj kreirani potpuno su upotrebljivi unutar

platforme P2.

Platforma P2 je procesno orjentisano rješenje koje u većoj mjeri podržava integrisano

okruženje za razvoj proizvoda tokom njegovog životnog vijeka. Ona nudi mogućnosti

za integrisano projektovanje, analizu, proizvodnju i razvoj ifrastrukture proizvoda.

Uglavnom se izdvaja po izgledu korisničkog okruženja u kome je konfiguraciono stablo

modela integrisano u prozor za kreiranje geometrije.

Platforma P3 nudi napredna rješenja bazirana na znanju, posebno prilagođena zaodređene vrste industrije, kao što su automobilska i avio industrija. Izgled korisničkog

okruženja ove platformeje sličan je onom iz platforme P2. Jedina razlika je što su

pojedini P3 proizvodi optimizovani za razvoj u specifičnom okruženju.


4/40

MODELIRANJE KLIPNJAČE

Potrebno je izvršiti modeliranje dijelova i sklopa zadate klipnjače softverskim paketom

CATIA V5, pri čmu se prvo modeliraju komponente, a zatim se vrši sklapanje ovih

dijelova u sklop. Također je potrebno i izraditi potpunu tehničku dokumentaciju zadatog

modela, čiji je prikaz dat na slici.

Slika 4.1

Pri riješavanju zadatka korištena je CATIA V5 koja spada u najuži krug vodećih

integriranih CAD/CAM/CAE softverskih sistema u svijetu. Kao što samo ime

programa CATIA Solutions govori, riječ je o aplikaciji koja nudi cijelikupno riješenje i

to ne samo za CAD/CAM/CAE područ ja, već zadire i u druge domene vezane uz

proizvodne procese, kao što je prije svih PDM ( Product Data Menagement), odnosno

sve što je vezano za praćenje proizvodnog procesa. CATIA je razvijena od strane

francuskog proizvođača firme Dassault Aviation. U početku je zamišljena kao program

za 3D modeliranje i proizvodnju putem NC-a samo za potrebe Dassaulta, ali kako se

aplikaija širila, te kako se osjetilo da na tržištu postoji potreba za takvim riješenjem,

krenulo se u njeno komercijalizovanje. Nakon što je u početko prihvaćena od drugihkorisnika iz područ ja avionske industrije, CATIA je krajem 70-tih, a posebno u 90-tim,

naišla na opšte prihvaćanje od strane automobilske industrije. Osim standardnih modula

za konstrukciju, CATIA V5 nudi module za analizu (FEM-analiza metodom konačnih

elemenata), proizvodnju (CAM/NC), te veliki broj specifičnih i specijalizovanih

modula.

U radu su korišteni slijedećimoduli softverskog sistema CATIA V5:

• Sketcher i Part Design,

• Assembly Design,

• Drawing i

• Generative Structural Analysis


5/40


6/40

Slika 4.3. Radno okruženje Part Design modula

Kreiranje konture tijela klipnjače

1. Na samom početku konstruisanja modela tijele klipnjače neophodno je odabrati

ravan kreiranja konture. Kao najpodesnija, sa stabla se bira xy ravan, slika a.4.

Slika 4.4. Prikaz ravi u Part Design modulu

2. Klikom na ikonu Sketcher , prelazi se iz Patr Design u Sketcher modul. Radno

okroženje Sketcher modula prikazano je na slici a.5.


7/40

Slika 4.5. Radno okruženje Sketcher modula

3. Uključivanje komandi Snap to Point i Geometrical Constaint iz Sketch Tools

palete alata olakšava se postupak modeliranja.

4. Osnova modela tijela dobija se korištenjem alata Profile i Line kreiranjem

konture proizvoljnih dimenzija.

Slika 4.6. Osnvna kontura tijela klipnjače

Konturu kreiramo na slijedeći način: klikom na lijevu tipku miša selektirao početnu

tačku, otpuštamo tipku, a zatim na isti način krajnju tačku d koje povlačimo liniju.

Nakon toga povlačimo liniju Axis i koristimo alat Symmetry da bi dobili i drugi dio

konture.


8/40

Slika 4.7. Cijelokupna kontura tijela klipnjače

5. Po završetku izrade simetričnog dijela konture, izlazimo iz Sketcher modula

birajući alat Exit Workberch.

