Zapis Konstrukcji

Instrukcja do zajęć projektowych

Autodesk Inventor

Wstawianie profili znormalizowanych

i tworzenie połączeń spawanych

dr inż. Krzysztof Psiuk

Gliwice 2007

- 2 -

1. Wstęp

Kolejnym zagadnieniem omawianym w ramach zapoznania się z programem
Inventor jest wykorzystanie w tym programie gotowych profili oraz przygotowywanie
połączeń spawanych. W programie Inventor dostępna jest baza danych (Content
Center) zawierająca elementy znormalizowane. W tym ćwiczeniu przedstawione
zostaną zagadnienia związane z użyciem tej bazy do wstawiania do modelu zespołu
znormalizowanych profili walcowanych. Oczywiście baza ta zawiera nie tylko takie
profile, ale również wiele innych gotowych elementów, które mogą być wykorzystane
do modelowania.

Oprócz zagadnień związanych z użyciem bazy Content Center, opisane zostaną
zagadnienia związane z modelowaniem połączeń spawanych. Dotyczyć to będzie
modelowania zarówno połączeń spawanych czołowych jak również pachwinowych.

2. Użycie bazy Content Center

W programie Inventor znajduje się baza danych zawierająca zbiór gotowych
elementów, które można wykorzystać do modelowania własnych rozwiązań. W
bibliotece tej znajdują się między innymi:

• modele elementów złącznych (kategoria Mocowania),

• modele profili walcowanych (kategoria Kształtki stalowe),

• modele łożysk tocznych i ślizgowych oraz elementów zabezpieczających

(kategoria Części wałów),

• modele rur i złączek (kategoria Rury cienko- i grubościenne).

Dostępne w tej bibliotece modele mogą być wykorzystane do budowania zespołów,
przyspieszając proces konstruowania.

2.1. Normy dostępne w bazie

Zawartość bazy Content Center zależy od opcji wybranych w czasie instalacji. Aby
sprawdzić jakie bazy danych zostały zainstalowane, należy uruchomić program
ADMS Console 2008. Po uruchomieniu tego programu należy zalogować się w
imieniu użytkownika Administrator. Domyślnie użytkownik ten nie ma nadanego
hasła. Po uruchomieniu tej aplikacji otworzy się okno programu przedstawione na
Rys. 1. Po rozwinięciu pozycji Biblioteki znajdującej się w drzewku, w lewej części
okna, można zobaczyć zainstalowane biblioteki. Biblioteki dostępne w tym programie
obejmują różne normy. Są to między innymi:

• amerykańska norma ANSI,

• niemiecka

norma

DIN,

- 3 -

• europejska

norma

ISO,

• zbiór norm krajowych zgromadzonych w grupie OTHER.

Rys. 1 Aplikacja ADMS Console 2008

Aby możliwe było korzystanie z polskich norm PN, konieczne jest, aby zainstalowane
były biblioteki z normami krajowymi AI2008_Inventor OTHER.

Rys. 2 Polecenie Wstaw z Content Center

2.2. Elementy znormalizowane

Dostęp do znormalizowanych elementów z programu Inventor jest możliwy w
modelach typu Zespół oraz Zespół spawany. W Panelu zespołu znajduje się
polecenie Wstaw z Content Center (Rys. 2). Użycie tego polecenia otwiera okno z
dostępnymi modelami elementów. Pierwsze uruchomienie tego polecenia powoduje
otwarcie okna dialogowego, z pytaniem o nazwę użytkownika oraz hasło, w imieniu
którego program Inventor ma zalogować się do serwera ADMS (Rys. 3). Aby
wykorzystać serwer ADMS tylko w celu pobierania elementów z biblioteki Content
Center, należy wybrać opcję Użytkownik Content Center (tylko do odczytu), wskazać
nazwę serwera, na którym zainstalowano serwer ADMS i zatwierdzić przyciskiem
OK. Jeżeli instalację programu Inventor oraz Serwera ADMS przeprowadzono na
jednym komputerze, w polu Serwer należy wpisać localhost. Takie kroki należy
powtarzać przy każdym pierwszym uruchomieniu biblioteki Content Center w danej
sesji pracy z programem Inventor. Aby uniknąć konieczności powtarzania tych

- 4 -

kroków przy każdym uruchamianiu biblioteki Content Center, w każdej sesji używania
programu Inventor, można zaznaczyć opcję Automatycznie zaloguj się w kolejnej
sesji.

