Добавим оборотов...

Лев Теверовский
Григорий Теверовский

Опубликовано: "САПР и Графика" №2, 2002

В чем счастье конструктора? Предположим, что он уже поменял работу и нашел ту область, которая ему нравится, у него неплохая зарплата, хороший коллектив. Далее, так как он человек современный, хочется ему сменить опостылевший кульман на экран монитора, и работать в какой-либо системе проектирования (далее будет понятно, в какой именно). Сбывается и эта мечта, и вот он, положив руку на мышку, чертит-чертит-чертит. И тут постепенно первые восторги проходят, и конструктор понимает, что замена кульмана на компьютер — только первый, необходимый, но совершенно недостаточный шаг в переходе на новые уровни проектирования. Становится ясно, что для полноценной работы профессионалу нужен не просто графический редактор, пусть и с трехмерным моделированием. Нет, ему нужны специализированные САПР, с большими базами данных, с системами расчетов, подбора и поиска. А уж если эти — прикладные, как сейчас принято говорить — САПР работают в связке с удобным универсальным инструментом, то о большем и мечтать не приходится (помечтаем, конечно, но потом).

Нам кажется, что именно в таком направлении развивается известная система проектирования КОМПАС-ГРАФИК российской компании АСКОН. Сегодня мы представляем первые шаги компании в направлении создания специализированной САПР для разработки электропривода — прикладную Библиотеку электродвигателей.
Каждый конструктор когда-то был студентом (авторы — не исключение) и хорошо помнит такие предметы, как "Детали машин" и "Подъемно-транспортные механизмы". Неотъемлемой частью курсовых проектов были подбор и отрисовка электродвигателей — как источника движения всего привода. Да и впоследствии, при разработке различных механизмов, поиск нужного двигателя и определение его параметров отнимают много полезного рабочего времени. Чтобы облегчить российским конструкторам эту работу, компания АСКОН выпустила Библиотеку электродвигателей, содержащую следующие сведения:

• электродвигатели асинхронные трехфазные переменного тока общего назначения (более 170 марок и типоразмеров);
• электродвигатели однофазные переменного тока общего назначения (более 50 марок и типоразмеров);
• электродвигатели асинхронные трехфазные взрывозащищенного исполнения (более 190 марок и типоразмеров);
• электродвигатели постоянного тока с независимым возбуждением промышленного применения (около 40 марок);
• электродвигатели шаговые (более 40 марок);
• электродвигатели универсальные коллекторные (15 марок).

Главное окно Библиотеки соответствует стандарту, принятому в системе КОМПАС (рис.1):

Рис.1 Главное окно Библиотеки электродвигателей

Чтобы просмотреть полный список имеющихся в Библиотеке видов, марок и типо-размеров электродвигателей, необходимо просто дважды щелкнуть мышкой на соответствующей строке в главном окне. Компьютер ненадолго задумается, а затем взору пользователя предстанет следующее окно (рис.2), в котором можно не только увидеть искомый перечень, но также узнать основные характеристики двигателей, такие как Мощность (кВт), Число оборотов выходного вала (об/мин), причем не только номинальное (синхронное), но и реальное, с учетом скольжения, Диаметр выходного конца вала (мм), Момент инерции вала (кг*кв.м), КПД (%), Масса двигателя (кг). Для электродвигателей постоянного тока, шаговых, коллекторных здесь появляются данные о номинальном и пусковом токах (А), а также некоторые другие сведения, специфические именно для выбранной группы. В этом окне конструктор также узнает данные о вариантах исполнения по монтажу, о вариантах по климатическому исполнению. В окне просмотра появляется слайд с изображением двигателя. Можно настроить отрисовку слайда (а далее, и изображения на чертеже), переключая опции в нижней левой и правой частях окна. Один и тот же двигатель можно отрисовать в видах слева, справа, спереди, сзади и даже сверху. Можно также выключить отрисовку оси, если нужная для привязки ось уже есть на чертеже.

Рис.2 Список электродвигателей выбранного типа

Для получения более полной информации о выбранном двигателе (точнее, о "семействе" двигателей) можно нажать кнопку Сведения (рис.3). Появившееся окно проинформирует проектировщика о допускаемых режимах работы двигателей по ГОСТ 183, об исполнении по степени защиты по ГОСТ 17494, о способах охлаждения по ГОСТ 20459. Здесь же имеются данные по соотношениям моментов на валу двигателя, что очень важно для расчетов пусковых режимов привода. И, наконец, службы снабжения узнают о предприятиях-изготовителях данной модели двигателя и о фирме-разработчике.

Рис.3 Окно "Сведения"

Просмотр всего списка двигателей — занятие довольно утомительное. Поэтому в Библиотеке предусмотрена возможность установки фильтров для подбора двигателя по заданным параметрам. Можно произвести поиск по наименованию марки, по диапазону мощностей, по номинальной частоте вращения выходного вала и по "габариту" — высоте оси двигателя. Чтобы произвести поиск по параметру, нужно в разделе Фильтр (рис.4) "отметить" соответствующую опцию и в ввести необходимое число или запись, либо выбрать нужное из прилагающегося списка. После нажатия кнопки Выбрать в окне появятся только те двигатели, которые отвечают установленным критериям.

Рис.4. Работа с "Фильтром", отбор по критериям

И вот, наконец, двигатель выбран, установлены параметры его отрисовки. Нажимаем кнопку ОК, и на поле чертежа появляется фантом изображения (рис.5). Можно изменить наклон оси двигателя, введя в поле Угол в строке параметров чертежа нужную величину; кроме того, если пользователь увидел, что по габаритам двигатель "не проходит", можно в окне Библиотеки выбрать новые параметры двигателя или варианты отрисовки.

Рис.5 Фантом изображения двигателя

Если пользователь работает со сборочным чертежом в режиме автоматического создания спецификации, то встроенные средства Библиотеки позволяют занести стандартизованное обозначение выбранного двигателя в раздел Прочие изделия (обозначение формируется автоматически, но его также можно отредактировать и вручную) (рис.6). Можно также проставить позиционную линию-выноску к изображению изделия, причем номер позиции будет жестко связан со строкой спецификации, соответствующей данному двигателю.

Рис.6 Запись в спецификации

Изображение электродвигателя на чертеже существует не само по себе, а "помнит о своих корнях". В любой момент его можно отредактировать, т.е. полностью изменить параметры двигателя или вариант отрисовки (конечно, это возможно только в том случае, если конструктор не "разрушил" изображение). Нужно просто дважды "щелкнуть" мышкой на изображении двигателя. После подтверждения изменений автоматически перестраивается не только графическое изображение в чертеже, но и соответствующая строка в спецификации (например, в ней меняется обозначение двигателя).

Все вышесказанное относится к ситуации, когда конструктор уже знает приблизительные параметры выбираемого электродвигателя. А если нет? В этой ситуации ему может помочь специальный модуль Библиотеки — Мастер подбора электродвигателя (рис.7). Этот модуль позволяет постепенно вводить параметры будущего привода, такие как Передаточное отношение, КПД ступеней (пример на рис.8), Силовые характеристики выходного звена и некоторые другие. После того, как конструктор ввел все необходимые данные, он может выбрать тип двигателя, а затем произвести поиск в этой группе по уже рассчитанным параметрам (рис.9). Если в данной группе есть модели двигателей, удовлетворяющие всем требованиям, то можно перейти к отрисовке двигателя на чертеже, если же такой двигатель в базе не найден, необходимо скорректировать параметры привода.

Рис.7 Мастер подбора электродвигателя

Рис.8 Ввод КПД ступеней

Рис.9 Просмотр результатов подбора

А вы спрашиваете, в чем счастье конструктора? По-моему, все ясно!