Назад Go Back

Моделирование из бумаги в помощь будущему конструктору

Фото Пpoзopoв Гepмaн Влaдимиpoвич (Балтийский Государственный Технический Университет "Военмех")
Фото Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич (Балтийский Государственный Технический Университет "Военмех")



При создании новой техники естественным является желание «потрогать руками» конструктивный вариант изделия или его модели, воочию убедиться в его работоспособности, достоинствах и недостатках. В данном случае и 3D моделирование спасает далеко не всегда.

 Изготовление опытного образца, как правило, требует больших временных и материальных ресурсов. Тут на помощь конструктору может прийти технология моделирования из бумаги. В процессе такого моделирования приобретаются многие профессиональные компетенции, выходящие, в частности, за рамки стандартного курса инженерная графика.

 Предлагаемая технология обеспечивает хорошие механические характеристики модели, сохранение формы геометрических примитивов, являющихся составными частями модели.

Рассмотрим особенности технологии на примере манипулятора ЗФУ, конструкция которого сформировалась при изучении курса инженерной графики и курса «устройство».

 Захватно-фиксирующее устройство-1 (ЗФУ-1) и захватно-фиксирующее устройство-2 (ЗФУ-2) предназначены для манипуляторов автоматических устройств наземного базирования (для разминирования, работ в опасных химических средах), подводных устройств, космических роботах для исследования поверхностей планет или для доставки (возвращения) неуправляемых отработавших космических аппаратов.

 ЗФУ-1,2 может использоваться в различных вариантах (количество и форма удерживающих лап) и размерах. При миниатюризации ЗФУ-1,2 возможно применение для исследования и проведения ремонтных работ в трубопроводах и других труднодоступных местах. На основе ЗФУ-1,2, при наличии соответствующей ответной части, возможно создание  стыковочного узла.

В состав ЗФУ-1 входят:

Промежуточные положения рабочих органов ЗФУ-1 показаны на рис.1-а

ЗФУ-1 с ответной стыковочной частью в закреплённом положении (вариант негерметичного стыковочного узла) рис.1-б.

Промежуточные положения рабочих органов ЗФУ-2 показаны на рис.1-в

Особенности технологии моделирования:

 Предложенная технология обеспечила подвижность захватывающих элементов и управление ими, с приемлемым запасом прочности ЗФУ-1,2.

Представляем модели, разработанные по предложенной технологии:

Рисунки к докладу

Рис. 1
Рис. 1

а) Промежуточные положения рабочих органов ЗФУ-1

б) ЗФУ-1 с ответной стыковочной частью в закреплённом положении (вариант негерметичного стыковочного узла)

в) Промежуточные положения рабочих органов ЗФУ-2




Рис. 2
Рис. 2

г) Макет многоразовой транспортной системы (выполненный со съёмными крыльями)

д) Макет самолёта

е) Макет межорбитальной многоразовой транспортной системы (ММТС)




Рис. 3
Рис. 3

ж) Макет бронетранспортёра и транспорировочного контейнера для него

з) Макет стержневой конструкции




Вопросы и комментарии к выступлению:


Фото
Столбова Ирина Дмитриевна
(13 ноября 2012 г. 11:42)

Уважаемые авторы Герман Владимироич Дмитрий Евгеньевич!

Очень впечатляет! А каковы реальные размеры моделей? Какова трудоемкость создания моделей во времени?

С уважением, И.Столбова

Фото
Головнин Алексей Алексеевич
(13 ноября 2012 г. 21:52)

Здравствуйте уважаемые Герман Владимирович и Дмитрий Евгеньевич.

Ваша статья развивает уже прозвучавшую на этой конференции тему моделирования (доклад Кандабарова Р.С. и Токарева В. А.). Однако если у них в первом же предложении говорится о двух видах геометрических моделей, как реальных, так и электронных, то у Вас эти два вида противопоставляются, причем не в пользу электронной модели («В данном случае и 3D моделирование спасает далеко не всегда»). Чем, например, вас не устраивают возможности Autodesk Inventor?

http://ru.wikipedia.org/wiki/Autodesk_Inventor

В первой статье о моделировании из бумаги говорится, как о хобби одного из авторов. У вас же, как о важном моменте обучения в вузе. («В процессе такого моделирования приобретаются многие профессиональные компетенции, выходящие, в частности, за рамки стандартного курса инженерная графика»). О каких именно компетенциях вы говорите?

В первой статье говорится о воссоздании исторических образцов техники. Вы же в первом же предложении увязываете моделирование с созданием новой техники. Представленные вами модели действительно новые? На них оформлены заявки на изобретения, полезные модели, промышленные образцы?

С уважением Головнин А.А.

Фото
Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич
(13 ноября 2012 г. 23:58)

Здравствуйте, уважаемая Ирина Дмитриевна. Спасибо за внимание к докладу. Герман обязательно ответит на Ваши вопросы лично. Он только что приехал с практики, которая была на Байконуре. Прозоров - "продукт" целенаправленной работы нашей кафедры на поиск людей с конструкторскими способностями через совместную деятельность с областным институтом развития образования. Проводимый нами конкурс юных конструкторов, помогает привлечь замечательных абитуриентов. Работы Германа Владимировича экспонировались на различных выставках в Звёздном, на ВДНХ, Дворце творчества юных. Он удостоен гранта президента РФ.