Rys. 3 Logowanie do serwera z bibliotekami Content Center

Po zalogowaniu się do serwera ADMS, otworzy się okno przedstawione na Rys. 4. W
lewej części okna znajduje się drzewko z grupami dostępnych elementów
znormalizowanych. W prawej części okna będą pojawiały się, w zależności od
kontekstu, dostępne modele elementów, utworzonych na podstawie określonych
norm. Można tam znaleźć numer normy, według której dana grupa modeli została
utworzona.

Rys. 4 Okno biblioteki Content Center

- 5 -

Aby wstawić model jakiegoś elementu znormalizowanego do zespołu, należy
najpierw wybrać numer normy, na podstawie której ma on zostać utworzony.
Załóżmy, że konieczne jest wstawienie profilu ceowego C100 wykonanego wg
polskiej normy PN-86/H-93403. W tym celu w lewym oknie rozwijamy pozycję
drzewka Kształtki stalowe, a w prawym oknie szukamy żądanej normy. Klikamy
dwukrotnie na żądaną normę. Na ekranie ukaże się okno dialogowe przedstawiające
wszystkie ceowniki, które są określone przez tę normę (). Z dostępnej listy
ceowników wybieramy C100x50, a w polu Długość, wprowadzić musimy żądaną
długość ceownika wyrażoną w milimetrach (Rys. 5).

Rys. 5 Wybór ceownika – zakładka Wybierz

Po przełączeniu na zakładce, znajdującej się w górnej części tego okna, do pozycji
Widok tabeli, otrzymamy szczegółowy opis ceowników wytwarzanych wg. wybranej
normy (Rys. 6).

Ponieważ zbiór norm dostępnych w programie Inventor jest duży, w trakcie
przeglądania elementów znormalizowanych dostępnych we wszystkich normach
może okazać się kłopotliwe. Dlatego też, możliwe jest wyodrębnienie z całej gamy
dostępnych norm tylko określonej. Do tego celu wykorzystuje się narzędzie
filtrowania. Jest ono dostępne w menu Narzędzia

→Filtry (Rys. 7). Po wybraniu tego

narzędzia można ograniczyć wyświetlane normy np. tylko do grupy PN. Jeżeli taka
grupa nie istnieje to należy ją utworzyć przez wybranie z menu pozycji
Narzędzia

→Filtry→Dodaj/Edytuj filtry.

- 6 -

Rys. 6 Wybór ceownika – zakładka Widok tabeli

Rys. 7 Filtrowanie elementów bazy Content Center

- 7 -

3. Modelowanie połączeń spawanych

Modelowanie połączeń spawanych odbywa się w modelu zespołu typu Element
spawany (Rys. 8). Modelowanie zespołu można również rozpocząć od modelowania
w modelu typu Złożenie. W przypadku, gdyby okazało się, że konieczne jest
wprowadzenie do zespołu połączeń spawanych można zmienić typ modelu na
Element spawany. W tym celu należy z menu głównego programu Inventor wybrać
pozycję Przekształć, a następnie polecenie Konstrukcja spawana. Należy jednak
pamiętać, że takie działanie jest nieodwracalne. Można przekształcić model typu
Złożenie do typu Element spawany, natomiast działanie odwrotne jest niemożliwe.

