thiết kế và vẽ trục trung gian của tàu thủy

B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 1 PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1. Cơ sở lý thuyết Tự động hóa thiết kế là lĩnh vực hết sức phức tạp, nó yêu cầu khả năng rất cao của người thiết kế. Nhưng giá trị , lợi ích mà tự động hóa mang lại là vô cùng to lớn. Khả năng tự động hóa rất đa dạng và có nhiều phương pháp để đi tới thành công. Trong nội dung của đề tài “Tự động hóa thiết kế và vẽ trục trung gian” ta sử dụng phần mềm Auto LISP để thực hiện quá trình tự động. LISP là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh: LISt Processor (Xử lý danh sách) AutoLisp là một ứng dụng của ngôn ngữ Lisp được sử dụng trong môi trường AutoCad. LISP là ngôn ngữ lập trình thuộc nhóm trí tuệ nhân tạo do MacCarthy soạn thảo cuối những năm 50. Với AutoLisp người dùng có thể mở rộng và tuỳ biến các chức năng của AutoCad. Hiện nay AutoLisp đã được hãng Autodesk phát triển theo các số hiệu phát hành của AutoCad. Về căn bản những phiên bản sau vẫn sử dụng được những chương trình lập bằng phiên bản trước, ngược lại thì không được do có một số biến hệ thống và lệnh của AutoCad giữa các phiên bản không giống nhau nên việc dùng chung có gặp một số trở ngại. Do vậy yêu cầu người lập trình AutoLisp phải nắm thật vững AutoCad để sử dụng AutoLisp một cách hiệu quả. AutoLisp là một ngôn ngữ lập trình thông dịch, nghĩa là dịch đến dòng nào thực hiện dòng đó và cho kết quả, không có trình biên dịch riêng. KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 2 Một tập hợp các câu lệnh của AutoLisp được gọi là hàm Lisp và tệp (file) chứa các hàm gọi là tệp (file) Lisp có phần mở rộng là *.Lsp. Với AutoLisp, người dùng có thể dễ dàng truy cập đến dữ liệu của AutoCad, có thể thay đổi, tạo mới, xoá bỏ các đối tượng, thêm các thông tin vào bản vẽ thực hiện các công việc Tự động hoá trong thiết kế Sử dụng Autolisp ta co the viết các chương trình tạo các lệnh mới trong AutoCAD hoặc các chương trình tự động thiết kế các bản vẽ được sử dụng thường xuyên để góp phần tăng năng suất thiết kế. Bạn có thể sử dụng bất kỳ soạn thảo nào để để tạo ra các chương trình Autolisp. 1.2. Đặt vấn đề Đề tài: “thiết kế và vẽ trục trung gian của tàu thủy” là loại đề tài tự động thiết kế bản vẽ. Từ các dữ liệu đầu vào ta có thể tính toán ra thông số rồi thực hiên lệnh vẽ. Với việc tự con người tính toán rồi vẽ theo đề tài thì sẽ phải mất khá nhiều thời gian và công sức. Thay vào đó khi ta sử dụng phần mềm để tính toán thiết kế và vẽ thì bây giờ công việc trở nên đơn giản và thuận tiện hơn rất nhiề lần. Mặt khác với xu thế phát triển của xã hội hiện nay thì công nghệ thông tin đang tiến tới đỉnh cao thì việc hội nhập các phần mềm để tính toán trở thành một sự tất yếu, nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự tồn vong của doanh nghiêp. Cùng với sự phát triển đó thì đề tài như một ví dụ nho nhỏ về sản phẩm của tự động hóa mang lại những tiện ích mới cho con nghười. Tuy vậy nhưng sản phẩm tự động hóa lại yêu cầu người thiết kế phải có trình độ cao và bề dày kinh nghiệm. Sản phẩm tạo ra yêu cầu rất cao về khả năng ứng dụng thực tế do vậy yêu cầu nhà thiết kế phải có con mắt quan sát rất tinh tường và lựa chọn ra những phương án tối ưu. KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 3 Sản phẩm của đề tài là bản vẽ trục trung gian tàu thủy, một thiết bị mà hầu hết các tầu hiện nay đều có. Khi thiết kế tầu ta đều phải thiết kế các trục trung gian do vậy để quá trình được nhanh hơn ta sử dụng Autolisp để tạo ra một chương trình để tự động tính toán thiết kế và vẽ trục trung gian. Ta có mô hình sản phẩm: Hình 1.2. Trục trung gian PHẦN II: KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 4 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH 2.1. Liệt kê và phân tích