Pad -ovanje konure tijela klipnjače

Prikaz konture, u odabranoj xy ravni, u 3D prostoru Part Design, uz korištenje alata

Pad za dobivanje punog modela prikazan je na slici a.8.

Slika 4.8. Pad -ovanje konture tijela klipnjače

1. Kad selektiramo konturu slijedeći korak je da odaberemo alat Pad, nakon čega

dobijamo dialoški okvir Pad Definition u kojem unosimo potrebnu visinu

ekstrudiranja, kao što je prikazano na slici a.8.

2. Potvrdom na dugme OK formiramo osnovni oblik tijela klipnjače prikazane na

slici a.9.


9/40

Slika 4.9. Osnovni oblik tijela klipnjače

3. Nakon što smo dobili osnovni oblik nastavljamo modeliranje ostalih oblika na

osnovnom. Selektiranjem površine i vraćanje u Sketcher te kreiranje

neophodnih kontura, možemo vidjeti na slici a.10.

Slika 4.10. Kreiranje dodatnih kontura

4. Kada smo kreirali neophodne konture izlazimo iz Sketcher modula i koristimo

alat Pad , što je prikazano na slici a.11.

Slika 4.11. Pad -ovanje dodatnih kontura

4.1.1.4. Kreiranje žlijebova na tijelu klipnjače


10/40

1. Potrebno je selektirati površinu na kojoj se nalazi utor, zatim ulazimo u Sketcher

modul i formiramo konturu žlijeba, slika a.12.

Slika 4.12. Kreiranje žlijeba

2. Nakon što smo definisali konturu izlazimo iz Sketcher modula i koristimo alat

Pocker da bi dobili željeni oblik.

Slika 4.13. Korištenje alata Pocker

Potvrdom na dugme OK formiramo oblik prikazan an slici a.14.

Slika 4.14. Osnovni oblik tijela klipnjače


11/40

Zakošenje ivica predmeta alatom Chamfer

Jedan od završnih koraka modeliranja je zakošenje i obaranje oštrih ivica.

1. Bira se alat Chamfer, nakon čega se pojavljuje dialoški okvir Chamfer Definitio,

prikazan na slici a.15.

Slika 4.15. Dialoški okvir Chamfer Definicion

2. U dijelu Length 1 dijaloškog okvira Chamfer Definition zadajemo dužinu a u

dijelu Angle ugao zakošenja.

Slika 4.16. Prikaz selektiranih površina sa dialoškim okvirom

Obaranje ivica altom Edge Fillet

1. Bira se alat Edge Fillet nakon čega se pojavljuje dialoški okvir Edge Fillet

Definition

Slika 4.17. Dialoški okvir Edge Fillet Definition2. U dijelu Radijus unosimo veličinu radijusa.


12/40

Slika 4.18. Prikaz selektiranih površina sa dialoškim okvirom

Tako smo dobili model koji je prikazan na slici a.19.

Slika 4.19. Prikaz modela sa oborenim i zakošenim ivicama

Zrcaljenje prizme alatom Mirror

Zrcaljenje prizme vršimo kako bi dobili cijelu prizmu. Odabiremo alat Mirror, nakon

čega nam se otvara dialoški okvir Mirror Definition u kojem kao ravninu simetrije

odabiremo ravninu xy.

Slika 4.20. Zcraljenje prizme sa dialoškim okvirom

Potvrdom na dugme OK formira se oblik prikazan na slici a.21.


13/40

Slika 4.21. Formirani oblik tijela klipnjače

Kreiranje otvora sa navojem na dojnjim površinama

1.

Biramo alat Hole, a zatim selektujemo površinu na kojoj želimo kreirati otvor anavojem, nakon čega se pojavljuje dialoški okvir Hole Definition.

Slika 4.22. Dialoški prozor Hole Definition sa selektiranom površinom

2. Slijedći korak je definisanje parametara otvora u kartici Extension dialoškog

prozora Hole Definition, prikaz na slici a.23.

Slika 4.23. Definisanje parametara rupe u kartici Extension

3. Nakon toga elektujemo karticu Type gdje definišemo tip otvora, a u kartici

Thread Definition definišemo navoj , prikaz na slici a.24.


