APM WIN Machine. Назначение. Возможности. Состав. Принцип. Назначение модулей. Проектирование модели вала. Параметризация

Содержание. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение. 

    Инструментально-экспертная система APM WinMachine представляет собой комплексное программное обеспечение для автоматизированного расчета и проектирования в машиностроении и строительстве. APM WinMachine - своего рода энциклопедия по машиностроению, включающая инструменты и программы для автоматизированного расчета и проектирования деталей машин, механизмов, элементов конструкций и узлов. Система имеет современные графические средства, встроенные базы данных, необходимую информационную базу знаний, разветвленную систему подсказок и фундаментальный электронный учебник по основам проектирования машин.

    APM WinMachine - российская разработка, адресованная инженерам и конструкторам, занятым разработкой нового и модернизацией существующего механического оборудования и строительных конструкций и техническим университетам, занятым подготовкой специалистов в этих областях.

    При создании содержательной части системы  APM WinMachine был использован уникальный опыт конструирования машин, который нарабатывался долгие годы в многочисленных лабораториях отраслевых институтов и других научных организациях и на предприятиях бывшего СССР. В системе APM WinMachine такой опыт обобщен, осмыслен, дополнен собственными оригинальными разработками и реализован в виде комплекса компьютерных программ, которые составляют инструментальную основу проектирования и по большинству параметров не имеют мировых аналогов.

    APM WinMachine включает в себя современные, эффективные и надежные алгоритмы и программы для расчета:

• энергетических и кинематических параметров;
• прочности, жесткости и устойчивости;
• выносливости при постоянной и переменной внешних нагрузках;
• вероятности, надежности и износостойкости;
• динамических характеристик.

    Кроме того, в APM WinMachine имеется набор инструментальных средств расчета и анализа. Эти средства, а также проектируемые детали, в зависимости от назначения разделены на подсистемы (модули), которые могут функционировать как в составе системы, так и самостоятельно.

    Все это образует единый комплекс APM WinMachine, который состоит из следующих подсистем:

    APM Drive - модуль комплексного расчета и проектирования приводов произвольной структуры и всевозможных планетарных передач.

    APM Bear - подсистема расчета неидеальных подшипников качения. Она выполняет комплексный анализ опор качения всех известных типов.

    APM Shaft - модуль расчета, анализа и проектирования валов и осей.

    APM Trans - подсистема проектирования передач вращения. Эта подсистема предназначена для расчета всех типов зубчатых передач, а также червячных, ременных и цепных передач, и выполнения чертежей элементов этих передач в автоматическом режиме.

    APM Cam - модуль расчета и проектирования кулачковых и мальтийских механизмов с автоматическим генератором чертежей.

    APM Structure3D - подсистема совместного расчета напряженно-деформированного состояния, устойчивости, динамики собственных и вынужденных колебаний и проектирования трехмерных рамных, пластинчатых и оболочечных конструкций.

    APM Beam - модуль расчета и проектирования балочных элементов конструкций.

    APM Graph - подсистема оформления чертежно-графической информации.

    APM Studio - модуль твердотельного и поверхностного моделирования.

    APM Joint - подсистема расчета и проектирования соединений деталей машин и элементов конструкций, которая позволяет выполнить комплексный расчет всех типов резьбовых, сварных, заклепочных соединений и соединений деталей вращения.

    APM Plain - модуль расчета и анализа радиальных и упорных подшипников, работающих в условиях жидкостного и полужидкостного трения.

    APM Spring - подсистема расчета и проектирования пружин и других упругих элементов машин. С ее помощью можно рассчитать и вычертить пружины сжатия, растяжения и кручения, плоские пружины, а также тарельчатые пружины и торсионы.

    APM Slider - модуль расчета и проектирования рычажных механизмов произвольной структуры.

    APM Screw - подсистема для расчета неидеальных передач поступательного движения. Она способна рассчитать винтовые передачи скольжения, шарико-винтовые и планетарные винтовые передачи. 
 

    APM FEM2D - модуль расчета напряженно-деформированного состояния плоских деталей методом конечных элементов.

    APM Truss - подсистема расчета и проектирования плоских ферменных конструкций методом конечных элементов.

    APM Data - модуль хранения и редактирования стандартных и информационных данных, необходимых для функционирования каждой из перечисленных выше подсистем.

