Лекція 3. Основні елементи системи САПР ДВЗ

Структура САПР ДВЗ складається із систем: інформаційної, конс­трукторської, розрахункової, графічної, технологічної та аналізу конс­трукції.

У функції інформаційної системи (ІС) САПР ДВЗ входить збері­гання, систематизація, пошук, видача інформації, необхідної для забез­печення конструювання ДВЗ. До цієї інформації необхідно віднести: біб­ліотеку прототипів двигунів, їх систем, механізмів, елементів, відомостіпро стандартизовані та уніфіковані елементи конструкцій, креслення, довідково-нормативні документи, дані про фізичні властивості матеріа­ лів, що застосовуються в ДВЗ, ДСТУ, алгоритми та програми розрахун­кових методик тощо. г

Розробка ІС САПР ДВЗ - одне з найбільш складних і важливих зав­дань.

Основна функція конструкторської системи (КС) САПР ДВЗ - прий­няття рішень із конструкції окремих вузлів і деталей. Основну роботу тут виконує конструктор, бо вона носить творчий характер і не може бути автоматизована.

Основні функції графічної системи (ГС) САПР ДВЗ - виконання креслень і графічної документації. Вона найбільш автоматизована.

Функціями технологічної системи (ТС) САПР ДВЗ є ув'язування розроблюваної конструкції з можливостями виробництва. Ця система може бути функціональним зв'язком між проектуванням, випуском екс­периментальних зразків ДВЗ та їх доводкою. Для цього в систему за­кладаються дані про можливості виробництва, де планується виготов­лення ДВЗ, вибір необхідного інструменту та інш.

Функції системи аналізу конструкції (АК) САПР ДВЗ повністю ви­значаються типом і конструктивними особливостями ДВЗ, що розроб­ляються.

Завдяки цій системі ще на стадії проектування ДВЗ можна прогно­зувати його працездатність, виявити найбільш слабкі місця, визначити шляхи підвищення надійності роботи ДВЗ. Розробка цієї системи - най­більш складна задача при розробці САПР ДВЗ.

Система АК представляє собою упорядковану інформаційно-взаємопов'язану сукупність математичних моделей, що описують робо­ту ДВЗ та його елементів. До цієї системи входять: керуюча програма, проблемно-орієнтовані блоки та програми, що ними керують, пакет при­кладних програм планування та обробки результатів експерименталь-них досліджень та ін.

Керуюча програма забезпечує можливість повного розрахунку всієї конструкції. У програмі передбачено введення всіх даних, визначення ресурсів для запиту на ЕОМ і т.д.

Проблемно-орієнтовані блоки (ПОБ) основні в (АК) САПР ДВЗ, во­ни призначені для моделювання роботи систем і агрегатів ДВЗ. У цей блок включаються моделі трьох типів: емпіричного, аналітичного і чисе­льного, що зумовлено економічністю і токсичністю і враховується при вирішенні конкретних завдань. Програми, що керують роботою ПОБ, носять допоміжний характер і не включені в основну систему через те, що при можливих розбіжностях у результатах розрахунків відкриють можливість для перерахунків за усіченою схемою, що призведе до еко­номії часу і коштів.

Пакет прикладних програм дозволить використовувати найбільш сучасні методи вирішення завдань, які розв'язуються в проблемно-орієнтованих блоках.

Стандартні програми планування і обробки результатів найчас­тіше використовуються в ході доказових робіт ДВЗ.

Функції розрахункової системи (РС) САПР ДВЗ - виконання необ­хідних розрахунків. Система поділяється на окремі підсистеми (рис. 9.1)

і передбачає вертикальний і горизонтальний поділ залежно від типу за­дач, що вирішуються.

Нульовий рівень у РС - робота керуючої програми, на цьому етапі вводяться дані про конструкцію ДВЗ і приблизні параметри режиму, що досліджується.На першому рівні аналізується робота і характеристики ДВЗ і підси­стеми, що забезпечують робочий цикл - газообмін і паливоподачу. Ос­новна мета цього етапу - визначення параметрів робочого циклу ДВЗ. Ці дані необхідні для наступних досліджень і розрахунків.На другому рівні аналізується робота механізмів і систем ДВЗ. Далі в межах функціональних підблоків виконуються розрахунки окремих елементів кожного блоку та повірочні розрахунки на міцність. На цьому рівні в системі можна виділити декілька головних напрямків за окремими системами ДВЗ і його характеристиками. Ці напрямки взаємопов'язані, між ними здійснюється обмін інформацією. Наприклад, для розрахунку механічних витрат ДВЗ необхідно знати витрати в циліндро-поршневій групі, підшипниках та окремих агрегатах ДВЗ.

Рис. 1.1. Структурна схема розрахункового блоку САПРДВЗ