Rys. 8 Model elementu spawanego

3.1. Zespół spawany

Jak opisano wcześniej tworzenie zespołu spawanego można rozpocząć na dwa
sposoby. Zaleca się jednak, aby modelowanie elementów spawanych
przeprowadzać osobno, tworząc modele takich elementów, przez wykorzystanie od
razu modelu typu Element spawany. Po wybraniu tego typu elementu otworzy się
okno programu Inventor podobne do okna modelu typu Złożenie. W oknie tym
dostępny jest Panel zespołu konstrukcji spawanej (Rys. 9), podobny do Panelu
zespołu w modelu Złożenie. Umożliwia on wykonanie tych samych działań, ponieważ
element spawany można potraktować jako podzespół, składający się z elementów
połączonych ze sobą spoinami. Inny natomiast jest widok okna Modelu (Rys. 10).
Pojawiły się w nim nowe pozycje związane z przygotowaniem elementów do
spawania:

• Przygotowania,

• Spoiny,

• Obróbka.

- 8 -

Rys. 9 Panel zespołu konstrukcji spawanej

Rys. 10 Okno modelu dla Elementu spawanego

Działania dotyczące wykonywania operacji wstawiania elementów, oraz ich łączenia
są wykonywane tak jak w przypadku tworzenia Złożenia. Tutaj również należy
wstawić elementy za pomocą polecenia Wstaw komponent, a do utworzenia nowego
komponentu polecenia Utwórz komponent. Należy również pamiętać o nadaniu
więzów pomiędzy poszczególnymi elementami. Jeżeli to nie zostanie poprawnie

- 9 -

wykonane nie będzie możliwe utworzenie poprawnych połączeń spawanych
pomiędzy poszczególnymi elementami. Dopiero po wstawieniu poszczególnych
elementów zespołu spawanego oraz nadaniu odpowiednich więzów, możliwe będzie
przygotowanie połączeń spawanych.

3.2. Połączenia spawane

Przejście do modelowania połączeń spawanych rozpoczyna się od dwukrotnego
kliknięcia pozycji Spoiny w oknie Modelu (Rys. 10). Po wykonaniu takiej operacji
zmieni się postać okna Panelu konstrukcji spawanej i pojawią się w nim nowe
polecenia (Rys. 11).

Rys. 11 Okno Panelu konstrukcji spawanej po przejściu w tryb

modelowania połączenia spawanego

W zmienionym oknie pojawiły się nowe opcje:

• Spoina

pachwinowa,

• Spoina

kosmetyczna,

• Spoina

czołowa,

• Symbol

spoiny,

• Przekrój

spoiny,

• Zespół narzędzi do obliczania spoin:

o Spoina otworowa i czołowa,

o Spoina

doczołowa,

o Spoina

punktowa,

o Spoina pachwinowa (obciążenie płaszczyzny połączenia),

- 10 -

o Spoina pachwinowa (obciążenie przestrzenne).

Najbardziej istotnymi z punktu widzenia opracowanej instrukcji są dwie pozycje
Spoina pachwinowa oraz Spoina czołowa. Wybór typu spoiny, jakim mają być
połączone dwa elementy wykonujemy przez wybranie jednego z poleceń z Panelu
konstrukcji spawanej. Aby połączyć dwa elementy spoiną pachwinową wybieramy
polecenie Spoina pachwinowa. Aby utworzyć spoinę czołową wybieramy polecenie
Spoina czołowa.

Spoina pachwinowa

Po wyborze polecenia Spoina pachwinowa na ekranie pojawi się okno dialogowe
pokazane na Rys. 12. W oknie tym należy określić:

• powierzchnie, które mają zostać połączone spoiną pachwinową – obszar A

• sposób

określania wymiarów spoiny pachwinowej przez podanie wymiaru a lub

wymiaru z – obszar B,

• postacie lica spoiny – opcja Lico,

• określenie nieciągłości w wykonaniu spoiny – opcja Nieciągłość.

Rys. 12 Okno dialogowe tworzenia spoiny pachwinowej

Spoina czołowa

Po wyborze polecenia Spoina pachwinowa na ekranie pojawi się okno dialogowe
pokazane na Rys. 13. W oknie tym należy określić:

• zestaw powierzchni pierwszego elementu – Zestaw powierzchni 1,

• zestaw powierzchni drugiego elementu – Zestaw powierzchni 2,

• sposób wypełnienia przestrzeni pomiędzy wskazanymi powierzchniami –

Kierunek wypełnienia.