14/40

Slika 4.24. Definisanje parametara navoja u kartici Thread Definition

4. Biranjem ikone Positioning Sketch, u kartici Extension, vraćamo se u Sketcher

radno okruženje gdje vršimo pozicioniranje otvora sa navojem.

5.

Povratak u 3D okruženje omogućuje ikona Exit Workberch, u kojem vidiom prikan kreirani otvor, slika a.25.

Slika 4. 25. Kreirani otvor sa navojem


15/40

Modeliranje polutke

Modeliranje polutke izvršeno je korištenjem osnovnih alata Sketcher -a. Postupak se

sastoi od kreiranja konture jedne polovine polutke, postavljanja ograničenja

(Constrainta-a), Mirror-ovanje konture, Pad-ovanje čitave konture, obaranje ivica i na

kraju izrada otvora sa navojem.

Pri modeliranju male pesnice korišteni su slijedeći alati:

• Profile ili Line,

• Constraint,

• Mirror,

• Chamfer,

• Pad,

• Pocker i

• Hole

Kreiranje osnovne konture polutke

1. Biramo ravan kreiranja osnovne konture polutke, xy ravan.

2. Biranjem ikone Sketcher ,ulazimo u Sketcher radno okruženje.

3. Aktiviramo komande Snap to Point i Geometrical Constraints , ako

nisu aktivirane.

4. Alatom Profile kreiramo konturu polutke, a zatim alatom Constraints

postavimo dimenziona ograničenja. Prikaz konture polutke sa

zadatim dimenzionim ograničenjima dat je na slici a.26.

Slika 4.26. Osnovna kontura polutke Slika 4.27. Symmetry-nje konture polutke

6. Birajući alat Exit Workberch, izlazimo iz Sketcher modula a ulazimo u Part

Design radno okruženje.

Pad -ovanje konture polutke


16/40

1. Nakon što je kontura selektovana biramo alat Pad, nakon čega dobijamo

dialoški okvir Pad Definition prikazan na slici a.28.

Slika 4.28. Dijaloški okvir Pad Definition

2. Potvr đivanjem na dugme OK dobilismo prizmu.

Izrada dodatne konture

1. Selektiramo površinu, ulazimou u Sketcher i kreiramo konturau, prikaz na slici a.29.

Slika 4.29.Dodatne konture Slika 4.30. Pad -ovanje dodatne konture polutke

2. Izlazimo iz Sketcher modula birajući alat Exit Workberch , zatim koristimo alat

Pad kao što je prikazano na slici a.30.

Slika 4. 31. Simetrični dio polutke


17/40

Obaranje ivica polutke

Biranjem ikone Edge Fillet pojavljuje se dialoški okvr u kojem definišemo neophodne

parametre i selektiramo ivice koje želimo zaobliti potvr đivanjem na dugme OK dobili

smo željene oblike.

Slika 4.32. Korištenje alata Edge Fillet sa dialoškim okvirom

Zrcaljenje polutke alatom Mirror

Zrcaljenje polutke vršimo kako bi dobili cijelu prizmu. Odabiremo alat Mirror, nakon

čega nam se otvara dialoški okvir Mirror Definition u kojem kao ravninu simetrije

odabiremo ravninu xy.

Slika 4.33. Zrcaljenje profila Slika 4.34. Polutka

Potvr đivanjem na dugme OK dobili smo cijeli profil, slika a.34.


18/40

Kreiranje otvora na polutki

Kreiranje otvora vrši se na isti način kao u predhodnom slučaju a to znači da

selektujemo površinu na kojoj želimo kreirati otvor zatim odabiremo alat Hole

pojavljuje se dialoški okvir u kojem definišemo neophodne parametre, slika a.35.

Slika 4. 35. Kreiranje otvora alatom Hole sa dialoškim okvirom

Potvr đivanjem na dugme OK dobijamo traženi otvor. Na isti način izrađujemo i drugi

otvor, slika a. 36.

Slika 4.36. Prikaz kreiranih otvora


19/40

Formiranje sklopa u Assembly Desing modulu

Sklapanje modeliranih dijelova sklopa klipnjače izvršeno je u Assembly Desing modulu.