    APM Data - система технического документооборота.

    MDM - электронный учебник "Основы проектирования машин", в котором изложены основные методы расчета, использованные при разработке системы. 

    Каждый модуль предоставляет пользователю интегрированную среду, которая в общем случае включает в себя:

• специализированный графический редактор;
• полный цикл вычислений;
• разнообразные средства представления результатов расчета;
• встроенные базы данных.

    APM WinMachine предназначена для персональных компьютеров и работает в среде Microsoft Windows 95/98/NT/2000. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Теоретическая часть

    1.1 Возможности APM Graph

    Система APM Graph представляет собой инструмент для автоматизации графических работ. Он создан под операционную систему MS Windows 95 и выше, и по замыслу коллектива разработчиков ориентирован на выполнение чертежных и графических работ, возникающих при проектировании объектов в машиностроении, строительстве, электротехнике, электронике и других областях. APM Graph позволяет также редактировать и дополнять графические объекты, выполненные другими графическими средствами.

     APM Graph представляет собой инструмент, который можно эффективно применять для создания геометрических объектов и моделей с целью их дальнейшего использования в подсистемах APM WinMachine. Кроме этого, графическая система может работать самостоятельно и в этой связи ее можно рассматривать как программный продукт, который можно эффективно использовать индивидуально.

    С помощью этого инструмента можно выполнить графическую часть любого без исключения проекта, например машины, здания, земельного участка, размещения трубопроводов и т. п. Он может быть применен, например, для создания геометрических объектов с целью их конечно-элементного анализа и для многих других целей.

    Кроме общих графических процедур в систему включены некоторые библиотеки ряда специальных символов, позволяющие облегчить работу при проектировании. Для эффективной работы в графической среде имеется целый набор процедур, ставший уже традиционным для большинства подобных систем, а именно:

• работа со слоями;
• работа с блоками;
• экспорт, импорт графических объектов и т.п..

    APM Graph работает со стандартными периферийными устройствами, которые поддерживает операционная среда (мышь, принтер, плоттер...).

    Описание геометрического объекта, созданного в системе APM Graph, хранится в файле специального формата. Для обмена графической информацией с другими геометрическими редакторами используется Drawing Interchange Format (dxf-формат), который понимается большинством из существующих в настоящее время плоских графических систем. 

    1.2. Возможности APM Graph для вставки блока и объекта

             базы данных.

    Блок / Вставить блок - этой командой Вы можете вставить блок в чертеж. При выборе команды или при щелчке левой кнопкой мыши в поле чертежа, если команда уже выбрана, появится диалоговое окно Вставка блока.

Окно Вставка блока

    Список блоков - в этом окне отображается список блоков, хранящихся в чертеже или во внешней библиотеке. Блоки могут быть созданы либо заранее (командой Модификация / Создание блока), либо загружены из внешнего библиотечного файла или параметрической модели. Сохранить блоки во внешний файл можно командой Файл / Сохранить блоки.

    Для загрузки блока из внешней библиотеки блоков необходимо отметить соответствующий переключатель, кнопкой «Загрузить» вызвать стандартное диалоговое окно открытия файла, задать тип файлов «Библиотека блоков APM Graph» и выбрать файл для загрузки. При вставке блока из библиотеки блок копируется в список блоков чертежа. При наличии блока с таким именем новый блок переименовывается.

    Для загрузки параметрического блока отметьте переключатель Вставлять блоки из внешней библиотеки, кнопкой «Загрузить» вызовите стандартное диалоговое окно открытия файла, задайте тип файлов «Параметрическая модель APM Graph» и выберите файл для загрузки. После загрузки файла Вам будет предложено задать исходные данные.

                                             Окно Переменные

    В этом диалоговом окне Вы можете изменить, если нужно, значения переменных. Для вызова окна редактирования выделенной переменной нужно выполнить двойной щелчок левой кнопкой мыши на выделенной строке, нажать кнопки Пробел, Enter, Return на клавиатуре или кнопку «Изменить». Если диалог был вызван двойным щелчком левой кнопки мыши, то будет подсвечено то поле ввода (Выражение или Значение), в котором был произведен щелчок мыши.

                                          Окно Переменная

    В поле Значение Вы можете задать значение переменной. В поле Выражение - ввести аналитическое или строковое выражение. Выражение должно являться функцией объявленных к этому моменту переменных.