87227

Использование системы автоматизированного проектирования узлов и деталей машин apm winmachine в инженерном образовании

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Использование системы автоматизированного проектирования узлов и деталей машин pm winmchine в инженерном образовании Канд.ru The system of computerssisted design of mchine components pm Winmchine is considered. К числу таких программных продуктов следует отнести и систему автоматизированного расчета и проектирования узлов и деталей машин PM WinMchine разработанную фирмой PM Reserch nd Development Center МВТУ им. Кроме этого в систему PM WinMchine входят электронный справочник объединяющий в себе все необходимые теоретические сведения и...

Русский

2015-04-17

712.93 KB

2 чел.


УДК 658.512.011.56

Использование системы автоматизированного проектирования узлов и деталей машин apm winmachine в инженерном образовании

Канд. техн. наук, доц. Майстренко а.в., канд. техн. наук, доц. Иванов О.О., Игнатьева Н.В.

Тамбовский государственный технический университет

Россия, г. Тамбов, (0752)729442, email: dsi@topt1.tstu.ru

The system of a computer-assisted design of machine components Apm Winmachine is considered. Importance of usage of modern information technologies in the educational process is underscored. The structure of the system is shown and is circumscribed by a fundamental of operation with her in the engineering design. Experience of use of this system in the Technological Institute of the Tambov State Technical University is given by training of engineers.

Современные экономические условиями, в которых промышленные предприятия вынуждены вести жесточайшую борьбу с конкурентами за сбыт и качество своей продукции, предъявляет новые требования к состоянию рынка труда, а, следовательно, и к уровню и качеству подготовки специалистов. Инженер сегодняшнего дня должен умело применять на практике общеинженерные и специальные знания, в совершенстве владеть не только основами компьютерной грамотности, но и умело пользоваться различными специализированными программными продуктами, которые позволяют решать типично инженерные задачи в кратчайшие сроки и на высоком техническом уровне.

К числу таких программных продуктов следует отнести и систему автоматизированного расчета и проектирования узлов и деталей машин APM WinMachine, разработанную фирмой APM Research and Development Center (МВТУ им. Баумана, г. Москва). Кратко рассмотрим, что представляет собой эта система.

Это набор программных модулей, каждый из которых позволяет выполнить инженерный (проектировочный или поверочный) расчет узла или детали машины: валов, зубчатых зацеплений, сварных соединений, кривошипно – шатунных механизмов, ферменных конструкций и др. Кроме этого, в систему APM WinMachine входят электронный справочник, объединяющий в себе все необходимые теоретические сведения и расчетные формулы, могущие понадобится специалисту, а также оснащена обширной базой данных, которая содержит большое число видов конструкционных материалов (сталей, бронз и т.д.), смазочных материалов, подшипников, пружин и других стандартизированных элементов.

Все программные модули разработаны для использования в операционной системе Windows 98/NT/ME/XP, что позволяет легко и эффективно освоить и использовать систему APMWinMachine (рис. 1).

Каждая из программ, входящих в систему, обладает стандартным WIMP  интерфейсом (рис. 2), что позволяет пользователю сравнительно быстро освоить работу с системой, а встроенный графический редактор позволяет легко вычертить расчетную схему узла (например, вала), выбрать тип опорных устройств и приложить требуемые внешние нагрузки.

Общую схему работы с программой системы APM WinMachine можно представить следующим образом:

  1.  выбор расчетной схемы или изображение её;
  2.  выбор параметров материалов (из встроенной базы данных) или самостоятельное задание их;
  3.  задание условий работы детали (узла) и действующих сил;
  4.  расчет узла;
  5.  просмотр и распечатка результатов в виде эпюр, таблиц, графиков и т.п.;
  6.  генерирование детали или узла (при необходимости);
  7.  получение чертежа детали (с использованием системы AutoCad или Компас–3D V6).

Рисунок 1 – Система APM WinMachine в группе «Программы» ОС Windows

Рисунок 2 – Общий вид программного продукта для расчета валов APMWiShaft

Результаты расчетов система APM WinMachine предлагает в виде различных эпюр, диаграмм напряжений, таблиц, а также численных значений или в виде конечно – деформированного состояния узла (детали), а некоторые программы этой системы предлагает получить рабочий чертеж рассчитанной детали (например, зубчатого колеса), выполненный в формате AutoCad. Таким образом, реализован CAD/CAM/CAE принцип разработки узлов и деталей машин, согласно которому можно выполнить все стадии проектирования и получить чертежи готовой детали, не отходя от компьютера и используя только один программный продукт.

Отдельно хотелось бы отметить отлично организованное взаимодействие системы APM WinMachine с популярными графическими редакторами, такими как AutoCad (AutoDesk Corp.) или Компас–3D V6 (ЗАО "Аскон"). Причем имеется возможность не только сохранения графических файлов, выполненных в системе APM WinMachine (например, схема нагружения вала на рис. 2) в формате *.dxf, но и импортирование файлов указанного формата, выполненных в различных графических редакторах. Поскольку формат *.dxf (специальный символьный формат обмена информацией) стал практический стандартом де–факто для чертежно–графических систем и поддерживается практически всеми разработчиками продуктов САПР. В качестве примера на рис. 3 показано окно "Открытие файла" графического редактора Компас–3D V6 с перечнем доступных для открытия типов файлов.