các vấn đề Để có thể viết chương trình ta sử dụng phần mềm Autolisp ta có các cách viết sau: - Viết trực tiếp: Tại dòng nhắc Command: của AutoCad ta có thể gõ các câu lệnh theo cú pháp của AutoLisp. Lệnh này sẽ được thực thi ngay và cho kết quả trên màm hình tại vùng dòng lệnh, nhưng lệnh này không lưu trữ được. - Viết thành chương trình: Dùng chương trình soạn thảo (dạng mã ASCII) bất kỳ hoặc Visual LISP, viết thành chương trình như một tạp tin nguồn có phần mở rộng *.lsp Tên tệp tuân thủ theo qui ước của hệ điều hành, thường không quá 8 ký tự, giữa các ký tự không có khoảng trống. Vậy ta sẽ lựa chọn phương pháp viết thành chương trình. Trong quá trình thiết kế và vẽ ta cần sử dụng đến các công thức để tính toán ta sẽ lấy trong cuốn quy pham 2010 để làm cở sở tính toán. Để cho chương trình dễ kiểm soát lỗi ta chia chuong trình ra thành nhiều chương trình con sau đó sẽ liên kết các chương trình con đó lại với nhau để tạo ra chương trình hoàn chỉnh. Đối tượng sử dụng chương trình là các sinh viên và các kỹ sư có trình độ và đã có kiến thức căn bản về phần mềm Autolisp và tính toán thiết kế trục nên ta sẽ hạn chế giải thích và ta sẽ sử dụng các thuật ngữ chuyên ngành và các ngôn ngữ chuyên môn. Do sự hạn chế về thời gian cũng như kiến thức chuyên môn nên trong chương trình mức độ hoàn thiện vẫn còn chưa đạt cao và tính tối ưu còn KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 5 chua rõ. Tuy vậy nhung với sự cố gắng lỗ lực hết mình thì sản phẩm cũng dần hoàn thiện và mức độ ứng dụng cũng được tăng lên. 2.2. Phân tích các đặc điểm dữ liệu Ta có cơ sở tính toán của trục: ( các công thức sử dụng trong quy phạm 2010) Trục trung gian là trục hoặc các đoạn trục nối trục chong chóng (hoặc trục ống bao) với trục lực đẩy. Nhiệm vụ chính của trục trung gian là truyền mômen xoắn đến chong chóng. Trong quá trình làm việc, đoạn trục này ngoài chịu tải do mômen xoắn còn chịu trọng lượng bản thân, lực đẩy của chong chóng và tải trọng bổ sung do biến dạng cục bộ của hệ trục hay vỏ tàu. Tuy nhiên, điều kiện làm việc của đoạn trục này nhẹ nhàng nhất so với các đoạn trục khác nên đường kính trục thường nhỏ nhất. Trên đoạn trục trung gian có các ổ đỡ trung gian có thể là ổ đỡ trượt hoặc ổ lăn để đỡ các đoạn trục. Công thức tính đường kính trục: 3 1 1 .560 . . .( 160) o s H d F k K N T = + Trong đó: d 0 – đường kính yêu cầu của trục H – công suất liên tục của động cơ N – vòng quay của động cơ Ts – giới hạn bền kéo của vật liệu làm trục F1, k1 – các hệ số tra bảng K – hệ số trục rỗng KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 6 Công thức tính đường kính bulong: 3 0 2 ( 160) 0.65 . . b b d Ts d n DT + = Trong đó: D b – đường kính bulong d 0 – đường kính trục n – số bulong D – đường kính vòng chia T b – giới hạn bền kéo của vật liệu làm bulong Việc xác định kích thước trục là đi xác định chiều dài và đường kính trục. Chiều dài trục thì phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vị trí của buồng máy, chong chóng, kết cấu phần vỏ, công suất của máy chính Sau khi xác định được chiều dài sơ bộ của trục đi tính đường kính sơ bộ trục. Nền tảng của việc xác định đường kính các đoạn trục là đi giải quyết bài toán sức bền dựa trên phụ tải tác dụng lên hệ trục trong quá trình làm việc. Nhưng việc giải quyết một cách thông thường như vậy là tương đối phức tạp vì khó xác định được chính xác độ lớn của phụ tải tác dụng lên hệ trục. Vì thế phương pháp này chỉ là gần đúng và nếu xét trong điều kiện thực tế thì không hoàn toàn phù hợp. Tuy nhiên theo kinh nghiệm thực tế thì kết quả tính toán theo phương pháp này vẫn đảm bảo sự làm việc an toàn của hệ trục. Do đó đến nay phương pháp này vẫn được áp dụng. Số liệu kết quả tính đường kính trục phải ra số nguyên tròn trục hoặc số cuối là số 5. KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 