Материал: Конструкция и технология изготовления блок-контейнера

Решающими условиями возможности и целесообразности создания САПР являются:

·        единство принципов построения объектов проектирования;

·        высокий уровень типизации и стандартизации элементов, из которых компонуют объекты проектирования;

·        высокий уровень унификации процессов проектирования;

·        большой объем проектных работ при индивидуальных требованиях к объектам проектирования.

Эволюция средств и методов автоматизации проектирования тесно связана с развитием вычислительной техники и программного обеспечения. На ранних стадиях создания САПР ЭВМ решала лишь отдельные Инженерные задачи высокой трудоемкости. Затем с ее помощью стали выполняться в пакетном режиме задачи технической подготовки производства, включающие: разработку плановых показателей; нормирование расхода ресурсов; составление графиков запуска новых изделий, карт применяемости деталей, сборочных единиц, технологических карт; расчет режимов обработки деталей [9].

С появлением средств машинной графики - графических дисплеев, графопостроителей, графических печатающих устройств (принтеры, плоттеров), кодировщиков и других - стало возможным автоматизировать наиболее трудоемкие процессы проектирования изделий и технологий. В состав таких САПР обязательно входит развитое программное обеспечение, включая универсальные и специализированные пакеты прикладных программ, обеспечивающие работу системы в диалоговом режиме.

В общем случае процесс включает три этапа проектирования:

·        эскизный;

·        технический;

·        рабочий.

Затраты труда на разработку объекта распределяются по этапам приблизительно в таком соотношении: 10, 25 и 65%.

Эскизное проектирование требует применения интерактивных средств графики. С их помощью конструктор может строить трехмерное изображение детали и моделировать траекторию движения инструмента для ее обработки (без чертежей).

На стадии технического проектирования предусматривается исполнение конкретного замысла в заданном масштабе, а также осуществление необходимых расчетов. Здесь используется значительный объем информации о стандартных деталях, покупных изделиях и т. д.

Стадия рабочего проектирования включает в себя создание рабочих чертежей и технической документации. На ЭВМ с использованием средств машинной графики можно:

·        выполнить деталировку;

·        определить и нанести размеры;

·        составить спецификацию.

При автоматизации проектирования наиболее важной является формализация как самого процесса, так и его объекта. Она позволяет представить процесс проектирования в виде цепочки (набора) последовательно (параллельно-последовательно) выполняемых процедур, при которых информация преобразуется, а исходные варианты приближаются к заданным проектным задачам. При этом если проекты могут быть сформулированы в виде информационных массивов для ЭВМ, а операторы проектирования (определенные процедуры, формулы, комплексы программ, стандарты, методики, модели и т. п.) представлены в виде пакета машинных программ, то такой процесс называют автоматической генерацией проекта. Если разработке на ЭВМ подлежат несколько подкомплексов на отдельных стадиях, то такой процесс проектирования называется автоматизированным. В том случае, когда оператор проектирования применим для ряда систем или подкомплексов, выполняется типовое проектирование. Разработка таких операторов является одной из важнейших задач построения любой системы проектирования.

Полный цикл процесса проектирования включает последовательное выполнение человеко-машинных процедур и их взаимосвязи представлен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Укрупненный алгоритм автоматизированного проектирования изделия

При автоматизированном проектировании сложных систем и объектов применяется системно-иерархический подход, когда сам процесс и объект разбиваются на уровни. На верхнем уровне отражаются только самые общие черты и особенности проектируемого объекта. На каждом последующем уровне разработки степень детализации возрастает.

В соответствии с этапностью создания новой техники в комплексной (интегрированной) САПР выделяются следующие автоматизированные системы: управления процессами проектирования (АСУПП), проектирования (АСП), конструирования (АСК), технологической подготовки производства (АСТПП), управления технологическими процессами изготовления опытных образцов (АСУТП), комплексных испытаний и обработки изделий (АСКИО).

