Ứng dụng các phần mềm trong việc hỗ trợ tính toán

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP I-/ Nhiệm vụ thực tập: Công việc giao phải hoàn thành tuần, nhiệm vụ phải báo cáo vào thứ ba hàng tuần - Tuần 1: tìm hiểu cài đặt số phần mềm hỗ trợ thiết kế khí: + cơng việc hồn thành: tìm số phần mềm hỗ trợ việc thiết kế khí nh: CATIA, ANSYS, MATLAP, PRO\ ENGINEAR, INVENTER, SOLIDWORKS, MATHCAD, MCHANICAL DESKTOP Trong cài đặt tìm hiểu sơ hầu hết phần mềm - Tuần 2: nhằm chuẩn bị tốt cho đồ án tốt nghiệp, chúng em nâng cao khả làm việc môi trường WORD môi trương CAD để hồn thành báo cáo Thuỷ Khí - Tuần 3,4,5: tiếp tục tìm hiểu số phần mềm hỗ trợ cho việc thiết kế, mà nhiệm vụ em sâu tìm hiểu phần hỗ trợ việc tính tĩng học khí, nh học sử dụng số phần mềm Qua tìm hiểu phần mềm em thấy: phần mềm có mạnh riêng việc hỗ trợ thiết kế, có lẽ mạnh tổng hợp CATIA mà em định nghiên cứu học cách thao tác với phần mềm này, bên cạnh em tìm hiểu thêm phần mềm khác hỗ trợ cho nhiệm vụ mà em giao: vi dô: MECHANICAL DESKTOP II-/ ứng dụng phần mềm việc hỗ trơ tính tốn: 1-/ Dùng Mechanical desktop để tính tốn kiểm nghiệm trục: Sau vẽ thiết kế ta tiến hành tính tốn kiểm nghiệm trục, phụ thuộc vào kêt tính tốn ta thay đổi kích thước trục - Hầu hết trục tâm trục truyền có Ýt hai gối tựa Tải trọng tác dụng bao gồm: lực tác dụng lên bánh răng, lực tác dụng truyền đai truyền xích Ngoài phản lực gối tựa tải trọng tác dụng lên ổ Lực dọc trục Fa, sinh sử dụng bánh nghiêng, côn gây mômen uốn tập trung, ứng suất kéo nén trục *-/ Tính tốn trục: ( lệnh Amshaftcalc ) Chó ý: với lệnh ta tính với trục đối xứng: Với lệnh ta tính: Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Đường đàn hồi ( Deflection line ) Mômen uốn ( Bending moment ) Mômen xoắn ( Torsion moment ) Phản lực gối tựa ( Supporting force ) Góc xoắn ( Torque rotation angle ) Ứng xuất tương đương ( Equivalent tension ) Hệ sè an toàn ( Safety factor ) Trước tính tốn ta phải vẽ trục: Nghĩa lệnh thực có đường kính đoạn trục Ví dụ: cần kiểm nghiệm trục có kết cấu nh hình vẽ: P1 P2 Trước hết ta tạo đường bao trục: Command: Amshaftcals Loading Shaft Caculator Select contour or {Create contour} : C Select objects for outer contour Select objects: (Chọn điểm p1 góc trái phía trên) Select objects: (Chọn điểm p2 góc trái phía dưới) Select shaft centerline: (Chọn đường tâm trục) Sau bạn tạo đường bao trục hộp thoại Shaft Caculation xuất Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Chọn vật liệu: Khi chọn nút Edit vùng Material xuất hộp thoại Material Properties Trên hộp thoại ta thay đổi tính chất vật liệu chọn vật liệu Sau vào Table chọn: ANSI Material Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Sau ta chọn vật liệu cho trục: Ví dụ Steel SAE 1045 (OK) Ngay thông số thép suất hiện: Xác định chiều quay trục: chiều ngược chiều kim đồng hồ - Select Supports Chèn gối tựa, chèn gối tựa cố địng vào đoạn trục gối tựa di động vào đoạn trục thứ ba Gán lực trọng tập trung đoạn trục có then Gán môment xoắn điểm đặt lực tập trung Gán tải trọng tác dụng vào bánh Chó ý: Khi gán lực, mômen, tải trọng ta nhập thông số yêu cầu Lực tác dụng Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Môment Tải trọng tác dụng lên bánh Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Trên trang Compnents hiển thị giá trị phương chiều