Download - 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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
5/40
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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,
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
29/40
.
Slika 4.58. Prikaz i drugog presjeka
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
30/40
ANALIZA KLIPNJAČE METODOM KONAČNIH ELEMENATA
Generative Structural Analysis
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
35/40
Slika 5.23. Zadavanje gravitacionog ubrzanja
Slika 5.24. Zadavanje rotocione sile
Slika 5.25. Zadavanje mase
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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.
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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
-
8/18/2019 CATIA V5R16 - Modeliranje Klipnjace
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