А.В. Морозов, инженер-конструктор 1-й категории АО «ПТПА», г. Пенза. Применение параметрического моделирования при разработке транспортировочной тары для трубопроводной арматуры

В шестом номере журнала «Вестник арматуростроителя» Андрей Морозов, инженер-конструктор 1-й категории АО «ПТПА», рассказал о применении параметрического моделирования при разработке транспортировочной тары для трубопроводной арматуры. 

В статье описан процесс оптимизации проектирования транспортировочных тар для трубопроводной арматуры при помощи параметрического моделирования в САПР T-Flex, целью которого является уменьшение трудоемкости работы инженера-конструктора. Предложено решение, которое является средством унификации транспортировочной тары и позволяет повысить производительность труда конструктора в 6 раз, освободив его от рутинной работы.

На сегодняшний день для производства актуальна задача обеспечения тарой всей номенклатуры изделий (краны шаровые, задвижки шиберные, задвижки клиновые, клапана обратные и пр.). Для каждого типоразмера тары создается своя конструкторская документация, большая часть времени при разработке которой затрачивается на рутинную работу. Для оптимизации затратных по времени расчетов размеров тары под каждое изделие, а также для унификации и автоматизации проектирования транспортировочной тары предлагается использовать средства 3D-параметризации конструкции тары. Параметризация предполагает моделирование деталей и сборок готовых изделий с использованием параметров элементов модели и связи между этими параметрами. Параметрическое конструирование как методология автоматизированной разработки позволяет выбрать оптимальные решения и избежать принципиальных ошибок проектирования в будущем.

1) табличная параметризация;
2) иерархичная параметризация;
3) вариационная параметризация;
4) геометрическая параметризация.

Для решения задачи автоматизации проектирования и унификации изделия «Тара транспортировочная» будет использоваться комбинация нескольких методов. Данная тара предназначена для перевозки трубопроводной арматуры, изготавливается из пиломатериала ГОСТ8486-86 в виде ящиков либо поддонов. В целом тара является несложным изделием, для которого целесообразно применить параметризацию, обеспечивающую унификацию изделий по ряду параметров, что существенно сократит время проектирования для инженера-конструктора. Для создания параметризованной 3D-модели тары необходимо определиться с ключевыми параметрами конструкции тары. В зависимости от значений этих параметров, количества и габаритов деталей строится параметризованная 3D-модель тары. Для получения конкретного изделия в параметрической модели достаточно указать габариты изделия в специальном окне «Переменные», а именно ширину, длину, высоту, тип и массу изделия, для подземных изделий требуется указать еще и высоту колонны. В результате моделируется параметризованная 3D-модель тары для последующего автоматического создания конструкторской документации. Опыт показывал, что с применением параметризованной модели время создания конструкторской документации сокращается в 6–7 раз. Автосборка значительно облегчит работу инженера-конструктора и позволит повысить эффективность его работы посредством проектирования более ответственных изделий. К тому же подобное решение позволит избежать ошибок при проектировании тары.

В рамках проведенного исследования были проанализированы существующие решения в области параметрического моделирования транспортировочной тары. Выявлено, что автосборка, разработанная для машиностроительного производства (Самара), ограничена в применении деталями простой геометрической формы и не предусматривает возможности интеграции с элементами фиксации, такими как ложементы [1, с. 166]. Также имеется модель автосборки транспортировочной тары для панелей самолета (Ульяновск), которая характеризуется необходимостью ручной разработки ложементов [2, с. 82]. Данный подход является трудоемким и потенциально подвержен субъективным ошибкам, что может негативно сказываться на эффективности и надежности фиксации панелей в процессе транспортировки. В отличие от указанных аналогов предлагаемая в настоящей работе автосборка характеризуется расширенной функциональностью и потенциально применима для широкого спектра изделий, включая объекты сложной геометрии, что достигается за счет предусмотренной возможности автоматизированной генерации ложементов (рис. 1).

1. А. И. Хаймович, Ю. С. Гильц, А. А. Ковалева, Е. А. Мешкова / Применение вариационной параметризации при проектировании транспортировочной тары для машиностроительного производства // Вестник международного института рынка. – 2023. – № 1. – С. 166–170.
2. Ю. В. Полянсков, П. Ю. Павлов, А. А. Блюменштейн, А. А. Мешихин / Автоматизированное проектирование тары для транспортировки панелей гражданского самолета // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 21. – № 4. – 2019. – С. 82–87.