Поддержка технологии OLE (Object Linking and Embedding, связывание и встраивание объектов), являющейся одним из наиболее мощных средств ОС Windows, обеспечивающих совместную работу различных приложений и обмен информацией между ними, позволяет пользователю вставлять чертеж или схему, выполненную в системе APM WinMachine, в, например, текстовый документ Microsoft Word. В дальнейшем вставленный объект (документ) можно отредактировать с использованием "родных" команд приложения для данного объекта.

В Технологическом институте Тамбовского государственного технического университета система APM WinMachine используется в течение пяти лет как на младших, так и на старших курсах при подготовке инженеров по специальностям 170500 "Машины и аппараты химических производств", 170600 "Машины и аппараты пищевых производств" и 271500 "Пищевая биотехнология".

На младших курсах система изучается в рамках курса «Программные и аппаратные средства автоматизированного рабочего места инженера». Использование системы APM WinMachine позволяет проверить результаты выполнения расчетов при изучении таких предметов, как "Детали машин и основы конструирования", "Расчет и конструирование технологического оборудования", "Теория машин и механизмов", "Технологическое оборудование". На старших курсах система APM WinMachine используется в курсовом и дипломном проектировании.

Рисунок 3 – Импорт файлов APM WinMachine в графический редактор Компас–3D V6

Как показывает практика, использование системы значительно упрощает выполнение механических расчетов, а также позволяет выбрать наиболее оптимальную, с инженерной точки зрения, конструкцию оборудования в целом при минимальных затратах времени.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

81804. Первая научная революция и формирование научного типа рациональности 29.03 KB
  В ходе этой революции сформировался особый тип рациональности получивший название научного. Научный тип рациональности радикально отличаясь от античного тем не менее воспроизвел правда в измененном виде два главных основания античной рациональности: вопервых принцип тождества мышления и бытия вовторых идеальный план работы мысли. Тип рациональности сложившийся в науке невозможно реконструировать не учитывая тех изменений которые произошли в философском понимании тождества мышления и бытия.
81805. Смена типов научной рациональности 41.37 KB
  С научной картиной мира связывают широкую панораму знаний о природе включающую в себя наиболее важные теории гипотезы и факты. Структура научной картины мира предлагает центральное теоретическое ядро фундаментальные допущения и частные теоретические модели которые постоянно достраиваются. Когда речь идет о физической реальности то к сверхустойчивым элементам любой картины мира относят принципы сохранения энергии постоянного роста энтропии фундаментальные физические константы характеризующие основные свойства универсума: пространство...
81807. Главные характеристики современной, постнеклассической науки 33.24 KB
  В ходе развития науки в последней трети XX в. Ее фундамент составляют ставшие общенаучными принципы развития и системности. Такое понимание процессов развития исходит из синергетики. Вопервых принцип развития эволюции в современной науке получил статус фундаментальной мировоззренческой и методологической константы.
81808. Новые стратегии научного поиска. Глобальный эволюционизм и современная научная картина мира 33.72 KB
  Синергетика оказалась весьма продуктивной научной концепцией, предметом которой выступили процессы самоорганизации — спонтанного структурогенеза. Она включила в себя новые приоритеты современной картины мира: концепцию нестабильного неравновесного мира, феномен неопределенности и многоальтернативности развития, идею возникновения порядка из хаоса.
81809. Этические проблемы науки XXI века. Проблемы гуманитарного контроля в науке и высоких технологиях. Экологическая этика 29.07 KB
  Проблемы гуманитарного контроля в науке и высоких технологиях. Этические проблемы в области биоэтики оформились как чрезвычайно острые требуюшие своего неотлагательного решения и реакции общества. Проблемы биоэтики возникли на стыке биологии и медицины.
81810. Этика науки и ответственность учёного. Нормы научной деятельности и расширение этоса науки 43.55 KB
  Нормы научной деятельности и расширение этоса науки. В процессе вершения науки этически оцениваемые объекты производят этически оцениваемые деяния и тогда деяния порождают этически оцениваемые отношения а объекты становятся субъектами этих отношений. Римскими цифрами обозначены классы отношений: I личные отношения ученых; II заочные отношения ученых внутри мира науки; III отношения между миром науки с одной стороны и человечеством и природой с другой.
81811. Сциентизм и антисциетизм. Наука и паранаука 34.61 KB
  Эйнштейн ищут основания знания в философии и художественной литературе. Анти-фундаменталистская тенденция просматривается в истолковании всех важнейших областей научного познания: математического естественнонаучного гуманитарного. В то время как сциентизм базируется на абсолютизации рациональнотеоретических компонентов знания антисциентизм опирается на ключевую роль этических правовых культурных ценностей по отношению к идеалу научности. Следует отметить направление теории познания имеющее долгую историю в котором акцент делается на...
81812. Наука как социокультурный феномен. Становление науки как социального института 38.59 KB
  Становление науки как социального института. Именно деятельностное понимание науки особо отмечал В. Вернадский: Ее содержание не ограничивается научными теориями гипотезами моделями создаваемой ими картиной мира в основе она главным образом состоит из научных фактов и их эмпирических обобщений и главным живым содержанием является в ней научная работа живых людей Во втором истолковании когда наука выступает как система знаний отвечающих критериям объективности адекватности истинности научное знание пытается обеспечить себе...