Побудова лопатей гребног гвинта в Solid Works
Моделюючи тривимірні об'єкти, я зустрів утруднення при побудові ряду форм володіють схожим принципом закінчення: корпуси суден, клинки ножів і ріжучого інструменту і зброї в цілому, кінцівки крил, лопаті гвинтів. Їх об'єднує перехід з більш-менш однорідного перетину в сходящуюся по гладкій або крутий траєкторії точку. Причому наявний набір інструментів з твердотілим об'єктом часто може забезпечити тільки приблизний результат, наприклад при виготовленні ножа, форму спусків можна вивести витяжкою трикутного перетину, але кінцівку вже робити не вийти. Нас оточує маса об'єктів отримані не тільки в результаті поширених операцій, таких як фрезерування, свердління, а й інших типу кування, штампування. Відповідно, при 3д моделювання, причому точному моделюванні з розрахунком під якийсь практичний вихід, не можна покладатися на наявні набори прийомів і потрібно бути вільним від стереотипів. У цій статті я пропоную мій варіант виготовлення лопатей гребного гвинта шляхом побудови поверхонь. Любітлям SW відомо посібник В.П. Прохоренко "Solid Works практичне керівництво", де є урок з моделювання вентилятора і моделірованіяе його лопатей "бобишкою по перетинах". На жаль цей спосіб не дозволяє робити закруглені кінці лопатей з перетином ріжучої кромки. Зображений в цьому посібнику гвинт не є робочим, якщо його зробити в реальності, цього не дозволить ні кут атаки, ні профіль. Правильність перетинів - турбота і компетенція проектувальника, а в цьому посібнику показаний лише принцип швидкого і зручного побудови бажаної форми.
Створюємо круглу бобишку. Формуємо додаткову площину під перший контур лопаті гвинта.
Розгортаємо площину 1 перпендикулярно і відкриваємо ескіз малюючи тільки одну дугу.
Формуємо площину 2 по відношенню до площини 1 і на ньому малюємо половинку профілю у краю лопаті.
Вийшовши з ескізу, включаємо тривимірний ескіз і з'єднуємо крайні точки контурів сплайнами як це показано на малюнку нижче.
Переводимо екран на погляд спереду і формуємо контури лопаті.
Примітка * - коли малювали сплайни то була встановлена одна взаємозв'язку (збіги точок), певні ескізи важче переміщати, тому рекомендую прибрати по одній прив'язці на кожну криву, але потім знову встановити взаємозв'язок. Потім виходимо з цього тривимірного ескізу і включаємо новий тривимірний ескіз в цій плосткості. З'єднуємо сплайном дві крайні точки раніше намальованих кривих і руйнуємо одну взаємозв'язок, далі керуючи ручками формуємо дугу закінчення лопаті в відповідності зі своїм задумом.
Переводимо екран в положення "зверху" і керуючи ручками кривої у відповідність з векторами маємо лінію кінцівки лопаті.
Таким чином, в тривимірному відображенні малюнок знайде контури потрібної нам форми лопаті.
Тепер повертаємося знову до площини 1, формуємо на ній новий ескіз і малюємо внутрішню дугу, замикаючи таким чином початковий контур але в іншому ескізі.
Далі переходимо до другої площини і замикаємо в новому ескізі другий профіль.
Тепер ми маємо повне каркасне уявлення лопаті гвинта і можемо редагувати криві. Обов'язково потрібно встановити прив'язки в кривих. При правильно встановлених привязках стає легко редагувати лопать, наприклад змінити відстань між площинами ( "редагувати визначення") і відповідно збільшити або зменшити розмір лопаті.
Тепер приступаємо до формування поверхонь. Приховуємо площині і гасимо витягнуту бобишку. У нас залишається тільки голий каркас лопаті гвинта.
Вибираємо меню Вставка / Поверхня / Заповнити. Далі вибираємо такі криві, на малюнку нижче вони відзначені зеленим кольором.
У лівій частині екрана, в опціях поверхні-заповнити вибираємо Обмежити Криві і вибираємо верхню дугу другого профілю. Він набуває рожевий колір і починається корекція форми.
Повторюємо процедуру, тільки тепер вибираємо внутрішні дуги профілів.
Закриваємо залишилася площину опцією "заповнити поверхню"
Зшиваємо отримані поверхні, меню Вставка / Поверхня / Зшити поверхню поставивши галочку "спробувати створити твердотільний елемент", висвічуємо погашену бобишку. Отримуємо наступний результат.
Формуємо осьову лінію бобишки: меню Вставка / Довідкова геометрія / Вісь і виділяємо грань.
Тепер за допомогою функції Масив, меню Вставка / Масив-Дзеркало / Круговий масив множимо лопаті. Вказуємо довідкову вісь як осі обертання і вибираємо опцію "копіювати тіла", вказуємо число лопатей і ставимо галочку на "рівний крок".
Тепер отримана багатотільних деталь, доступна для редагування.
Тепер можна доробити бобишку, меню Вставка / Елементи / Купол.
Зробити отвір під вісь.
Далі гвинт можна вже вставляти в збірку, моделювати обертання і т.д.
Можна також змоделювати лопать окремо і вмонтувати її в бобишку під управління кроком гвинта. На малюнку внизу зображений гвинт з довільно виставленим для кожної лопаті кутом атаки.
Ознайомитися з моделями можна тут (1.3 мб) і тут (280 кб).