lực tác dụng Hộp thoại configuration để gán cấu hình cho tính mơmen biến dạng Sau ta tính mơmen uốn mômen xoắn, ứng xuât: ứng với tab: Bend, Torsion, Stresses, hộp thoại Select Graph Chọn nót moments and deformations xuất hộp thoại Select Graph Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Sau ta chọn tiết diện mặt cắt ngang cần tính bền ( ta chọn nút Stregth ) Trang Notch xuất mặt cắt ngang: Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Trang loads and stresses xuất tải trọng ứng xuất Điều kiện làm việc hệ số an toàn theo độ bền mỏi Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Điều kiện làm việc hệ số an toàn theo độ bền tĩnh Sau tính tốn ta kết sau: Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 10 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Các biểu đồ mômen ứng xuất Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 11 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Ngoài việc sử dụng Mechanical Desktop để tính tốn kiểm nghiệm trục em nghiên cứu học thêm số phần mềm khác, điển hình là: CATIA 2-/ Dùng CATIA để thiết kế chi tiết khí tính tốn kiểm nghiệm chúng CATIA A- MỞ ĐẦU • CATIA phần mềm thiết kế chiều, mô chuyển động mơ q trình gia cơng sử dụng rộng rãi lĩnh vực khí • Các vật thể biểu diễn trực quan, tạo cho người sử dụng cảm giác làm việc với mơ hình thật Giao diện Catia thuận lợi cho người sử dụng, không bắt người dùng phải nhớ tên lệnh cách chi tiết, biểu tượng nút lệnh công cụ cho người sử dụng biết sơ chức chúng a – Các loại vẽ catia • Part (Bản vẽ chi tiết): Bản vẽ sử dụng để tạo chi tiết riêng lẻ, vẽ chi tiết ngưởi sử dụng khơng thể tạo chi tiết • Product(Bản vẽ lắp): Bản vẽ liên kết chi tiết vẽ chi tiết (Part) lại với để tạo thành côm chi tiết hay sản phẩm hồn chỉnh, có thay đổi vẽ chi tiết tương ứng vẽ lắp tự động cập nhật theo • Drafting(Bản vẽ kĩ thuật): Bản vẽ biểu thị hình chiếu mặt cắt từ vẽ chi tiết vẽ lắp b – Mối liên hệ vẽ Catia Part Product Drafting Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 12 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp c –Tạo mở vẽ có sẵn - Tạo vẽ Kích New cơng cụ, hay chọn Start  Mechanical Design  Part Design(Assembly Design), hay bấm tổ hợp phím Ctrl + N Trên cửa sổ xuất hộp thoại New có loại vẽ muốn tạo( Part, product, ) ta chọn loại nhấn OK - Mở vẽ Kích Open cơng cụ, hay chọn File  Open, hay bấm tổ hợp phím Ctrl+O Trong CATA có loại vẽ với kiểu File với tên mặc định khác • Part :tương ứng với vẽ chi tiết • Product: tương ứng với vẽ lắp • Drawing: Tương úng với vẽ kĩ thuật d – Môi trường vẽ phác Vẽ phác bước để hình thành mơ hình Mơ hình tạo thành Catia liên kết với biên dạng chúng Khi hiệu chỉnh biên dạng, mô hình tự động cập nhật thay đổi Do để tạo mơ hình trước tiên ta phải làm việc với môi trường vẽ phác Môi trường vẽ phác bao gồm mặt phẳng vẽ phác(Sketcher) công cụ vẽ phác( Sketch Tools) – Kích hoạt mơi trường vẽ phác Để kích hoạt mơi trường vẽ phác ta kích Sketcher cơng cụ, hay chọn Insert  Sketcher Một mặt phẳng vẽ phác xuất trùng với mặt hình, ta sử dụng lệnh vẽ phác Khi làm việc mơi trường vẽ phác ta dùng chế độ truy bắt điểm hay không cách chọn hay bỏ chọn Snap to point công cụ Tools – Công cụ vẽ phác Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 13 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Công cụ vẽ phác catia tương