Моделирование цепи

2. Лабораторная работа № 2
Моделирование якорной цепи

Якорная цепь – компонент якорного устройства, соединяющий якорь с корпусом судна. Цепь состоит из смычек: коренной, промежуточных и якорной. В состав смычек входят звенья (общие овальные звенья с рас- поркой или без; концевые звенья, не имеющие распорок; якорная скоба).
Якорные цепи, применяемые на судах, стандартизированы. Наибо- лее распространены цепи с овальными общими звеньями, имеющими со- отношения размеров, приведенные на рис. 2.1, где d – калибр цепи (диа- метр поперечного сечения звена), мм.


Рис. 2.1. Звено якорной цепи с распоркой (контрфорсом):
l=6,0d; p=4,0d; w≈3,6d; R=0,65d

Цель работы.
1. Знакомство с командами создания твердых тел.
2. Создание многотельных деталей копированием и перемещением тел.
3. Создание математических отношений между размерами модели с помощью имен размеров в качестве переменных.

Порядок выполнения работы
1. На плоскости Спереди выполняется эскиз внутреннего контура звена це- пи (рис. 2.2).


Рис. 2.2. Построение эскиза внутреннего контура звена

2. Создание эскиза поперечного сечения звена цепи на плоскости Сверху
(рис. 2.3.).
Рис. 2.3. Построение эскиза поперечного сечения

3. Создание звена цепи с помощью команды - Вытянутая бобыш- ка/основание (по траектории) (рис. 2.4). Ввод эскизов профиля и направле- ния для вытягивания осуществляется в активное поле окна команды при последовательном выделении кривых указателем мыши в графической области.















а) б)
Рис. 2.4. Этап моделирования цепи:
а – диалоговое окно и динамическое отображение построения;
б – результат выполнения команды

4. Моделирование распорки (рис. 2.5, а). Эскиз выполняется на плоскости Спереди. Формообразующая команда - Повернутая бобышка/основание (см. рис. 1.8).


Рис. 2.5. Этап моделирования цепи:
а – создание контрфорса; б – модель звена цепи
5. Формирование смычки с использованием команды - Переме- стить/Копировать. Данная команда позволяет перемещать, вращать или ко- пировать твердые тела.












а) б)
Рис. 2.6. Результат моделирования цепи:
а – Дерево Конструирования; б – формирование смычки

Создание математических отношений между размерами модели с помощью имен размеров в качестве переменных рассмотрим на примере общего овального звена цепи без распорки, имеющего соотношения раз- меров, приведенные на рис. 2.7

Рис. 2.7. Общее овальное звено без распорки

Моделирование звена выполняется в следующей последовательно-
сти.
1. Построение вспомогательного эскиза (калибр цепи) на плоскости Спере- ди (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Вспомогательный эскиз

2. Построение на плоскости Спереди эскиза внешнего контура звена цепи (рис. 2.9, а) с созданием математических отношений между размерами модели. Для этого надо воспользоваться диалоговым окном задания урав- нений, выбрав команду Инструменты/Уравнения. В Дереве Конструирования отобразится папка . Все уравнения решаются до регенерации модели.
В открывшемся окне нужно нажать кнопку Добавить. В новом диало- говом окне Добавить/редактировать уравнение необходимо это уравнение набрать. Данное диалоговое окно выглядит как кнопки калькулятора. Эти кнопки представляют все поддерживаемые операторы, функции и посто- янные. Диалоговое окно можно развернуть и свернуть. Имена размеров отображаются в окне после щелчка мыши на соответствующем размере (рис. 2.9, б).




а) б)

Рис. 2.9. Набор уравнений:
а – эскиз контура; б – диалоговое окно Добавить/редактировать уравнение

После набора уравнения и нажатия кнопки ОК уравнение отобразит- ся в окне Уравнения. В полях диалогового окна Уравнения отображается сопутствующая информация (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Диалоговое окно Уравнения

При вводе уравнений необходимо учитывать следующее:
- расчет уравнений выполняется слева направо (то есть размер слева управляется значением справа);
- имена размеров должны выглядеть: "<имя размера>@<имя элемента>" или "<имя размера>@<имя эскиза>". Имена размеров должны быть за- ключены в кавычки, например: "D2@Эскиз Контур".
Если имя размера вводится при нажатии на размер в графической области, кавычки будут вставляться автоматически. Если имя размера вводится путем набора на клавиатуре, кавычки нужно также вводить.
В уравнениях невозможно указать единицы измерения. В уравнени- ях используются единицы измерения, заданные в меню Инструмен- ты/Параметры/Свойства документа/Единицы измерения. Например, если еди- ницами измерения длины в документе являются миллиметры, то в уравне- нии "D3@Эскиз2"="D2@Эскиз2"+1 цифра 1 означает миллиметр.
Можно добавлять заметки в уравнения, чтобы документировать за- мысел проекта. В конце уравнения нажмите Заметка или введите одиноч- ную кавычку ('), затем введите заметку. После решения уравнения любой текст после одиночной кавычки игнорируется. Можно также использовать синтаксис заметок для предотвращения расчета уравнения. Если поме- стить одиночную кавычку (') в начале уравнения, то такое уравнение рас- сматривается как заметка и игнорируется при расчетах.
После завершения набора уравнений для эскиза контура (уравнения 1-4; см. рис. 2.10) в обоих окнах следует нажать кнопку ОК. Эскиз при этом приобретает параметрические взаимосвязи, а рядом с размером по- явится знак (см. рис. 2.9, а).

3. Построение на плоскости Сверху эскиза поперечного сечения звена цепи (рис. 2.11) и добавление уравнения к ранее созданным (уравнение 5; см. рис. 2.10). Для точек обоих эскизов следуют наложить соответствующие взаимосвязи.


Рис. 2.11. Построение эскиза поперечного сечения
4. Создание звена цепи. Формообразующая команда - Вытянутая бо- бышка/основание (по траектории) (см. рис. 2.4). Результат моделирования иллюстрирует рис. 2. 12.
Для создания ряда моделей, отличающихся своими размерами, необ- ходимо изменить лишь калибр цепи (редактирование вспомогательного эскиза, см. рис. 2.8). Чтобы обновить модель выберите, - Перестроить (панель инструментов Стандартная).


а) б)

Рис. 2.12. Дерево Конструирования (а) и модель звена цепи (б)