|
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» |
Кафедра сельскохозяйственных машин
М2.В.2 Теоретические основы механизации технологических процессов в АПК
Методические указания
к практическим занятиям № 3
ПРОЕКТИРОВАНИЕ трёхмернЫХ моделЕЙ рабочих органов почвообрабатывающих машин в среде
КОМПАС 3D
Направление подготовки
35.04.06 Агроинженерия
Квалификация (степень) выпускника
Магистр
Уфа 2014
УДК 621
ББК 34.4
М 54
Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры сельскохозяйственных машин (протокол №___от «__» __________ 2014 г.)
Рекомендовано к опубликованию методической комиссией факультета механизации сельского хозяйства (протокол №___от «__» _________ 2014 г.)
Составители: профессор, д.т.н. Мударисов С.Г., ассистент, к.т.н. Фархутдинов И.М.
Рецензент: доцент Муфтеев В.Г.
Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой сельскохозяйственных машин д.т.н, профессор Мударисов С.Г.
1 Цели и задачи работы
Работа выполняется с целью освоения приемов создания трехмерных изображений деталей в компьютерной системе автоматизированного проектирования КОМПАС-3D.
Задачи: 1. Создать в системе КОМПАС-3D трехмерные твердотельные модели рабочих органов дисковых орудий (лущильников, борон, дискаторов);
2. Создать в системе КОМПАС-3D трехмерные твердотельные модели рабочих органов культиваторов.
3. Создать в системе КОМПАС-3D трехмерную твердотельную модель лемешно-отвальной поверхности (ЛОП) корпуса плуга.
2 Обеспечение работы
2.1 Персональный компьютер с предустановленной программой КОМПАС-3D.
2.1 Мультимедийное оборудование.
2.2 Макеты рабочих органов почвообрабатывающих машин.
2.3 Лабораторная установка для профилирования ЛОП корпусов плугов (профилограф).
3 Общие сведения
Система КОМПАС-3D предназначена для создания трёхмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. В системе трехмерного моделирования можно использовать две технологии – моделирование твердых тел и моделирование поверхностей. Их совместное использование позволяет решать самые разнообразные конструкторские задачи.
Построение трехмерной твердотельной модели заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и пересечения над простыми объемными элементами (призмы, цилиндры, пирамиды и т.д.), из которых и состоит большинство механических деталей.
Технология поверхностного моделирования позволяет создавать изделия сложной формы. Поверхности можно создавать разными способами. Обычно вначале создаются пространственные сетки кривых, на основе которых формируются отдельные участки поверхности изделия. В процессе построения поверхности плавно сопрягаются друг с другом и сшиваются, образуя единую сложную поверхность.
Во всех задачах данной работы перед началом построения нужно создать новую деталь и сохранить созданный файл.
Для создания новой детали выполните команду Файл – Создать - Деталь. Сохраните файл под своей фамилией и группой в диске D.
Задание 1. Проектирование трехмерных моделей рабочих органов дисковых орудий Проектирование трёхмерной модели сферического диска
Для создания трёхмерной модели сферического диска необходимо определить его основные конструктивные параметры - диаметр D и радиус кривизны R (рисунок 1) в зависимости от технологических параметров.
Рисунок 1 - Конструктивные параметры диска
Диаметр диска D определяется в зависимости от глубины обработки а
D=ka, (1)
где k – коэффициент, k=3…4 – дисковые плуги, k= 4…6 – полевые бороны, k= 6…8 – лущильники, k= 3...6 – тяжелые бороны [1].
Диаметр диска D и радиус кривизны R связаны между собой следующим соотношением
D=2R sin, (2)
где 2– угол при вершине шарового сектора.
Основные конструктивные параметры дисковых рабочих органов приведены в таблице 1.
Таблица 1 Основные конструктивные параметры дисковых рабочих органов
Орудия |
Отношение диаметра диска к глубине обработки к=D/a |
Угол установки дисков к линии тяги α, град. |
Угол при вершине сектора диска φ=arcsinD/2R, град |
Угол зазора в сечении, соответствующем максимальной глубине хода εа, град |
Дисковые плуги |
3…4 |
40…45 |
31…37 |
5…10 |
Лущильники |
6…8 |
35 |
26…32 |
3…5 |
Бороны: |
|
|
|
|
полевые и садовые |
4…6 |
15…20 |
22…26 |
< 0 |
болотные (тяжёлые) |
3…6 |
10…20 |
22…26 |
< 0 |
Порядок выполнения работы
1. По заданию преподавателя в зависимости от типа дискового орудия и глубины обработки определить диаметр D и радиус кривизны R диска. Значение угла выбрать из справочной литературы [1].
2. Создание эскиза детали.
Поскольку сферический диск является деталью вращения, то при создании модели целесообразно использовать операцию «Вращение». Для данной операции необходимо создать эскиз с фрагментом дуги и осевой линии, относительно которой будет выполняться вращение для создания трехмерной модели диска
Для этого необходимо выбрать в дереве модели плоскость для построения эскиза (рисунок 2).
Рисунок 2 Выбор плоскости для создания эскиза
Затем, предварительно перейдя в режим «эскиз», вычертить осевую линию и относительно ее дугу с заданным радиусом R и хордой D/2 (рисунок 3).
Рисунок 3 Эскиз сферической бороны
3. Создание трехмерной твердотельной модели диска
Следующим шагом является создание непосредственно трехмерной модели. Для этого необходимо выйти из режима «Эскиз» и выполнить следующий ряд команд: «Операции – Операция – Вращения», при этом в панели свойств появиться окно следующего вида (рисунок 4).
Рисунок 4 Панель свойств операции вращения
В этом режиме (в панели свойств) необходимо выбрать тип построения «Тороид», в опции «Тонкая стенка» установить толщину стенки диска (толщина диска выбирается из справочных источников в зависимости от типа орудия), затем создать объект. Результат построения представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 Трёхмерная модель сферического диска
Создание отверстия для крепления диска.
В центре диска имеется квадратное отверстие для установки его на общую ось орудия. Размер отверстия 40х40мм.
Для того чтобы вырезать данное отверстие необходимо выполнить эскиз отверстия, выбрав вспомогательную плоскость параллельную диску. При этом ось квадрата должна совпадать с осью диска. После выхода из режима «эскиз» необходимо выполнить следующую комбинацию операций «Операция – Вырезать - Выдавливанием». Перед созданием объекта в панели свойств необходимо установить в опции расстояние «Через всё» и в опции вырезание «Пересечение объектов» и создать объект (рисунок 6).
Создание заточки диска.
В опции «Редактирование объекта», при помощи опции «Фаска», выполнить заточку диска в режиме «Построение по углу и стороне», установив требуемый угол заточки диска (берется из справочных источников).
Сохраните файл под именем «Фамилия И.О. Шифр группы Диск сферический».
Рисунок 6 3D модель сферического диска