Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Кафедра «Проектирование и эксплуатация металлургических машин и оборудования»

Курсовой проект

по дисциплине «САПР в металлургическом машиностроении»

на тему: «Применение САПР при разработке сборочного узла – «Вентиль»

Исполнитель: Орехов А,Ю студент 3 курса, группа: зМТМб-17-1

Руководитель: к.т.н., доцент каф ПиЭММО , Филатова О.А.

Работа допущена к защите «____»____________2020 г. _________________

(подпись)

Работа защищена «___»___________2020 г. с оценкой___________ _______

Магнитогорск, 2020

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» задание на курсовой проект

Тема: «Применение САПР при разработке сборочного узла –«Вентиль»

Студенту:Орехову Антону Юрьевичу_________________

(фамилия имя отчество)

Разработать

1. 3D модели всех нестандартных деталей узла

2. 3D - сборку узла

3. Спецификацию

4. Сборочный чертеж (формат А2 или А3)

5. Три деталировочных чертежа (А3)

Исполнитель : ___________________/ Орехов АЮ /

Руководитель: _________________/ Филатова О.А. /

Магнитогорск, 2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОПИСАНИЕ УЗЛА –«ВЕНТИЛЯ» 5

2. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ 10

3.РАЗРАБОТКА 3D - МОДЕЛЕЙ ДЕТАЛЕЙ ВЕНТИЛЯ 20

4. СОЗДАНИЕ 3D – СБОРКИ 42

5. РАЗРАБОТКА АССОЦИАТИВНОГО СБОРОЧНОГО ЧЕРТЕЖА «ВЕНТИЛЬ»

И ДЕТАЛИРОВОЧНЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ 50

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 56

Введение

Цель работы:

Цель данной работы заключается в том, чтобы ознакомиться с областью применения на практике с некоторыми видами программных средств автоматизации машиностроения, изучить методы построения 3D моделей и чертежей 2D в Компас. Оценить эффективность и удобство использования компьютерных технологий в машиностроении, чтобы в дальнейшем пользоваться ими и совершенствовать полученные навыки. В машиностроении компьютерные технологии используются для проведения конструкторских, технологических работ, в том числе работ по технологической подготовке производства. С помощью компьютерных технологий выполняется разработка чертежей, производится трехмерное моделирование изделия и процесса сборки.

Задачи

С применением системы автоматизированного проектирования Компас разработать модели деталей, сборки, выполнить чертежи сборочного узла и нескольких деталей сборки.

Привести алгоритм работы.

Требования к 3D сборке и чертежам

Детали в 3D сборке узла не должны пересекаться друг с другом. На все детали должны быть наложены необходимые сопряжения (так, чтобы детали не могли двигаться при команде «переместить» или «вращать»).

1 ОПИСАНИЕ УЗЛА - ВЕНТИЛЬ

Вентилем называют клапан, затвор которого перемещается при помощи резьбовой пары (ходовой гайки и шпинделя) и управление которым осуществляется вручную. Как и клапан, устройство позволяет перекрыть поток рабочей среды при помощи затвора, выполненного в форме плоской или конусной тарелки. Но в клапане перемещение затвора обеспечивается за счет поступательного движения шпинделя - элемента конструкции арматуры, осуществляющего передачу крутящего момента от исполнительного механизма (например, привода) к диску затвора. У такой конструкции есть существенный недостаток - необходимость использования дополнительных устройств для фиксации тарелки затвора. В вентиле эта конструкционная задача решена при помощи неподвижной ходовой гайки, которая прикреплена к крыше или бугелю вентиля, и в резьбу которой вкручивается шпиндель. Резьба обладает свойствами самоторможения, поэтому положение тарелки не изменяется под действием давления рабочей среды.

Устройство и принцип действия вентиля

Рабочий орган вентиля представляет собой затвор и седло. Седло - неподвижная часть, расположенная внутри корпуса арматуры, представляющая собой отверстие для прохода среды. При передаче движения от шпинделя к тарелке затвора, затвор начинает поступательное движение при закрытии вентиля и возвратное - при открытии. В положении «закрыто» тарелка затвора плотно прилегает к отверстию седла, перекрывая проход для рабочей среды. Чтобы обеспечить герметичность вентиля в закрытом положении, в конструкции вентиля используются уплотнительные поверхности. Рабочий орган вентиля располагается внутри его корпуса. От корпуса отходят два присоединительных патрубка, позволяющих подключить вентиль к трубопроводу.

Виды вентилей

Классифицировать вентили можно по следующим критериям:

• Назначение: запорный вентиль, запорно-регулирующий вентиль и специальный вентиль;

• Конструкция корпуса: проходной вентиль, угловой вентиль, прямоточный вентиль и смесительный вентиль;

• Материал изготовления: титан, чугун, бронза, сталь, цветные сплавы, латунь, а также неметаллические материалы;

• Тип герметизации: сильфонный вентиль и сальниковый вентиль.

Запорный и запорно-регулирующий вентиль характеризуются возвратно-поступательным движением запорного органа вдоль корпуса, которое обеспечивает перекрытие потока.

Запорно-регулирующие вентили посредством ручного или дистанционного управления регулируют расход среды путем изменения гидравлического сопротивления дроссельной пары с надёжно зафиксированными промежуточными положениями.