Каждая из функциональных составляющих базируется на едином комплексе средств автоматизации проектирования, включающих обеспечивающие системы типа автоматизированных банков данных (АБД), а также вычислительную систему, систему информационного обмена, графическую систему и систему разработки машинных программ.

Исходя из особенностей графических работ из состава комплексной САПР выделяют в виде самостоятельной графическую подсистему, или подсистему автоматизированного черчения (ПАЧ), обслуживающую все функциональные системы. Оперативные средства выполнения графических работ входят в состав комплекса технических средств каждой функциональной системы, имеющей терминал.

Основу автоматизации стадии конструкторской подготовки производства составляют две функциональные части комплексной САПР:

·        автоматизированная система проектирования (АСП);

·        автоматизированная система конструирования (АСК).

Автоматизированная система проектирования используется как инструментальная подсистема САПР. Она создает программы автоматизированного проектирования, и от ее эффективности в значительной мере зависит эффективность действия комплексной САПР. Эта система выполняет несколько видов проектных процедур на стадиях разработки технического задания, технических предложений, эскизного и технического проектирования: анализ исходных данных, формирование технических характеристик, определение эффективности изделия на стадии проработки изделия, когда перед проектировщиком стоит проблема выбора прототипа будущей новинки на основе упрощенной математической модели. Результатом функционирования АСП является структурная схема изделия с данными расчета проектных параметров.

Автоматизированная система конструирования используется на этапах технического и рабочего проектирования для проведения уточненных расчетов по всему изделию и отдельным его элементам, а также изготовления конструкторской документации.

Для САПР любого уровня сложности основным структурным элементом является функциональная подсистема. Подсистемы обладают значительной функциональной автономностью и реализуют определенный этап (фрагмент) процесса проектирования. В соответствии с рисунком 4.2, САПР и их подсистемы взаимоувязаны с различными компонентами интегрированных систем управления предприятием или объединением.

4.2 3D модель контейнера (библиотека металлоконструкций)

В документе сборка в плоскости XY создаем параметризованный эскиз каркаса панели основания, длину задаем через переменную l, ширину через переменную l1; так как расстояние между крайними поперечинами одинаковое, поэтому его задаем как l1=l2= l3, Эскиз каркаса панели основания представлен на рисунке 4.3

Рисунок 4.2 - Схема связей САПР с АСУП и АСУТП в составе ИАСУ:

- управляющие программы для станков с ЧПУ; 2 - информация для планирования и анализа производства; 3 - нормативно-справочная информация; 4 - информация обмена данными внутри САПР ТПП; 5 - техническая документация

Рисунок 4.3 - Эскиз каркаса контейнера

Заходим в библиотеку Металлоконструкции 3D, выбираем команду «Конструкция по образующим», выбираем нужный сортамент: для боковин - «Профиль балки основания», для поперечин - «Корытный профиль». Выбор сортамента представлен на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 - выбор сегмента

Аналогично выбираем другие плоскости, строим эскизы боковых стен и выбираем сегменты, достраивая каркас контейнера (рисунок 4.5).

Рисунок 4.5 - 3D модель блок-контейнера

В основе конструкции блок контейнеров лежит металлический каркас, который состоит из гнутого швеллера 100х40х3мм, сталь 3СП/ПС-5, ГОСТ 8278-83 который служит в качестве нижней и верхней обвязки (рисунок 5.1). Металлические угловые стойки также изготавливаются из той же стали, что и швеллеры и имеют С-образный профиль для увеличения прочности и устойчивости каркаса (рисунок 5.2).

Рисунок 5.1 - Швеллер

Рисунок 5.2 - Уголок

Все металлические детали свариваются между собой. Сварные швы укрепляются металлическими закладными, угловыми косынками и пластинами. Каркас металлического блок контейнера покрывается эмалью препятствующий появлению коррозии и ржавчины.

Кровля блок контейнера изготавливается из листового металла Ст08пс5, ТУ 14-106-321-2010 толщиной 1.2 мм (рисунок 5.3). Листы металла свариваются между собой в сплошным швом полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа - это наиболее надёжный вид сварки который обеспечит защитой от проникновения воды через кровлю, её целостность долговечность. Кровля как и каркас покрывается эмалью для предотвращения образования коррозии.

