Опыт применения современных информационных технологий и адаптивно параллельного метода при проектировании




Дата11.02.2017
Размер2.38 Mb.
Просмотров230
Скачиваний0

УНИВЕРСИТЕТ им. В.И. ВЕРНАДСКОГО. №1. 2005.
57
УДК 66.013.512+004.94+57.086.1

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И АДАПТИВНО-
ПАРАЛЛЕЛЬНОГО МЕТОДА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ,
КОНСТРУИРОВАНИИ И ИЗГОТОВЛЕНИИ ОПЫТНЫХ
ОБРАЗЦОВ НОВОЙ ТЕХНИКИ

Е.А. Руссу
Костромской государственный технологический университет
Рецензент И.С. Татаренко
Ключевые слова и фразы:
адаптивно-параллельный метод; информационные технологии; конструирование; применение; проек- тирование, техника.

Аннотация:
Описан новый метод адаптивного проектирования, расписана его логическая структура в виде блок-схемы. Суть метода заключается в параллельном проектировании и изготовлении отдель- ных деталей и узлов. Для подтверждения теории метода, на его основе был спроектирован и изготовлен веломобиль. При моделировании бы- ла использована современная САПР среднего уровня. Расчет надежно- сти изделия проводился с использованием современных программных средств. Представлены изображения электронной и физической моде- лей веломобиля.
Одним из немногих экологически чистых транспортных средств является ве- лосипед. Однако он обладает рядом недостатков, таких как низкие скоростные характеристики, отсутствие комфорта, необходимость находиться в движении для удержания его в вертикальном положении, плохие аэродинамические характери- стики и т.п. Решением всех этих проблем является веломобиль. Веломобиль – транспортное средство, приводимое в движение мускульной силой человека, со- стоящее из трех или более колес, не расположенных на одной линии, имеющее комфортное кресло. Веломобиль – один из лучших тренажеров, так как он нагру- жает 70 % мышц человека, что позволяет проводить комплексные тренировки.
Повышенная отдача от человека в совокупности с хорошей аэродинамикой позво- ляет добиться высоких скоростей движения. Веломобиль «Вектор» развивал ско- рость около 100 км/ч, а «Вектор тандем» около 120 км/ч, эти скорости недости- жимы для велосипеда, только за счет сопротивления воздуха. Веломобиль не на- гружает мозг постоянными расчетами для сохранения вертикального положения, человеку остается только отслеживать курс, и поочередно прикладывать усилие к педалям.
Для реализации проекта веломобиля была опробована новая методика, ис- пользующая систему автоматизированного проектирования. Обобщенный алго- ритм проектирования показан на рис. 1. Оригинальность предложенного алгорит- ма заключается в том, что изначально производятся исследования материальной и технологической базы предприятия, которые являются основополагающими на стадии поискового проектирования. А также уникальным был сам подход к про- ектированию, который выражался в параллельном моделировании и изготовлении деталей и узлов веломобиля. В таком методе без предварительного создания техно-

ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ.
58
Рис. 1

логической документации по грубым эскизам начинается изготовление деталей, причем во многих случаях наличие того или иного материала, или заготовки яв- ляется основополагающим и влечет за собой доработку или полную замену эски- за. В тех случаях, когда необходимы расчеты на прочность или жесткость строит- ся трехмерная модель, по этой модели программными средствами выполняются

УНИВЕРСИТЕТ им. В.И. ВЕРНАДСКОГО. №1. 2005.
59
расчеты. Этот метод относится к адаптивным, т.е. изначально отсутствует после- довательность создания деталей и узлов изделия, а очередность определяется в ходе проектирования. Адаптивные методы трудно формализуются, но при разра- ботке новых опытных образцов довольно производительны.
В качестве базового программного обеспечения использовалась Solid Edge v.12, что позволило реализовать проект в короткие сроки и избежать ошибок. Не- обходимость использовать трехмерное моделирование обоснована возможностью проверки на совместимость деталей в сборках на стадии проектирования. Также появилась возможность обойтись без построения макетов для проработки дизайна будущей конструкции (рис. 2). Система Solid Edge позволяет без особых проблем перейти к чертежу детали, проставить все необходимые размеры. При этом появ- ляется возможность провести необходимые прочностные расчеты с использова- нием специализированных программных продуктов, таких как Design Space v.5, что позволило обеспечить надежность изделия.
В концепцию данного проекта лег девиз: «Минимализм и функциональ- ность». В связи с этим было решено проектировать трехколесный вариант, плю- сами которого являются:
− минимальный вес – это актуально, так как веломобиль передвигается за счет сил человека, а не за счет двигателя;
− присутствуют минимально необходимые для устойчивости три точки опоры.
Колесная формула была выбрана с приводом на переднее колесо, в результа- те чего появилась возможность использовать цепь стандартной длины. В такой схеме проще всего реализовать управление задними колесами, хотя это довольно необычно для транспортных средств. В работе было решено использовать макси- мально возможное количество заводских деталей от стандартных велосипедов, для повышения скорости создания модели, и дальнейшем, ремонтопригодности.
Конечный вариант конструкции веломобиля состоит из 450 полнофункциональных деталей, 140 из которых являются оригинальными. Опытный образец веломобиля показан на рис. 3.
Опытная модель веломобиля проходит испытания с целью сбора информа- ции для создания новых веломобилей – как экологически чистых транспортных

Рис. 2

ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ.
60

Рис. 3
средств. В данном проекте использовался адаптивно-параллельный метод проекти- рования, который позволил в короткие сроки получить опытный образец и набор сопутствующей документации, и может быть предложен в качестве основного в конструкторских бюро для создания единичной продукции и опытных образцов.
В настоящее время собирается информация для формализации данного метода и дальнейшего написания программного комплекса для более эффективного управ- ления проектами в режиме параллельного проектирования. Для получения объек- тивной информации на основе предложенного метода ведутся разработки новых моторных транспортных средств.
The Experience of Application of New IT and Adaptive Parallel
Method in Design, Construction and Production of Experimen-
tal Samples of New Equipment

E.A. Russu
Kostroma State Technological University

Key words and phrases:
adaptive parallel method; IT; construc- tion; application; designing; equipment.
Abstract:
New method of adaptive design is described; its logical structure is presented in the form of block-scheme. The essence of the me- thod is in parallel designing and manufacturing of some parts and units. Ve- lomobile was designed and manufactured to prove the theoretical grounds of the method. The up-to-date SAD of middle level was used in modeling.
The estimation of product reliability was carried out with the help of mod- ern programming media. The pictures of electronic and physical models of velomobile are given.
© Е.А. Руссу, 2005


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал