3D Pipelines in Three Steps
The designer needs to project products that contain pipelines in most branches of engineering industry. Among such products are hydraulic and pneumatic components, cooling systems, water supply, etc. Design of these elements is a difficult task and requires from designer experience and development imagination. The specialized modules to 3D CAD-systems are able to facilitate that process.
В большинстве отраслей машиностроения конструктору приходится сталкиваться с необходимостью проектировать изделия, содержащие трубопроводы. Это гидравлические и пневматические элементы, системы охлаждения, водоснабжения и т. д. Проектирование подобных элементов зачастую является довольно сложной задачей и требует от конструктора опыта и развитого пространственного воображения. Облегчить дело могут специализированные модули к трехмерным CAD-системам.
Александр Магомедов,
менеджер по маркетингу машиностроительного направления отдела продуктового маркетинга, «АСКОН-М»
Безусловно, можно построить трубопровод, используя базовый функционал трехмерного моделирования и типовые операции — и это уже даст ощутимое преимущество по сравнению с работой в обычном чертежном пакете и позволит избежать многих ошибок. Однако намного более эффективно использование специализированных приложений, созданных именно для решения этих задач. В этом случае проектирование трубопроводной конструкции дает максимальный выигрыш в производительности и качестве за счет избавления конструктора от множества рутинных операций.
В качестве примера такого программного пакета можно привести библиотеку «Трубопроводы 3D от компании АСКОН для системы КОМПАС-3D». Это приложение отличается простотой и удобством работы и в то же время предоставляет широкие возможности, благодаря чему оно уже успело завоевать популярность среди пользователей. С начала продаж прошло чуть больше года, а между тем библиотеку уже приобрели сотни предприятий. В новой версии, которая выходит вместе с КОМПАС-3D V11 в мае 2009 года, Трубопроводы 3D были серьезно доработаны. Рассмотрим это приложение подробнее.
Рабочая среда
Любое приложение, предназначенное для автоматизации проектирования трубопроводов, должно удовлетворять следующим требованиям:
Этот набор требований определяет рабочую среду приложения, и недостаточная реализация любого из пунктов серьезно сказывается на общей производительности работы. Рассмотрим подробнее рабочую среду Трубопроводы 3D.
После установки вместе с последней версией КОМПАС-3D V11 и подключения через закладку «Менеджер библиотек» становится доступна инструментальная панель с командами построения трубопроводов. Панель реализована в традиционном для КОМПАС-3D эргономичном интерфейсном решении — компактной панели, обеспечивающем легкий и быстрый доступ ко всем командам.
Таким образом, работа с приложением не вызывает трудностей у пользователя, поскольку проектирование осуществляется в знакомой среде КОМПАС-3D. Набор команд очень широкий — различные команды построения трасс, труб, сервисные функции, но об этом ниже.
По умолчанию пользователю доступен небольшой демонстрационный набор элементов (трубы, тройники, отводы), не претендующий на полноту, а скорее демонстрирующий возможность самостоятельно создавать собственные базы, что зачастую и требует производственная специфика предприятия.
Для действительно эффективной работы целесообразно использовать каталоги Библиотеки стандартных изделий:
Эти библиотеки содержат 3D-модели деталей трубопроводов: фланцы, отводы, тройники, заглушки крепежных элементов, деталей трубо-
проводов пневмо- и гидросистем (гайки накидные, штуцеры, ниппели, крестовины, тройники и т. п.), а также детали и узлы сосудов и аппаратов (фланцы, днища, устройства строповые, опоры, лапы и т. д.)
В версии для КОМПАС-3D V11 каталоги библиотеки стандартных изделий были существенно дополнены, а каталог Детали и арматура трубопроводов теперь содержит и детали крепления трубопроводов.
Помимо Стандартных изделий, в приложение из Библиотеки материалов и сортаментов может поступать вся информация по сортаментам и техническим условиям на поставку труб.
Таким образом, рабочая среда приложения Трубопроводы 3D полностью отвечает всем требованиям и предоставляет все возможности для скоростного проектирования труб.
Весь набор необходимых приложений и библиотек можно получить в виде комплекта
КОМПЛЕКТ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ 3D» V11 = КОМПAС-3D V11 + Трубопроводы 3D + Библиотека Cтандартных Изделий: Крепеж для КОМПAС-3D + Библиотека стандартных изделий: Детали и арматура трубопроводов для КОМПАС-3D + Библиотека стандартных изделий: Детали пневмо- и гидросистем для КОМПАС-3D + Детали и узлы сосудов и аппаратов для КОМПАС-3D + Система пpоектиpовaния спецификaций + Библиотека Материалы и Сортаменты
Перед началом работы необходимо сохранить файл сборки на диск, и желательно заранее разместить в ней модели основного оборудования. Сборку целесообразно сохранить в отдельную папку, так как рядом могут сохраняться файлы моделей труб, создаваемые командами построения трубопровода.