A

B

- 11 -

Rys. 13 Okno dialogowe tworzenia spoiny czołowej

4. Przykład

Przedstawiony poniżej przykład będzie dotyczył utworzenia zespołu spawanego
składającego się zarówno z elementów znormalizowanych jak również takich, które
zostały utworzone samodzielnie. Jako przykład zostanie utworzony element spawany
przedstawiony na Rys. 14.

Rys. 14 Przykład elementu spawanego

- 12 -

Przedstawiony na przykładzie element spawany składa się z słupa wykonanego z
dwuteownika I100, oraz trzech elementów wykonanych z blach. Szczegółowe
postacie tych elementów zostaną przedstawione poniżej.

Modelowanie tego elementu rozpoczynamy od utworzenia nowego modelu typu
Element spawany. W tym celu wybieramy opcję polecenie Nowy i wybieramy ikonę
Konstrukcja spawana.iam. Po utworzeniu zapisujemy nowo utworzony plik pod
nazwą Wspornik.iam.

4.1. Wstawienie dwuteownika

W pierwszym kroku do nowo utworzonego modelu wstawiony zostanie element
znormalizowany w postaci dwuteownika I100 o długości 500 mm. Wstawienie
rozpoczynamy od wybrania z Panelu zespołu konstrukcji spawanej, polecenia Wstaw
z Content Center. W oknie biblioteki Content Center w drzewie widoku kategorii
wybieramy Kształtki stalowe, a następnie wybieramy pozycję Belki I. W prawej
części okna szukamy normy PN-91/H-93407 i wybieramy ją klikając dwukrotnie
lewym klawiszem myszy (Rys. 15).

Rys. 15 Wybór normy PN-91/H-93407

Po wybraniu normy, na ekranie ukaże się okno z możliwością uszczegółowienia
danych dotyczących dwuteownika. W okienku Oznaczenie zaznaczamy pozycję
I100, a w okienku Długość wprowadzamy wartość 500 (Rys. 16). Zatwierdzamy
wykonanie tego polecenia przez kliknięcie lewym przyciskiem myszy na przycisku
OK. Przed wstawieniem dwuteownika do naszego modelu program pyta nas o nazwę
pliku z modelem dwuteownika. Należy w tym miejscu zwrócić uwagę na ścieżkę do
katalogu w którym zapisywane są wstawiane modle elementów znormalizowanych.

- 13 -

Rys. 16 Wybór dwuteownika I100

Domyślnie pliki z modelami elementów znormalizowanych zapisywane są w
katalogu:

..\Moje dokumenty\Inventor\Pliki Content Center\R2008\pl-PL

Katalog Moje dokumenty należy do aktualnego użytkownika systemu Windows. Aby
można było przenosić katalog z naszym projektem, należy zmienić to domyślne
położenie plików na katalog, w którym zapisano plik Wspornik.iam (Rys. 17).

Rys. 17 Zapis pliku z modelem dwuteownika I100

- 14 -

Można przyjąć zaproponowaną przez program nazwę pliku i zatwierdzić utworzenie
nowego elementu wybierając przycisk Zapisz. Po wykonaniu tego polecenia,
wstawiamy jeden egzemplarz dwuteownika do naszego modelu.

4.2. Wstawienie elementów nieznormalizowanych.

Po wstawieniu dwuteownika, należy utworzyć elementy nieznormalizowane. Są to
blachy o wymiarach przedstawionych na kolejnych rysunkach poniżej (Rys. 18, Rys.
19, Rys. 20). Do wykonania tego etapu użyto polecenia Utwórz komponent z Panelu
zespołu konstrukcji spawanej. Po utworzeniu modeli wszystkich elementów można
przystąpić do dalszego etapu modelowania zespołu spawanego (Rys. 21).

