Solidworks在起重機行業(yè)的應(yīng)用
起重機被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個領(lǐng)域，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，用戶對其性能要求越來越高。但是目前的設(shè)計手段還停留在二維階段，工作量大、設(shè)計過程不直觀、設(shè)計過程中的錯誤也不容易發(fā)現(xiàn)。隨著三維圖形技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，三維設(shè)計己經(jīng)成為CAD 發(fā)展的必然趨勢同時運用計算機進(jìn)行仿真已成為現(xiàn)代研發(fā)、生產(chǎn)中一種重要的手段。
SolidWorks是功能強大的三維CAD設(shè)計軟件，是美國SolidWorks公司開發(fā)的基于Windows操作系統(tǒng)的設(shè)計軟件。SolidWorks相對于其他CAD設(shè)計軟件來說，簡單易學(xué)，具有高效的、簡單的實體建模功能，并可以利用SolidWorks集成的輔助功能對設(shè)計的實體模型進(jìn)行一系列計算機輔助分析，以便更好地滿足設(shè)計需求，節(jié)約設(shè)計成本，提高設(shè)計效率。
結(jié)合SolidWorks的建模特點，起重機主結(jié)構(gòu)的建模在“焊件”模式下進(jìn)行。箱式起重機主要由各種板材焊接加工生產(chǎn)，solidworks的焊件支持多實體，這樣就避免幾十萬個大小不等的板材裝配的工作量。對于桁架式起重機主要由各種型材焊接而成，solidworks的3D草圖可以滿足產(chǎn)品的布局設(shè)計，其次軟件提供強大的型材庫，同時支持自定義型材，結(jié)合3D草圖使桁架式起重機的建模輕而易舉。
自動生成切割清單，準(zhǔn)確無誤的統(tǒng)計焊接零件的數(shù)量。在模型的有限元分析階段，型材是用結(jié)構(gòu)構(gòu)件直接做出來的，會自動簡化，可以節(jié)省很多的工作量。
不同的產(chǎn)品行業(yè)都有相應(yīng)的產(chǎn)品特點，如何將產(chǎn)品的特點完美的與軟件結(jié)合是軟件能否得到成功運用的關(guān)鍵。在起重機行業(yè)運用建模過程中：首先要合理布局，一定要注意到三個基本視圖的重要性。特征的草圖與基本視圖的合理關(guān)聯(lián)對零件的參數(shù)化十分重要。完善零件的設(shè)計意圖，同一個零件可以通過不同的特征來實現(xiàn)建模，但是相比有一個是相對比較科學(xué)合理的，設(shè)計意圖對零件以后的修改、參數(shù)化設(shè)計很重要。結(jié)合零件的造型特點，要善于運用建模特征工具中的“鏡向”。其次，要注意建模特征的“父子關(guān)系”。在尺寸驅(qū)動與關(guān)系驅(qū)動的選擇中，要側(cè)重后者的使用，因為后者會更利于的產(chǎn)品的系列化設(shè)計。對相似零件的建模要善于運用“配置”功能，只要建一個零件模型，然后再對零件特征進(jìn)行配置，合理地使用配置，對產(chǎn)品系列開發(fā)與管理有非常重要的意義。配置使產(chǎn)品的設(shè)計快速有效和最大限度地減少了重復(fù)設(shè)計。同時，由于系列化的操作是在同一文件下進(jìn)行，大大減少了設(shè)計的錯誤。要修改模型，只需要在零件的系列零件表更改數(shù)據(jù)就可以了，模型就會自動更新。用系列化法建模使模型修訂起來更加容易，也就是說系列化法建模有利于零件復(fù)用和PDM管理。對常用的型材可以制作成焊件輪廓文件(例如：小車軌道)，保存到軟件系統(tǒng)指定的位置。起重機的一些其它系列化的部件，例如駕駛室、行走機構(gòu)等等，軟件的實體建模、鈑金建模很好的完成相應(yīng)的設(shè)計工作，實現(xiàn)參數(shù)化，提高設(shè)計的效率。下圖為起重機主結(jié)構(gòu)的建模成果。
箱式起重機主結(jié)構(gòu)
Solidworks在起重機行業(yè)的應(yīng)用
桁架式起重機主結(jié)構(gòu)
Solidworks在起重機行業(yè)的應(yīng)用
起重機的生產(chǎn)都要符合國家規(guī)定設(shè)計規(guī)范。大梁的下?lián)隙?、支腿的失穩(wěn)等等。加上起重機行業(yè)定制產(chǎn)品的增加，針對形形色色的客戶需要的起重機，傳統(tǒng)的行業(yè)經(jīng)驗保證設(shè)計的準(zhǔn)確已經(jīng)很是吃力。往往客戶定制只有一、兩架，不能實現(xiàn)批量生產(chǎn)，建造樣機進(jìn)行物理實驗驗證設(shè)計的做法很不現(xiàn)實。起重機因為設(shè)計不合格最后造成嚴(yán)重的人員傷亡、財產(chǎn)損失時有發(fā)生。
Simulation可以很好的幫助企業(yè)驗證設(shè)計是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)計的最優(yōu)。針對箱式起重機、桁架式起重機，simulation殼單元、梁單元、實體單元混合網(wǎng)格可以很好的完成起重機實際工況的模擬分析。Simulation提供全面的約束條件和豐富的載荷種類完全可以模擬起重機現(xiàn)實的工況，同時軟件可以方便快捷的完成起重機焊接強度、螺栓連接強度的分析。下圖為simulation分析成果。
Solidworks在起重機行業(yè)的應(yīng)用
Solidworks是一個通用的機械設(shè)計軟件，為使solidworks在特定的行業(yè)中有效地發(fā)揮作用，并使常用的或重復(fù)的任務(wù)自動化，提高效率，對solidworks進(jìn)行針對行業(yè)需求的二次開發(fā)是很有必要的。為了方便用戶進(jìn)行二次開發(fā)，solidworks提供了幾百個應(yīng)用程序接口API (Application Program Interface)，用戶可以使用 VB \VBA \VC\Delphi等高級語言進(jìn)行二次開發(fā)。結(jié)合空間幾何學(xué)知識和產(chǎn)品的系列化變更特點，由編程語言制定邏輯關(guān)系將參數(shù)集中，實現(xiàn)由參數(shù)直接驅(qū)動模型建造，并且自動完成工程圖的繪制。目前，在國內(nèi)起重機行業(yè)已經(jīng)有一些企業(yè)完成針對自己產(chǎn)品的二次開發(fā)功能模塊，其效果顯著。
Solidworks的CAD、CAE、PDM及二次開發(fā)功能，完全可以滿足起重機行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、數(shù)據(jù)管理等。相信solidworks設(shè)計仿真一體化平臺一定會幫助中國起重機行業(yè)再鑄輝煌。