Postupak povezivanja dijelova u sklop i definisanja njihovih međusobnih veza

objašnjen je na primjeru povezivanja slijedećih Part -ova:

Part 1: Tijelo klipnjače.CATPart

Part 2: Polutka. CATPart

Pri tome su korišteni sljede i alati:

• Manipulation: manipulacija (translacija i rotacija) pojedinih komponenata u

prostoru,

• Fix Component : fiksiranje osnovne komponente Product -a,

• Coincidence Constraint : postavljanje relacija koncentri nosti, kolinearnosti i

planarnosti izme u dvije komponente,

•

Contact Constraint : definisanje kontakta izme u površina dvije komponente• Offset Constraint : definisanje me usobne udaljenosti izme u dva elementa

Product -a i

• Catalog Browser : katalog standardnih elemenata (vijci, navrtke, ...) koje možemo

koristiti u Product -u.

1. Potrebno je otvoriti Part -ove (dijelove) od kojih kreiramo Product (sklop).

Ukoliko se Product sastoji od velikog broja Part -ova preporučljivo je započeti

rad s max. 5÷7 dijelova kako bi prozori pojedinih dijelova bili dovoljno veliki za

normalan rad. Kada sve otvorene dijelove sklopimo u Product, otvaramo nove,

dodajemo ih i tako redom.

Naš Product klipnjače se sastoi od dva Par -ta:

Part 1: Tijelo klipnjače.CATPart Part 2: Polutka. CATPart

2. Nakon otvaranja dijelova, otvaramo novi Product ( New › Product ).

Funkcijom Window › Tile Horizontally dijelimo ekran, tako da budu vidjivii Part -ovi i Product. Dobiveno stanje trebalo bi odgovarati slično onome na

slici a.37.


20/40

Slika 4.37. Radno okruženje Assemly Design-a sa otvorenim Part -ovima i Product -om

Unošenje Part -ova u Product -u

1. Odabrat ćemo prvi dio ( Part ), kliknuti desnom tipkom miša (DTM) na naziv dijela u

PartEditor-u (na vrhu stabla) i iz menija odabrati Copy. Nakon toga u prozoru

Product -a kliknemo DTM na naziv Product -a (najčešće: Product1), te iz menija

odaberemo Paste.Time smo Product -u dodali prvi dio. Postupak je vidljiv na

slikama a.38. i a.39.

Slika 4.38. Korištenje opcije Copy Slika 4.39. Korištenje opcije Paste

2. Sada na isti način u Product dodajemo i preostali dio (redoslijed nije bitan).

Osim funkcijama Copy/Paste, Part -ove je moguće dodati i Drag&Drop

postupkom, tj. odvlačenjem ikone Part -a iz PartEditor -a na ikonu Product -a u

ProductEditor -u.3. Kada su svi Part -ovi dodani u Product -u, možemo zatvoriti njihove prozore,


21/40

Product -a možemo povećati preko cijelog ekrana. Dobiveno stanje prozor

prikazano je na slici a.40.

Slika 4.40. Izgled Product -a nakon ubacivanja Part -ova

Na slici a.40 prikazan je jedan od mogućih položaja Part -ova u Product -u. Položaj

zavisi od ravni u kojoj je Sketch napravljen, položaja u ravni Sketch-a, itd. Početno

stanje ne utiče na konačan rezultat.

Pozicioniranje komponenata

1. Sljedeća faza je dovođenje komponenti u približan relativni položaj, ali sa dovoljno

prostora kako bi sve površine bile dostupne za selektovanje. Pri tome koristimo

alat Manipulation, koji omogućava translaciju i rotaciju pojedine komponente duž ioko ose x, y, z ili duž i oko pravca definisanog postojećom geometrijom (ivice, ose

cilindara, ...).

Slika 4. 41. Dialoški okvir Manipulation Parameters

2. Odaberemo jednu od opcija translacije ili rotacije klikom na odgovarajuću ikonu u

prozoru Manipulation Parameters, zatim mišem odaberemo dio i držeći lijevi taster

miša (LTM) pomičemo ga u željenom pravcu.

3. Prije povezivanja u sklop, dijelove je potrebno razmjestiti u približan položaj

prikazan slikom a.42.


