Моделирование привода в САПР

РЕФЕРАТ

45с.,24рис.,5 источников  

 

Объектом курсовой работы является процесс автоматизированного  проектирования привода синхронного генератора на основе электрической машины с ротором без механических опор в среде интегрированной машиностроительной САПР.

В курсовой работе было выполнено  твердотельное моделирование отдельных  деталей, а затем создана модель всего привода(сборка)

 

 

       ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ  МОДЕЛЬ, ПРИВОД, ОПОРЫ, МОДЕЛИРОВАНИЕ

 

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение

2.Мделирование статора  1

3.Моделирование статора 2

4.Моделирование оболочки  статора

5.Моделирование обмотки

6.Моделирование ротора

7.Сборка привода

8.Выводы

9.Список использованной  литературы

 

ВВЕДЕНИЕ

SolidWorks – мощное средство проектирования, ядро интегрированного комплекса  автоматизации предприятия, с  помощью которого осуществляется  поддержка изделия на всех  этапах жизненного цикла в  полном соответствии с концепцией CALS-технологий. Основное назначение SoIidWorks – это обеспечение сквозного  процесса проектирования, инженерного  анализа и подготовки производства  изделий любой сложности и  назначения, включая создание интерактивной  документации и обеспечение обмена  данными с другими системами.ПрограммаSolidWorks - это система автоматизированного  проектирования, использующая привычный  графический интерфейс пользователя MicrosoftWindows.Это легкое в освоении  средство позволяет инженерам-проектировщикам  быстро отображать свои идеи  в эскизе, экспериментировать с  элементами и размерами, а также  создавать модели и подробные  чертежи.Разработчиком САПР SolidWorks является SolidWorksCorp. (США), независимое подразделение  транснациональной корпорации DassaultSystemes (Франция) – мирового лидера  в области высокотехнологичного  программного обеспечения. Разработки SolidWorksCorp. характеризуются самыми  высокими показателями качества, надежности и производительности, что в сочетании с квалифицированной  поддержкой делает САПР SolidWorks лучшим  решением для промышленности.Самое главное, что даёт конструктору SolidWorks – это возможность работать так, как он привык, не подстраиваясь под особенности используемой компьютерной системы. Процесс моделирования начинается с выбора конструктивной плоскости, в которой будет строится двухмерный эскиз. Впоследствии этот эскиз можно тем или иным способом легко преобразовать в твёрдое тело.

При создании эскиза доступен полный набор геометрических построений и  операций редактирования. Нет никакой  необходимости сразу точно выдерживать  требуемые размеры, достаточно примерно соблюдать конфигурацию эскиза. Позже, если потребуется, конструктор может  изменить значение любого размера и  наложить связи, ограничивающие взаимное расположение отрезков, дуг, окружностей  и т.п. Эскиз конструктивного элемента может быть легко отредактирован в любой момент работы над моделью.

Отличительными  особенностями САПР SolidWorks являются:

- твердотельное и поверхностное  параметрическое моделирование;

- полная ассоциативность  между деталями, сборками и чертежами;

- богатый интерфейс импорта/экспорта  геометрии;

- экспресс-анализ прочности  деталей и кинематики механизмов;

- специальные средства  по работе с большими сборками;

- высокая функциональность;

- гибкость и масштабируемость;

- 100% соблюдение требований  ЕСКД при оформлении чертежей;

- русскоязычный пользовательский  интерфейс и документация.

С помощью САПР SolidWorksрешаются следующие задачи:

Конструкторская подготовка производства (КПП):

• 3D проектирование изделий (деталей и сборок) любой степени сложности с учётом специфики изготовления.
• Создание конструкторской документации в строгом соответствии с ГОСТ.
• Промышленный дизайн.
• Реверсивный инжиниринг.
• Проектирование коммуникаций (электрожгуты, трубопроводы и пр.).
• Инженерный анализ (прочность, устойчивость, теплопередача, частотный анализ, динамика механизмов, газо/гидродинамика, оптика и светотехника, электромагнитные расчеты, анализ размерных цепей и пр.).
• Экспресс-анализ технологичности на этапе проектирования.
• Подготовка данных для ИЭТР.
• Управление данными и процессами на этапе КПП.

Технологическая подготовка производства (ТПП):

• Проектирование оснастки и прочих средств технологического оснащения
• Анализ технологичности конструкции изделия.
• Анализ технологичности процессов изготовления (литье пластмасс, анализ процессов штамповки, вытяжки, гибки и пр.).
• Разработка технологических процессов по ЕСТД.
• Материальное и трудовое нормирование.

• Управление данными и процессами на этапе ТПП

Управление данными  и процессами:

• Работа с единой цифровой моделью изделия.
• Электронный технический и распорядительный документооборот.
• Технологии коллективной разработки.
• Работа территориально-распределенных команд.
• Ведение архива технической документации по ГОСТ
• Проектное управление.
• Защита данных. ЭЦП.
• Подготовка данных для ERP, расчет себестоимости.