7 Yêu cầu của đề tài là khi ta nhập công suất của động cơ, vòng quay, giới hạn bền kéo của vật liệu làm trục, làm bulong thì yêu cầu chương trình của ta phải tự động tính toán và cuối cùng vẽ ra được bản vẽ trục trung gian. Yêu cầu bản vẽ sản phẩm phải có tính chính xác cao và có tính mỹ quan cần thiết. do vậy ta sẽ sử dụng các màu sắc khác nhau để vẽ các đường có tính chất khác nhau để tạo tính mỹ quan cho sản phẩm. Số liệu tính toán đầu vao toàn bộ là các số thực lớn hơn không cho nên khi nhập dữ liệu vào yêu cầu số liệu phải chính xác nếu người dùng nhập sai phải yêu cầu nhập lại, nếu có thể thì đưa ra dòng chữ để hướng dẫn người sử dụng. Nâng cao tính đa dạng của sản phẩm, tránh xảy ra sự đôn điệu cho sản phẩm để cho sản phẩm được sử dụng rộng dãi. Trên bản vẽ nên có các chú thích cho sản phẩm và đường ghi kích thước tại các vị trí cần thiết. 2.3. Lập sơ đồ thuật toán Ta có sơ đồ tổng quát để thực hiện tạo ra chương trình: KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 8 Hình 2.3 sơ đồ thuật toán Trong đó: • h – Công suất của máy chính • n – Vòng quay của máy chính • Ts – Giới hạn bền kéo của vật liệu làm trục KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 9 • Tb – Giới hạn bền kéo của vật liệu làm bulong 2.4. Mã lệnh chương trình Private Sub CommandButton2_Click() Dim d0, h, n, k, f1, k1, a, t As Double Dim b As Integer If ComboBox4.ListIndex = 0 Then f1 = 95 End If If ComboBox4.ListIndex = 1 Then f1 = 100 End If t = TextBox5.Value h = TextBox1.Value n = TextBox2.Value k1 = TextBox3.Value k = 1 / (1 - (k1 ^ 4)) d0 = 1.1 * f1 * (h * k * (560 / (t + 160)) / n) ^ (1 / 3) a = d0 Mod 10 b = d0 \ 10 If a > 5 Then d0 = b * 10 + 10 Else d0 = b * 10 + 5 End If TextBox6.Value = d0 End Sub KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 B À I T Ậ P L Ớ N M Ô N T Ự Đ Ộ N G H Ó A T H I Ế T K Ế Trang: 10 Private Sub CommandButton3_Click() Dim cmui, clai As Double If ComboBox3.Value = "" Then MsgBox "Chon do con truc phia mui", , "Thong bao" Exit Sub Else Select Case ComboBox3.ListIndex Case 0 'do con 1/10 cmui = 1 / 10 Case 1 'do con 1/12 cmui = 1 / 12 Case 2 'do con 1/15 cmui = 1 / 15 Case 3 'do con 1/20 cmui = 1 / 20 End Select End If If ComboBox2.Value = "" Then MsgBox "Chon do con truc phia lai", , "Thong bao" Exit Sub Else Select Case ComboBox2.ListIndex Case 0 'do con 1/10 clai = 1 / 10 Case 1 'do con 1/12 clai = 1 / 12 Case 2 'do con 1/15 clai = 1 / 15 KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: MTT51-ĐH2 [...]...BÀI TẬP LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 11 Case 3 'do con 1/20 clai = 1 / 20 End Select End If 'Ve truc trung gian Dim l As Double 'chieu dai truc trung gian Dim l1 As AcadLine Dim d(0 To 2) As Double Dim c(0 To 2) As Double Dim tam(0 To 2) As Double Dim dcmui, dclai As Integer Dim conlai,... LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 29 End If If ComboBox2.Value = "" Then MsgBox "Chon do con truc phia lai", , "Thong bao" Exit Sub Else Select Case ComboBox2.ListIndex Case 0 'do con 1/10 clai = 1 / 10 Case 1 'do con 1/12 clai = 1 / 12 Case 2 'do con 1/15 clai = 1 / 15 Case 3 'do con 1/20 clai = 1 / 20 End Select End If 'Ve truc trung gian Dim l As Double 'chieu dai truc trung gian Dim l1 As AcadLine... ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: LÊ VĂN SÁNG MTT51-ĐH2 BÀI TẬP LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 18 mt(14) = "TRUONG DAI HOC HANG HAI VIET NAM": mt(13) = "KHOA CO KHI": mt(12) = "NGANH MAY TAU THUY": mt(11) = "LOP": mt(10) = "Nguoi ve" mt(9) = "Kiem tra ": mt(8) = "Ngay ve ": mt(7) = "BAI TAP LON TU DONG HOA THIET KE": mt(6) = "TRUC TRUNG GIAN" : mt(5) = "S.luong": mt(4) = "K.luong": mt(3) = "Ty le" mt(2) = "So... 0# c(0) = 1060#: c(1) = 640#: c(2) = 0# KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: LÊ VĂN SÁNG MTT51-ĐH2 BÀI TẬP LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 12 Set l1 = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(d, c) l1.Linetype = "ACAD_ISO04W100" ' chieu dai truc trung gian d(0) = 100#: d(1) = 640#: d(2) = 0# c(0) = 1000#: c(1) = 640#: c(2) = 0# tam(0) = 550#: tam(1) = 540#: tam(2) = 0# Set kichthuoc = ThisDrawing.ModelSpace.AddDimAligned(d,... Set l1 = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(d, c) Dim t(0 To 5) As Double Dim t1(0 To 9) As Double KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: LÊ VĂN SÁNG MTT51-ĐH2 BÀI TẬP LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 15 Dim lwp, lwp1 As AcadLWPolyline t(0) = 340 - (conlai / sc): t(1) = 640 + (dclai / 2 / sc) t(2) = 340 - (conlai / sc) - 3: t(3) = 640 + (dclai * 0.9 / 2 / sc) - 1 t(4) = 340 - (conlai /... (dcmui * 0.9 / 2 / sc): d(2) = 0# c(0) = 734 + ((bacmui + conmui) / sc): c(1) = 640#: c(2) = 0# KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: LÊ VĂN SÁNG MTT51-ĐH2 BÀI TẬP LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 16 Set l1 = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(d, c) c(0) = 734 + ((bacmui + conmui + renmui) / sc): c(1) = 640 + (dcmui * 0.9 / 2 / sc): c(2) = 0# Set l1 = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(d, c)... ((bacmui + conmui) / sc): c(1) = 640#: c(2) = 0# Set l1 = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(d, c) KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: LÊ VĂN SÁNG MTT51-ĐH2 BÀI TẬP LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 17 Dim s1 As AcadSelectionSet Dim mir As AcadEntity Dim i1 As AcadEntity On Error Resume Next Set s1 = ThisDrawing.SelectionSets("m11") If Err 0 Then Err.Clear Set s1 = ThisDrawing.SelectionSets.Add("m11")... ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(d, c) c(0) = 545#: c(1) = 640#: c(2) = 0# Set l1 = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(d, c) KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: LÊ VĂN SÁNG MTT51-ĐH2 BÀI TẬP LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 13 a = d0 / 2 / sc c(0) = 550#: c(1) = 640 + a: c(2) = 0# Set l1 = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(d, c) d(0) = 635#: d(1) = a + 640: d(2) = 0# Set l1 = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(d, c)... = ThisDrawing.ModelSpace.AddMText(dc, Width, mt(13)) ZoomAll textObj.height = 3 textObj.Update KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: LÊ VĂN SÁNG MTT51-ĐH2 BÀI TẬP LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 19 dc(0) = 965 dc(1) = 31.4 dc(2) = 0 Width = 150 Set textObj = ThisDrawing.ModelSpace.AddMText(dc, Width, mt(12)) ZoomAll textObj.height = 3 textObj.Update dc(0) = 965 dc(1) = 23.8 dc(2)... ThisDrawing.ModelSpace.AddMText(dc, Width, mt(10)) ZoomAll textObj.height = 2.5 textObj.Update KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: LÊ VĂN SÁNG MTT51-ĐH2 BÀI TẬP LỚN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ Trang: 20 dc(0) = 965 dc(1) = 10.35 dc(2) = 0 Width = 150 Set textObj = ThisDrawing.ModelSpace.AddMText(dc, Width, mt(9)) ZoomAll textObj.height = 2.5 textObj.Update dc(0) = 965 dc(1) = 4.35 dc(2) . Ế Trang: 3 Sản phẩm của đề tài là bản vẽ trục trung gian tàu thủy, một thiết bị mà hầu hết các tầu hiện nay đều có. Khi thiết kế tầu ta đều phải thiết kế các trục trung gian do vậy để quá trình. trục trung gian của tàu thủy là loại đề tài tự động thiết kế bản vẽ. Từ các dữ liệu đầu vào ta có thể tính toán ra thông số rồi thực hiên lệnh vẽ. Với việc tự con người tính toán rồi vẽ theo. Autolisp để tạo ra một chương trình để tự động tính toán thiết kế và vẽ trục trung gian. Ta có mô hình sản phẩm: Hình 1.2. Trục trung gian PHẦN II: KHOA CƠ KHÍ Sinh viên: LÊ VĂN SÁNG BỘ MÔN