22/40

Slika 4.42. Izgled Product -a nakon razmještanja dijelova u prostoru

Povezivanje komponenti (postavljanje Constraint -a)

Sljedeći korak je definisanje tačnih relacija između odabrana dva dijela. Za to nam služe

funkcije Fix, Coincidence Constraint, Contact Constraint, Offset Constraint i Angle

Constraint .

1.

Coincidence Constraint izmeđ

u osa otvora na tijelu klipnjače i osa otvora na polutki.

Slika 4.43. Odabrane ose tijela klipnjače i polutke

2. Contact Constraint između površina koje su spojene kao na slikama a.44.

Slika 4.44. Selektovane površine tijela i polutke

3. Alatom Update All dobije se izgled Product -a kao na slici a.45.


23/40

Slika 4.45. Prikaz Product -a nakon povezivanja dva Part -a

Dodavanje standardnih elemenata Product -u

Sastavni dio CATIA V5 je i katalog ( Library) standardnih elemenata (vijci, navrtke,

podloške,...) koje možemo po potrebi dodati Product -u.

1. Katalog otvaramo biranjem ikone Catalog Browser . Otvara se dijaloški prozor

Catalog Browser : ISO (postoje opcije za DIN, ANSI, JIS) u kojem biramo koji tip

standardnog elementa želimo. U ovom slu aju biramo ISO_Screws.

Slika 4.46. Dijaloški prozor Catalog Browser

4. U listi nađemo grupu: ISO 4016: Hexagon Head Bolt , te je odaberemo

dvostrukim klikom. U listi standardnih vijaka biramo potrebni vijak.


24/40

Slika 4.47. Izbor vijaka M8x45

Duplim klikom na standardni vijak biremo isti, nakončega se vra

ćamo i biramosljedeći vijak ili kopiramo postojeći, nakon čega Product izgleda kao na slici a. 48.

Slika 4.48. Product sa dva nova Part -a

Primjenom alata Coincident Constraint i Contact Constraint u Product -u definišemo

potrebne

veze između vijaka i klipnjače. Alatom Update All dobija se izgled Product -a kao na

slici a.49

Slika 4.49. Konačni izgled Product -a nakon definisanih veza


25/40

Izrada tehničke dokumentacije u Drawing modulu

Izrada tehničke dokumentacije obuhvata izbor formata crteža, umetanje zaglavlja,

otvaranje 3D modela za koji radimo dokumentaciju, generisanje pogleda i presjeka,

kotiranje, dodavanje oznaka hrapavosti, upisivanje teksta i drugih dijelova koji su

sastavni dio radioničkog crteža. Postupak izrade tehničke dokumentacije klipnjače u

Drafting modulu objašnjen je na primjeru izrade radioničkog crteža tijela klipnjače.

Izbor formata crteža

1.

Sa glavnog izbornog menija File biramo komandu New nakon čega se na

ekranu pojavljuje dijaloški prozor New iz kojeg biramo potrebni tip dokumenta. 2.

U dijelu List of Types selektujemo Drawing i potvrdimo dugme OK.

Slika 4.50. Dialoški okvir New i New Drawing

3. U polju Format biramo A4 ISO, u odjeljku Orientation biramo Landscape

potvrdimo dugme OK.

4. Izgled formata A4 izabranog za izradu radioni kog crteža glave dizalice prikazan

je na slici 4.51.

Slika 4.51.Izgled izabranog formata A4


26/40

Otvaranje Part-a

1. U paleti alata Standard odaberemo komandu Open .

2. Označimo Part za koji radimo dokumentaciju, u našem slučaju je to tijelo

Klipnjače.CATPart, i potvrdimo dugme OK.

Ranije kreiran Part prikazuje se na ekranu.

Slika 4.52. Izgled ranije kreiranog Part

Generisanje nacrta tijela klipnjače

U ovom dijelu će biti prikazan postupak generisanja nacrta (pogleda sprijeda ili

Window › Tile Horizontal ekran frontalnog pogleda) glave dizalice. Opcijom

podijelimo horizontalno na dva dijela. U jednom dijelu će biti prikazan 3D model (Part)a u drugom crtež (Drawing) glave dizalice.

1. Aktiviramo prozor Drawing , a zatim alat Front View u paleti alata Views

2. U Part -u selektujemo xy ravan za ravan generisanja nacrta.

Slika 4.53. Istovremeni prikaz prozora Part -a i Drawing -a

3.