В данной работе будет спроектирован  привод синхронного генератора на основе электрической машины с ротором  без механических опор. Прогресс современной науки и техники неразрывно связан с применением электрической энергии в различных производственных процессах и устройствах. Основными потребителями электрической энергии являются электрические машины переменного тока - асинхронные и синхронные машины.Синхронный генератор - это синхронная машина, работающая в режиме генератора в которой частота вращения магнитного поля статора равна частоте вращения ротора. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС. Синхронные генераторы применяются на электростанциях для выработки энергии, при помощи паровых и газовых турбин, также в ветроустановках.

Привод с ротором без  механических опор также может применяться  и в других отраслях промышленности.Например в станках для резки полупроводниковых материалов, где ротор будет являться режущим элементом. Для приведения в движение лопастей гидравлического или газового насоса. Торцевой электропривод без механических опор, этосовокупность стального шихтованного магнитопровода и обмоток в пазах статора, а ротором может быть диск из сплава меди и алюминия или хромоникелевой стали, например алмазный отрезной круг, с внутренней режущей кромкой, для резки полупроводниковых материалов, крыльчатка насоса что свободно вращается в электромагнитном поле над статором. Постоянное по величине магнитное поле, что вращается с синхронной скоростью в такой магнитной цепи, создаётся совместным действием пульсирующих сил, отдельных намагничивающих фаз, смещённых в пространстве и времени относительно друг друга.

 

1.МОДЕЛИРОВАНИЕ  СТАТОРА 1

Статор – неподвижная  часть электрической машины, взаимодействующая  с её подвижной частью - ротором.

1. На панели инструментов «Стандартная» в САПР SolidWorks, нажать кнопку Новый. В окне Новый документ SolidWorksвыбрать Деталь, нажатьОк. Появится окно построения новой детали.
2. Выбирать видСпереди, выбирать вкладку Эскиз, с помощью инструмента Окружность построить эскиз статора.

 

 

 

 

 

3. Выбрать Эскиз, нажать кнопку Вытянутая бобышка/основание

на панели инструментов Элементы.

4. В окне свойств ввести параметр Глубина (Толщина бобышки в миллиметрах), нажать Готово.

 

 

5. Выбрать верхнюю грань полученной бобышки, нажать кнопку Эскиз, на выделенной грани начертить эскиз выреза под обмотку статора.

 

 

 

6. На панели Элементы, выбрать инструмент Вытянутый вырез, выбрать эскиз выреза под обмотку, в окне свойств ввести глубину выреза в миллиметрах, нажать кнопку Готово.

 

 

 

 

 

 

7. При помощи инструмента Круговой массив, создать множество вырезов под обмотку статора , равномерно размещённых вокруг центральной оси статора. Для этого выбрать Вид, Временные оси, в окне моделирования детали отобразятся все сгенерированные оси, одна будет являться центральной осью массива.
8. На панели инструментов Элементы, нажать Линейный массив, выбрать Круговой массив. В окне менеджера свойств Параметры, выбрать временную ось в центре детали, указать параметр Равный шаг, чтобы часть массива разместились равномерно вокруг указанной оси на заданном радиусе. Для параметра Количество экземпляров указать число элементов массива. НажатьОк.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.МОДЕЛИРОВАНИЕ  СТАТОРА  2

1. Создать новый документ, выбрать Деталь, нажатьОк.
2. В окне новой детали открыть вкладку Эскиз, с помощью инструмента Окружность начертить эскиз следующей детали статора.

 

3. Выбрать инструмент Вытянутая бобышка/основание на панели инструментов Элементы, выбрать эскиз детали, ввести параметр толщины бобышки в миллиметрах, нажать Готово.

 

 

 

 

3.МОДЕЛИРОВАНИЕ  ОБОЛОЧКИ СТАТОРА

1. Создать новый документ, выбрать Деталь, при помощи инструмента Окружность, создать эскиз оболочки.

 

2. Выбрать инструмент Вытянутая бобышка/основаниена панели инструментов Элементы, выделить эскиз оболочки, в окне параметров указать толщину бобышки в миллиметрах, нажать Готово.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.МОДЕЛИРОВАНИЕ  ОБМОТКИ

1. Создать новый документ, выбрать Деталь, нажатьОк.

2. При помощи инструмента  прямоугольник создаём эскиз  элемента обмотки.

3. Выбрать инструмент Вытянутая бобышка/основание, выделить эскиз элемента обмотки, в окне параметров указать толщину бобышки в миллиметрах, нажать Готово.

 

4. Создать  новый документ выбрать Сборка, нажатьОк.

5. В меню Сборка, нажатьВставить компоненты, вставить в сборку модель статора 1 и модель элемента обмотки, используя меню Условия сопряжения, соединить выбранные модели.

 

6. При помощи инструмента Круговой массив создаём необходимое количество элементов обмотки. Выбрать параметр Равный шаг, выбрать внутреннюю грань статора для параметра Массив оси, создать массив элементов обмотки.

 

 

 

 

 

5.МОДЕЛИРОВАНИЕ  РОТОРА

 

1. Создать новый документ, выбрать Деталь, нажатьОк.

2. При помощи инструмента Окружность создать эскиз ротора.

3. При помощи инструмента Вытянутая бобышка\основаниесоздать модель ротора.