Специальные вентили используются при повышенной температуре или в коррозийной среде. Вентили для коррозионных сред применяются при высоких давлениях и температурах рабочей среды свыше 150 °C.

Проходные вентили предназначены для прямолинейных трубопроводов. К недостаткам можно отнести: сравнительно высокое гидравлическое сопротивление, наличие зоны застоя, большие строительные размеры, сложность конструкции корпуса и довольно большой вес.

Угловые вентили применяются для соединения двух частей трубопровода, расположенных перпендикулярно друг другу или для монтажа на повороте. Особенностью угловых вентилей является то, что они могут эксплуатироваться при невысоких температурах рабочей среды и номинальном давлении до 6,4 МПа.

Прямоточные вентили отличаются сравнительно малым гидравлическим сопротивлением, компактностью конструкции, отсутствием зон застоя, а также большой длиной и относительно большим весом.

Смесительные вентили обеспечивают смешивание двух потоков жидкой среды с целью разжижения основной среды, стабилизации её температуры, поддержания качества и другое. Смешивание потоков происходит непосредственно в корпусе вентиля.

Сильфонные вентили предназначены для работы в средах, утечка которых в окружающую атмосферу недопустима. Среди преимуществ выделяются такие качества, как надежность уплотнительного элемента, а также полное исключение утечки рабочей среды.

Сальниковые вентили обладают рядом достоинств, среди которых простота конструкции, возможность смены или донабивки сальника, сравнительно низкая стоимость.

Достоинства и недостатки конструкции

Основное преимущество вентилей - отсутствие трения между тарелкой затвора и уплотнительными поверхностями, поскольку затвор движется перпендикулярно им. Это обеспечивает их более высокую по сравнению с задвижками надежность в эксплуатации. Кроме того, устройство отличается простотой конструкции и высокой степенью герметичности, в силу чего они получили широкое распространение в качестве запорной арматуры. Еще одно достоинство вентиля - малая строительная длина.

Область и особенности применения

Вентили чаще всего используются при небольших диаметрах прохода, начиная от 50 мм. Уже при диаметрах 200-250 мм вентили используются редко.

Для этой конструкции арматуры принципиальную роль играет ее положение при установке, поскольку при неправильной установке давление рабочей среды будет прижимать тарелку к седлу, из-за чего для открытия вентиля будут требоваться значительные усилия. Поэтому вентили устанавливаются так, чтобы движение рабочей среды шло навстречу тарелке затвора.

Чаще всего вентили устанавливаются на трубопровод при помощи фланцевого, муфтового или цапкового присоединения. Однако в энергетических установках используются вентили, которые ввариваются в трубопровод, для чего конструкция оснащается соответствующими патрубками.

САПР - наилучшая форма организации процесса проектирования‚ основными частями, которой являются технические средства, общее и специальное программное и математическое обеспечения, информационное обеспечение - банк данных, справочные каталоги, значения параметров, сведения о типовых решениях. Проектирование РЭА и создание оптимального технического решения в сжатые сроки связано с большими трудностями. Один из путей преодоления этих трудностей без существенного увеличения численности, работающих - использование возможностей современных ЭВМ.

Под проектированием в широком смысле понимают использование имеющихся средств для достижения требуемой цели, координацию составных частей или отдельных действий для получения нужного результата. Процесс проектирования сложного РЭУ включает следующие основные этапы: эскизное проектирование, техническое проектирование, разработка конструкторской документации на опытные образцы и их изготовление, испытания, освоение в производстве. В связи с совершенствованием элементной базы РЭА, а также конструктивно-технологических характеристик проектируемых модулей всех типов, в несколько раз увеличивается трудоемкость составления технической документации. Все это приводит к необходимости совершенствования методов конструкторского проектирования РЭА, основой которых является автоматизация процесса конструирования. При использовании САПР полностью или частично отпадает необходимость в затратах на комплектующие изделия, материалы и конструктивные элементы, необходимые для изготовления макета, значительно сокращается время определения характеристик конструкции. При этом появляется возможность разрабатывать конструкции, содержащие элементы, характеристики которых известны, но самих элементов нет у разработчика; проводить анализ конструкции на разных частотах или в области высоких или низких температур, где применение измерительных приборов становится затруднительным.

В данном курсовом проекте в программе «Компас» был выполнен чертеж отдельных моделей , сборка узла ,спецификация.На основе полученных 3Dмоделей были получены рабочие чертежи в формате 2D.. Все элементы начерчены в приложении «Компас». В этом же приложении выполнялась привязка к корпусу каждого элемента. После того, как посадочные площадки всех элементов были найдены, выполнялось сопряжение сопрягаемых поверхностей в приложении «Компас».

На мой взгляд программа «Компас» наиболее подходящий инструмент для начинающих ,программа имеет весьма простой и доступный для понимания интерфейс ,первоначальный экран приложения не требует сложных настроек, полностью готов для использования . В программе имеется функция самоучителя, справка ,подсказки, что значительно помогает в освоении данного приложения .

Программа постоянно обновляется ,совершенствуются ее библиотеки, дополняется база знаний расширяется функционал самой программы .