Odaberemo mjesto gdje želimo da generišemo nacrt, a pomoću plavogmanipulatora vršimo pomjeranje i rotaciju pogleda po želji, slika 4.54.


27/40

Slika 4.54. Pozicioniranje nacrta

Kada pogled dovedemo u željenu poziciju klikom van zelenog okvira generišemo nacrt, pri čemu se ukloni plavi manipulator a okvir pogleda promjeni iz zelene u crvenu boju.

Slika 4.55. Pogled nacrta tijela klipnjače

4. U Generative Drafting radnom okruženju vidi se naziv pogleda, mjerilo i okvir

po standardnoj postavci. Da bi se isključio prikaz naziva pogleda i mjerila

koristi Tools › Options › Mechanical Design › Drafting i u desnom dijelu se

opcija na listu Layout isključimo opcije View name i Scaling factor za

prikazivanje naziva pogleda i mjerila.


28/40

Generalisanje tlocrta tijela klipnjače

1. Aktiviramo prozor Drawing, a zatim alat Projektion View u paleti alataViews.

Pomjeranjem miša na različite strane od nacrta vidimo da siste automatski generiše

projekciju na toj strani.

Slika4.56. Pozicioniranje tlocrta

Generisanje presjeka

U ovom dijelu je prikazan postupak generisanja bokocrta glave dizalice

prikazanog u presjeku, koristeći već generisani nacrt.

1. Aktiviramo prozor Drawing , a zatim alat Offset Section View u paleti alata

Views.

2. LTM odabere se prva tačka zamišljene ravni presijecanja.

3. Pomjeranjem miša prema drugoj tačci, u 3D prikazu moguće je pratiti kreiranje

zamišljene ravni presijecanja, slika 4.57.

Slika 4.57. Izgled presjeka


29/40

.

Slika 4.58. Prikaz i drugog presjeka


30/40

ANALIZA KLIPNJAČE METODOM KONAČNIH ELEMENATA

Generative Structural Analysis


31/40

Analiza klipnjače metodom konačnih elemenata u Generative

Structural Analysis u modulu CATIA V5 sistema

Da bi se izvršila naponska analiza konstruisane klipnjače , potrebno je prije svega

Sklop_klipnjač e.CATProduct u Assembly Design otvoriti ranije modeliran sklop

modulu.

Zadavanje materijala

Korištenjem alata Apply Material iz istoimene palete alata, otvara se dijaloški

prozor prikazan na slici 5.11.

Iz popisa materijala u kartici Metal bira se čelik (Steel). Da bi zadali materijal

određenom dijelu sklopa, u stablu se koriste funkcije Copy/Paste, a nakon toga dugme

Apply Material i OK. Nakon što smo zadali materijal zatvora se dijaloški prozor.

Slika 5.13.Dialoški prozor za izbor materijala Slika 5.14. Mehaničke karekteristike

zadanog materijala

Osobine materijala koji je se zadaje mogu se vidjeti ako se napravi dupli klik na njego

naziv (npr. Steel) u stablu. Pri tome se otvara prozor Properties prikazan na slici 5.12

kartica Analysis sadrži mehaničke karakteristike zadanog materijala.


32/40

Radno okruženje Generative Structural Analysis modula

Sa glavnog izbornog menija bira se Start → Analysis Solution → Generative

Structural Analysis. Pojavljuje se dijaloški prozor New Analysis Case, slika 5.13.

Standardni izbor je Static Analysis.

Slika 5.15. Dialoški okvir New Analysis Case i simbol mreže u centru klipnjače

Budući da je FEM metoda zasnovana na podjeli strukture na elemente, pojavljuje se

simbolički prikaz oznake mreže, slika 5.13.

Dvostrukim klikom na oznaku mreže otvara se dijaloški prozor OCTTRE Tetrahedron

Mesh, prikazan na slici 5.14. Gustoća mreže definiše se parametrima Size i Sag, čije se

vrijednosti mogu mijenjati. Pri FEM analizi geometrija dijela se aproksimiraelementima mreže, tako da se površina dijela i mreže u potpunosti nepodudaraju.