Рисунок 5.3 - Кровля

Металлический каркас укрепляется деревянной обрешёткой, которая состоит из бруска хвойных пород древесины естественной влажности, сечением 100х40 мм. Деревянный каркас служит для увеличения силовых качеств конструкции и для крепления внутренней и наружной отделки.

В качестве утеплителя используется минеральная вата различных производителей, таких как URSA, Knauf, ISOVER, ROCKWOOL (рисунок 5.4). В зависимости от назначения блок контейнера толщина утепления может иметь 50 или 100 мм., может быть использован утеплитель из каменной ваты и звукоизолирующие панели из минеральной ваты.

Рисунок 5.4 - Утеплитель

Внутренняя отделка блок контейнера отличается внешним видом и качеством отделочных материалов. Основным критерием отбора внутренней отделки является целевое назначение выбираемой конструкции. К примеру, для расселения строительных бригад или под склад на строительном объекте, шиномонтаж - подойдёт блок контейнер с отделкой эконом класса, такой как ДВП. Блок контейнер предназначенный для организации офиса продаж, магазин, штаб ИТР, пост охраны - подойдёт более дорогая и качественная отделка. Такая как "панели МДФ" (мелкодисперсная фракция), деревянная вагонка. Конечно же, эти примеры не исключают взаимной замены друг друга. Очень часто в нашей компании заказывает металлические бытовки для расселения строительных бригад с отличной внутренней отделкой - панели МДФ.

Для наружной отделки блок контейнера используется оцинкованный профлист С8, толщиной 0,4/0,45 мм. Профлист С8 имеет большое количество рёбер жёсткости, которое создаёт дополнительное усиление стен блок контейнера, его надёжности и целостности. В качестве дополнительной комплектации можно установить профлист с полимерным покрытием (RAL), которое может быть различных цветов. В стандартной комплектации блок-контейнер имеет деревянные окна размером 80х65 сантиметров (по стеклу) (рисунки 5.5 и 5.6). Деревянные окна имеют двойное остекление. Для улучшения комфортабельности и других качеств блок контейнера предусмотрены пластиковые поворотно-откидные окна размером 90х80 сантиметров (рисунки 5.7 и 5.8).

Рисунок 5.5 - Деревянное окно (вид изнутри)

Рисунок 5.6 - Деревянное окно (вид снаружи)

Рисунок 5.7 - Пластиковое окно (вид изнутри)

Рисунок 5.8 - Пластиковое окно (вид снаружи)

Полы блок контейнера имеют многослойную структуру. В основании блок контейнера находится черновая обрезная доска, которая является "днищем" конструкции и на которую укладывается пароизоляционная плёнка и утеплитель. Последним чистовым слоем является влагостойкая ДСП 16 мм, или шпунтованная половая доска 28 мм. В качестве улучшения комфорта, долговечности и сохранности пола мы предлагаем постелить линолеум.

В качестве входных дверей в блок-контейнер используются несколько видов различных дверей. Самым распространённым вариантом является оргалитовая каркасная дверь, обшитая снаружи оцинкованным листом или листом с полимерным покрытием в цвет внешней отделки конструкции (рисунок 5.9). Этот вид двери имеет наименьшую стоимость и срок службы такой двери не долговечен. Вторым по популярности идёт металлическая дверь нашего собственного производства. Изготовленная из профильной трубы и листового металла толщиной 1.2 мм, такая дверь отличается своей надёжностью и длительным сроком службы.

Третий вариант относится к типу альтернативных замен первого и второго вариантов - металлическая дверь китайского производства (рисунок 5.10). Китайская дверь дешевле металлической двери российского производства, но в разы уступает качеством. В тоже время она гораздо качественней двери из оргалита, но почти в два раза дороже.

Рисунок 5.9 - Оргалитовая каркасная дверь

Рисунок 5.10 - Металлическая дверь

6. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НАГРУЗКАХ