 С уважением, Ваш ТБДЕ.

Фото
Пpoзopoв Гepмaн Влaдимиpoвич
(14 ноября 2012 г. 12:39)

Здравствуйте, уважаемая Ирина Дмитриевна. Благодарю за интерес к докладу. Почти все модели помещаются на листе А4, а длина макета на рис.3-ж около 11 см. Работа над моделями может занимать от 1-2 дней и более, например, до недели. Время затраченное на модель в основном изменяется в зависимости от требуемоой детализации модели, сложности её изготовления, ну и, конечно же, вдохновения. При этом работа над моделью может отнимать значительную массу времени в пределах этих "1-2 дней и более" или "растянутой" на большее количество дней по несколько часов в день.

 С уважением Прозоров Г.В.

Фото
Пpoзopoв Гepмaн Влaдимиpoвич
(14 ноября 2012 г. 12:51)

Здравствуйте, Алексей Алексеевич. Меня устраивают возможности Инвентора как и многих других систем, однако никакое моделирование не заменит то, что можно потрогать руками. Компетенции в курсе графики сводятся к знанию современных программных средств, умению редактировать изображения и чертежи. Реальное моделирование в отличие от виртуального помогает приобрести комплекс компетенций, который я бы озаглавил «Способность к конструкторской деятельности в профессиональной среде» (анализ проблем, оценка технологичности…).

Ряд моих разработок находится в стадии патентования. Некоторые – заготовки к дипломному проекту. За некоторые разработки получен грант Президента РФ.

 С уважением Прозоров Г.В.

Фото
Головнин Алексей Алексеевич
(14 ноября 2012 г. 20:16)

Здравствуйте Герман Владимирович.

Как вы думаете, ваша работа выглядела бы хуже, если бы вы не написали, что "3D моделирование спасает далеко не всегда", а через день, что вас "устраивают возможности Инвентора как и многих других систем"?

Относительно "комплекса компетенций", вы советовались с уважаемым Дмитрием Евгеньевичем? Вообще-то формулировки компетенций утверждены 3 года назад и меня интересовали именно они. Какие компетенции добавляет моделирование из бумаги, из каких ФГОСов. При тех формулировках, которые вы использовали в статье, получается, что кто не моделирует из бумаги, недополучает компетенции. Но это невозможно. Все компетенции должны быть получены всеми обучающимися. Насколько я понимаю, вы студент, на этот вопрос больше самостоятельно отвечать не нужно.

Ваша работа производит очень приятное впечатление, как и ее автор, просто можно было бы подредактировать доклад перед публикацией. Конечно же в ваших работах должен найтись материал для патентования. Желаю дальнейших успехов.

С уважением Головнин А.А.

Фото
Завальнюк Оксана Викторовна
(14 ноября 2012 г. 23:08)

Уважаемый Алексей Алексеевич, позвольте выступить в защиту самостоятельного ответа студента (если он таковым является). Конференцией не оговорены условия и возможности комментировать и отвечать на комментарии, тем более на свой доклад... Конференция призывает к участию студентов, и, если так их дискриминировать, то полноценное общение вряд ли может получиться... Эта конференция и ценна тем, что подразумевает содействие студента и преподавателя (не только, но тем не менее)...

По поводу компетенций, которые подразумевает Герман Владимирович. Да, стандартом оговорены получаемые компетенции, и все студенты получат их в той или другой степени на лекциях и практических занятиях. Но в данной ситуации предлагается еще одна (что вполне соответствует требованиям ФГОС, допускающей такой вариант,  если компетенция считается необходимой в рамках приобретаемой специальности).

Очень надеюсь, что не ошибаюсь)

Г. В.! По поводу "потрогать руками" полностью поддерживаю!

 

Успехов в творческой и научной деятельности!

С уважением, О. В.

Фото
Столбова Ирина Дмитриевна
(15 ноября 2012 г. 12:21)

Уважаемые коллеги!

Хочу добавить к словам Оксаны Викторовны, что ФГОС ВПО предусматривает вариативность в реализации вузовских образовательных программ, разработанных на основе стандарта определенной направленности. Вариативность, например, бакалаврской подготовки составляет 50%. Возможна вариативная часть и при разработке компетентностной модели, как в целом выпускника, так и в рамках предметной подготовки. Эта вариативность в формулировке дополнительных компетенций и разработке структуры образовательных результатов всего перечня учитывает потребности в специализации и профилировании выпускника, особенностях, традициях сложившейся методики проведения образовательного процесса в конкретном вузе. Невозможно при действующей идеологии компетентностного подхода "стричь всех под одну гребенку"... Но при этом требования, заложенные в ФГОС ВПО, безусловно, должны выполняться.

С уважением, И.Столбова

 

 

 

Фото
Ларкин Михаил Юрьевич
(17 ноября 2012 г. 23:04)

Господа, выложил на круглый стол творчество Андрея Игумнова. Он окончил ГАХА (СвердАрхИ) в 1990 г. кафедру "Индустриальный дизайн", в те годы кафедра и специальность называлась "Промышленное искусство". Там не только статичные модели.

Фото
Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич
(18 ноября 2012 г. 13:19)

Спасибо, Михаил Юрьевич. Очень понравилось.

 С уважением ТБДЕ


Назад Go Back