Razliku između te dvije površine kontroliše parametar Sag, koji je jedinstven u CATIA

V5 sistemu. Iz tog razloga manja vrijednost parametra Sag vodi ka tačnijim rezultatima.

Na taj način se postiže „finija“ mreža, ali je pri tome vrijeme proračuna nešto duže.

Slika 5.16. Dialoški prozor OCTTRE Tetrahedron Mesh


33/40

Zadavanje oslonaca

Za zadavanje oslonaca koristimo paletu alata Restraint.

Slika 5.17. Paleta alata Restraint.

Zadajemo pokretni oslonac na velikoj pesnici gdje se spaja radilica sa klipnjačom.

Slika 5.18. Zadavanje pokretnog oslonca Surface Slider

Pokretni oslonac zadajemo i na maloj pesnici na mjestu gdje se spaja klip sa klipnjačom

tj. da bi izbjegli modeliranje i spajanje klipa i osovinice sa klipnjačom simuliramo tu

vezu.

Slika 5.19. Zadavanje pokretnog oslonca na maloj pesnici


34/40

Zadavanje opterećenja

Za zadavanje opterećenja koristi se paleta alata Load.

Slika 5.20. Paleta alata Load

U ovom zadatku prvo ćemo zadati normalni pritisak i sile koje se javljaju na klipnjači.

Slika 5.21. Zadavanje sila

Slika 5.22. Zadavanje momenta


35/40

Slika 5.23. Zadavanje gravitacionog ubrzanja

Slika 5.24. Zadavanje rotocione sile

Slika 5.25. Zadavanje mase


36/40

Pokretanje proračuna

Da bi se pokrenuo proračun potrebno je odabrati alat Compute . Otvara se dijaloški

prozor Compute prikazan na slici 5.24.

Slika 5.26. Dialoški prozor Compute

Nakon potvrde na dugme OK i kratke pauze otvara se drugi dijaloški prozor prikazan na

slici 5.25.

Slika 5.27. Dialoški prozor Computation Resources Estimation

Ovaj prozor daje informacije o potrebnom vremenu i resursima računara da se izvrši

proračun. Ako su u dobijenom listingu nule tada postoji problem u jednom od

predhodnih koraka i treba provjeriti ranije definisano.


37/40

Pregled rezultata

Paleta alata za pregled rezultata naziva se Image, slika 5.26.

Slika 5.28. Paleta alata Image

Da bi se vidjele deformacije oblika (slika 5.27) potrebno je koristiti alat Deformation

Slika 5.29. Deformacije oblika

Deformacije se proporcionalno uvećavaju u odnosu na realne da bi se uopće mogle

vidjeti. Faktor uvećanja dat je automatski, ali se može promjeniti korištenjem alata

Deformacion Scale Factor, sa palete alata Analysis Tools. Klikom na ovaj alat otvara se

dijaloški prozor u kojem se može upisati željeni faktor povećanja.

Slika 5.30. Dialoški prozor Deformation Scale Factor

Ako se žele vidjeti pomjeranja koristi se alat Displacement , iz palete alata Image.

Osnovni prikaz je dat u obliku vektora pomjeranja, prikazan na slici 5.29. Boja i dužina

strelica predstavljaju intenzitet pomjeranja. Legenda pokazuje maksimalno pomjeranje

ostvareno na kraju poluge.


38/40

Slika 5.31. Prikaz vektora pomjeranja

Sljede i korak u prikazu rezultata su Von Mises naponi. Koristi se alat Von Mises Stress

iz palete alata Image. Von Mises naponi su prikazani na slici 5.30.

Slika 5.32. Von Mises naponi

Koristeći alat Basic Analysis Results , iz palete alata Analysis Results, generišemo

izvještaj u HTML formatu koji daje pregled rezultata proračuna FEM metode.


39/40

1.1.1. Boundary Conditions

1.1.2. STRUCTURE Computation

1.1.3. Static Case Solution.1 - Deformed Mesh

Display On Boundary ---- Over all the Model


40/40

1.1.4. Static Case Solution.1 - Von Mises Stress (nodal value)

---- Volume Elements ---- : Components : ALL

Display On Boundary ---- Over all the Model

1.1.5. Other Sensors

catia v5r16 - modeliranje klipnjace

Documents