Exkluzivní partner sekce
Po | Út | St | Čt | Pá | So | Ne |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
- 15.05. Metrologické školení » Drsnost povrchu
- 16.05. workshop Strukturální mechanika v programu COMSOL Multiphysics
- 16.05. Simulate at the Speed of Design 2024
- 22.05. Startujeme CATIA V5 & SOLIDWORKS transformaci
- 23.05. Metrologické školení » Metrologie v praxi I
- 30.05. NEXT 3D: Inovace díky 3D tisku (konference)
- 04.06. Školení: GD&T a výkresová dokumentace
- 05.06. AutoCAD 2013 - základní kurz
Aktuality
- Čeští studenti vytvořili v CERN systém pomáhající vědcům
- SOLIDDAYS 2024 budou opět na Seči
- CAD Schroer a i4 MEETING přináší moersland 2024
- Pozvánka na konferenci IT FORUM 2024
- InnovMetric vydává PolyWorks 2024
- Hexagon představuje systém PRESTO
- Oznámení asistenta Noesis s umělou inteligencí
- Seminář BIM a dopravní infrastruktura
CAD na www.SystemOnLine.cz
Digitalizace průmyslu ve výuce (3. díl) |
Autor článku: Petr Fořt | |
Úterý, 19 Červenec 2022 13:38 | |
V minulém dílu našeho seriálu o problematice práce s digitálními PLM daty v průmyslové praxi jsme si ukázali cestu od vytvoření prvotních koncepcí a konstrukčních studií až po výrobu prototypu s využitím FDM tisku. Dnes se podíváme blíže na integraci modelu s některými kritickými konstrukčními uzly jako je pohon, mikropočítač a další elektronika. Ukážeme si také jak může být digitální prototyp skvělým pomocníkem prakticky ve všech fázích návrhu nového výrobku a na našem školním automobilu si předvedeme některé z možností nasazení adaptivního modelování. Pohon modelu a jeho optimalizaceNezbytným krokem v konstrukci našeho modelu automobilu je návrh jeho pohonu. Zde se jednalo o poměrně snadný krok vzhledem k naším zkušenostem využití elektropohonu v modelech letadel. Původní převodovka s plně tištěným ozubením se ukázala jako dobře funkční, ale příliš hlučná a nevhodná pro vyšší výkony nad 150 W. Proto byl připraven zcela nový pohonný systém, který se skládal z kombinace malé převodovky s kovovými převody a s koncovým stupněm skládajícím z tištěného kuželového ozubení. Původní stejnosměrný motor byl nahrazen střídavým elektromotorem s výkonem přibližně 350 W a 40 A střídavým regulátorem s možností reverzace chodu.
Modul ozubení výstupního převodu byl s ohledem na jeho výrobu a životnost zvětšen o 50 %. Životnost převodu z FDM tiskárny budeme muset vyzkoušet experimentálně. Existuje několik málo nadšeneckých studií na toto téma, ale životnost bude obecně nižší než u klasických převodů vyráběných například vstřikováním nylonu na lisech. Na druhou stranu je možné ozubené kolo kdykoliv nahradit novým, vyrobeným za hodinku 3D tiskem. Pro výrobu plastového převodu jsme využili PET-G. Tisk z nylonu jsme nakonec vypustili z důvodu nutnosti precizního vysušení tiskového materiálu před vlastním tiskem a kupovat drahý materiál na pár ozubených koleček nám přišlo neekonomické. Převodovka má aktuálně za sebou několik desítek hodin bezproblémového provozu. Řízení, mikropočítače a elektronika integrovaná ve 3DŘadu let byl 3D digitální prototyp považován za primární nástroj pro konstrukční řešení mechanických částí projektů. Pravdou je, že pro návrh obvodových schémat a zapojení je 2D technologie nepostradatelná. V další fázi projektování se ovšem dostáváme do situace, kdy se nevyhneme zástavbě elektronických systémů do konstrukčního celku výrobku a zde je již aplikace čistě 2D postupů zdrojem komplikací. Z technické historie je známo i několik zásadních případů, které způsobily dokonce kolaps náročných projektů právě z důvodu nevhodné integrace čistě 2D konstrukčních postupů. I v našem školním projektu jsme se proto snažili přiblížit moderní postupy oborové 2D/3D integrace našim studentům přímo na zpracování našeho digitálního prototypu.
Řídící jednotkou modelu je mikropočítač, který se stará hned o řešení několika technických problémů. Primárně propojuje mikropočítač a regulaci otáček motoru s efektovým generátorem. Pohod modelu díky tomu dostává výraz skutečného automobilu s odpovídající akcelerací a zvukovými efekty brzd, řazení a náběhem otáček motoru. Dalším úkolem mikropočítače je sladit řízení modelu se světelnou signalizací směrových a hlavních světel s možností integrace základů autonomního řízení na základě vstupních senzorů.
Ladíme druhý model s levnější elektronikouNasbírané zkušenosti z konstrukce a výroby prvního prototypu jsou vždy cenným zdrojem informací, které je nutné v technické praxi zpětně vyhodnotit a aplikovat. Ještě bude chvíli trvat, než vyrobíme první ověřovací sérii. Nyní nastává vhodný čas posbírat z realizace prvního prototypu „to nejlepší“ a pokusit se vyrobit další kus. My jsme využili na škole pro tento úkol závěr školního roku, kdy hledají naši studenti vhodná témata pro své maturitní projekty a zadali jsme projekt levnější verze digitalizace našeho automobilu. V původním prototypu bylo využito jednoúčelového mikropočítače, nový model by měl být řízen oblíbeným univerzálním mikropočítačem Arduino.
Při zpracování druhého automobilu jsme navíc měli možnost studentům ukázat jak se s využitím unifikovaných postupů a 3D projektování razantně zkrátí časové nároky potřebné pro modifikaci jednotlivých konstrukčních uzlů. V této oblasti se optimalizované postupy parametrického a adaptivního modelování v sestavách ukazují jako nepřekonatelný pomocník. Technicky byl kompletně přepracován vnitřek automobilu při zachování zcela identických vnějších tvarů a rozměrů. Ve vnějším designu modelu jsme odbočili pouze od naší školní červené k žluto-oranžové. Pro vyladění finálního designu automobilu jsme využili opět postupů virtuální reality ve spojení s průmyslovou vizualizací.
Další díl našeho seriálu věnujeme některým zajímavým technologickým optimalizacím, které nám zefektivní výrobu menší série. Pro informace o dalších zajímavých projektech můžete zavítat na naše školní stránky www.spszr.cz, případně na náš Facebook.
Mohlo by vás zajímat:
|