Rys. 18 Element Podstawa

- 15 -

Rys. 19 Element Blacha_1

Rys. 20 Element Blacha_2

- 16 -

Rys. 21 Wstawione elementy

4.3. Nadanie więzów i modelowanie spoin

W kolejnym kroku na poszczególne elementy zostaną narzucone więzy, w taki
sposób, aby uzyskać postać przedstawioną na Rys. 14. W pierwszym kroku
połączono więzami dwuteownik oraz element Podstawa. W tym celu wykonano
wiązanie Zestawiający oraz dwa wiązania Równoległy przedstawione na Rys. 22.

Rys. 22 Wiązania pomiędzy Dwuteownikiem i Podstawą

- 17 -

Następnie należy utworzyć wiązania pomiędzy elementem Blacha_1. Należy zwrócić
uwagę na to, że odległość elementu blacha 1 od dwuteownika wynosi 5 mm.

Rys. 23 Wiązania pomiędzy Dwuteownikiem i elementem Blacha_1

W ostatnim kroku należy nadać wiązania pomiędzy elementami Blacha_1 oraz
Blacha_2, jak pokazano na .

- 18 -

Rys. 24 Wiązania pomiędzy Dwuteownikiem i elementem Blacha_1

Ostatnim etapem jest wprowadzenie do tak utworzonego modelu spoin. Najpierw
zostanie utworzona spoina czołowa. Taką spoiną zostaną połączone elementy
Blacha_1 oraz Dwuteownik. Utworzenie spoiny rozpoczynamy od dwukrotnego
kliknięcia lewym przyciskiem myszy na ikonie Spoiny znajdującej się w oknie Modelu.
Po zmianie aktywnej zawartości okna Panel konstrukcji spawanej, wybieramy z tego
okna ikonę Spoina czołowa. Po otwarciu okna dialogowego dla spoiny czołowej, jako
Zestaw powierzchni 1 wskazujemy powierzchnię dwuteownika przedstawioną na
Rys. 25. Następnie wybieramy Zestaw powierzchni 2 i wskazujemy powierzchnię
znajdującą się na elemencie Blacha_1, jak pokazano na Rys. 26. Kierunek
wypełnienia wskazujemy klikając ponownie jedną z zaznaczonych wcześniej
powierzchni. Tak utworzoną spoinę zatwierdzamy przyciskiem OK.

- 19 -

Rys. 25 Wskazanie pierwszej powierzchni dla spoiny czołowej

Rys. 26 Wskazanie drugiej powierzchni dla spoiny czołowej

- 20 -

Kolejnym etapem jest połączenie spoiną pachwinową elementów Blacha_1 oraz
Blacha_2. Z Panelu Konstrukcji spawanej wybieramy narzędzie Spoina pachwinowa i
rozpoczynamy przygotowywanie kolejnego połączenia spawanego. Jako pierwszą
powierzchnię połączenia zaznaczamy dolną powierzchnię elementu Blacha_2 (Rys.
27). Jako drugą powierzchnię połączenia wybieramy boczne powierzchnie elementu
Blacha_1 (Rys. 28).

Rys. 27 Wskazanie pierwszej powierzchni dla spoiny pachwinowej

Następnie włączamy opcję wymiarowania spoiny wymiarem a i wprowadzamy
wartość wymiaru a równą 5 mm (Rys. 29). Operację zatwierdzamy przyciskiem OK.

- 21 -

Rys. 28 Wskazanie drugiej powierzchni dla spoiny pachwinowej

Rys. 29 Określenie wymiarów spoiny pachwinowej

Ostatnim krokiem będzie przygotowanie połączenia spawanego pomiędzy
Dwuteownikiem i Podstawą. Wybieramy ponownie narzędzie Spoina pachwinowa,
jako pierwszą powierzchnię wybieramy górną powierzchnię Podstawy, a jako drugą
powierzchnię wybieramy wszystkie boczne powierzchnie Dwuteownika (Rys. 30).

- 22 -

Rys. 30 Połączenie spawane Dwuteownika i Podstawy

Ustalamy wymiary spoiny i zatwierdzamy wykonanie tego połączenia przyciskiem
OK. Cały element przedstawiono na Rys. 31.

- 23 -

Rys. 31 Gotowy element spawany