tự công cụ mà ta quen thuộc phần mềm AutoCad Các lệnh vẽ: Đường thẳng line, đường trịn Circle, hình chữ nhật Rectangle, đường tâm, điểm Point, elip Elipse, Các lệnh hiệu chỉnh: Vát mép chamfer, vê tròn Corner, đối xứng Symmetry , Lệnh hiệu chỉnh kích thước Constraint - Ví dơ: Ta vẽ phác hình sau: Chọn mặt phẳng xy làm mặt phẳng vẽ phác, kích Sketcher Kích Rectangle Hiệu chỉnh kích thước Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang để vẽ hình chữ nhật Kích Constraint Lớp CTM7-K46 14 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Tiếp tục kích Circle để vẽ hình trịn  Kích Constraint Hiệu chỉnh kích thước, nháy đúp vào đối tượng, xuất bảng sau: Ta nhập thơng số đường trịn (bán kính) Tương tự ta vẽ hình trịn thứ hai e-/ Tạo dáng cho vật thể: Ví dơ 2: Vẽ trục có dạng sau: Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 15 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp - Trước hết ta kích hoặt mơi trường vẽ phác: Kích  xuất hộp thoại: Ta chọn Part nh hình vẽ - Chọn mặt phẳng vẽ phác XY, kích Sketcher Circle sau chọn để vẽ đường trịn Sau nháy chuột vào đường trịn, hộp thoại sau xuất hiện, ta chọn bán kính đường tròn  OK Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 16 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Sau khỏi mơi trường vẽ phác lệnh Exitworkbench sau chọn Pad tượng  OK Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang để kéo dài đối tượng, chọn chiều cao đối Lớp CTM7-K46 17 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Ta vật thể có hình dáng sau: Sau tiếp tục kích vào mặt phẳng phía để kích hoạt mơi trường vẽ phác, chọn vẽ đường trịn nhập bán kính  OK Sau ta lại khỏi mơi trường vẽ phác, kich vào chọn Pad sau để kéo dài đối tượng, chọn chiều cao đối tượng  OK Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 18 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Ta vật: Làm tương tự nh trên, cuối ta hình dáng vật thể yêu cầu Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 19 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp f-/ Lăp ghép hai chi tiết lại với nhau: Ta tiếp tục vẽ tiếp hình trụ rỗng tượng trưng cho vịng bi sau ta tiến hành lắp gép vịng bi vào trục Giả sử cần lắp gép nh hình vẽ: Trươc tiên ta phải tạo chi tiết thứ hai, vịng bi Làm tương tự trên: Kích New công cụ, hay chọn Start  Mechanical Design  Part Design(Assembly Design), hay bấm tổ hợp phím Ctrl + N Trên cửa sổ xuất hộp thoại New có loại vẽ muốn tạo( Part, product, ) ta chọn loại nhấn OK ta chọn mặt phẳng vẽ phác XY, ta kích Sketcher công cụ, hay chọn Insert  Sketcher, mặt phẳng vẽ phác xuất hiện, ta vẽ hai đương trịn đồng tâm với đường kính đường kính đoạn trục cần lắp ghép Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 20 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Báo cáo thực tập tốt nghiêp Sau khỏi mơi tường vẽ phac kích vào để tạo chiều dầy cho vật thể, ta vật: Để lắp trục với vịng bi ta phải kích hoạt mơi trường lắp ghép: Để kích hoạt mơi trường thiêt lập vẽ lắp (Assemply) Kích Start  Mechanical Design  Asemply Design Khi chèn chi tiết( chi tiết riêng lẻ cụm chi tiết gồm nhiều chi tiết gọi sub – assembly) vào vẽ lắp, tệp chứa chi tiết tự động liên kết với tệp vẽ lắp Chi tiết xuất vẽ lắp , nhiên liệu chi tiết nằm vẽ lắp nằm tệp gốc Do có Sinh viên: Nguyễn văn Dũng Trang Lớp CTM7-K46 21