Рассмотрим логику работы с приложением буквально в три шага, поскольку никаких сложных действий от пользователя не требуется.
Шаг 1. Трассы и траектории
Для начала работы необходимо определиться с базовыми понятиями. Построение трубопровода удобнее всего делать по трассам и траекториям. Траектория — это направляющая, по которой строится труба, несколько труб или участок трубопровода. В качестве этой направляющей может использоваться любая пространственная кривая — ломаная, сплайн, спираль, построенная в сборке, в том числе выполненная средствами базового функционала КОМПАС-3D.
Трасса представляет собой совокупность траекторий, таким образом, одну трассу целесообразно создавать для одного трубопровода либо его участка с однотипными свойствами. Именно по трассе осуществляется построение трубопровода в автоматическом режиме. Их может быть несколько в сборке, но одна является текущей — той, которая подвергается редактированию. Объединение необходимых траекторий в трассу осуществляется очень просто — необходимо отметить нужные участки и выбрать команду «Добавить в трассу». Либо трасса наполняется автоматически, при построении траекторий, если включена соответствующая опция.
Из новшеств последней версии внимания заслуживает возможность создания траектории из библиотеки траекторий, что расширяет возможности автоматизации типовых участков проектирования.
Шаг 2. Размещение оборудования
Следующим этапом на траекториях размещается необходимая арматура и детали трубопроводов. Часто используемую арматуру и детали трубопроводов удобнее предварительно поместить в типовые наборы — это ускорит работу в дальнейшем. Для размещения достаточно указать на элемент в окне модели или в Дереве модели, после чего он будет выделяется цветом , а также отображается точка, которой будет задано сопряжение. Есть опция автоматического размещения после выбора.
Шаг 3. Построение трубопроводов
Следующий этап — собственно построение трубопровода. Нам нужно выбрать, какая труба у нас будет проложена по трассе (задать параметры вручную либо выбрать стандартный тип, указать некоторые дополнительные параметры — способы прохода прямых участков, способы обработки поворотов и ветвлений). Затем остается просто нажать кнопку — и трубопровод будет построен в автоматическом режиме, с учетом размещенных ранее элементов. В местах соединения трасс обрабатываются стыки (если такая необходимость была указана ранее).
Это, пожалуй, самый приятный и зрелищный момент во всем процессе, поскольку он наглядно демонстрирует, насколько упрощается работа конструктора. Нет необходимости вручную расставлять все элементы, время проектирования существенно сокращается. Конструкция легко поддается редактированию — при изменении траектории трубопровод перестраивается автоматически, можно изменять параметры трубы (внешний и внутренний диаметры и т.д.).
Кроме того, хорошим подспорьем является сервисная команда диагностики, которая позволяет проверить сборку на наличие особенностей построения, которые могут проявиться в результате автоматического построения трубопровода.
Команда позволяет обнаружить трубы, длина которых не превышает минимально допустимую (заданную пользователем), а также пересекающиеся объекты трубопровода. Команда позволяет также выделить или удалить объекты, обнаруженные в результате проверки.
Помимо автоматического режима, есть возможность проектировать трубопровод по участкам траекторий (без объединения их в трассы), а также ручной режим.
Все это в итоге дает возможности и время для проведения многовариантного анализа конструктивных решений и выбора наиболее оптимального размещения трубопроводов в пространстве. Как итог, количество ошибок, которые при традиционных способах проектирования выявляются только на стадии изготовления, стремится к нулю.
Результат
Возможности приложения не исчерпываются созданием трехмерной модели трубопровода. По итогам построения можно создать табличный отчет, содержащий сведения об объектах изделия (наименование, обозначение, материал, масса, длина, количество),
а также любые другие дополнительные параметры, задаваемые пользователем в свойствах объектов (например, изготовитель, код ОКП, мощность и др.).
Все созданные пользователями типовые элементы и шаблоны труб доступны для дальнейшей работы в других проектах, благодаря чему достигается высокий уровень применения типовых наработок, что вместе с широким наполнением каталогов Справочника стандартных изделий для КОМПАС-3D сокращает время на разработку.
Далее, используя базовые возможности КОМПАС-3D и КОМПАС-График, легко получается комплект всей необходимой технической документации. Большим, но не всегда очевидным преимуществом является возможность создания не только чертежей, но и изометрических проекций, за что будут очень благодарны конечные потребители документации при проведении монтажно-сборочных работ.
Внимание! В новой версии Трубопроводы 3D:
Добавлены новые команды
Усовершенствованы команды
Изменено название команды Разделка углов и расширены ее возможности. Новое название команды — Повороты. Команда Повороты объединяет в себе основные способы обработки поворотов трубопровода и позволяет:
