8002824084

1(92)72013

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW

Przemysław Siemiński¹, Marcin K. Wojs², Szymon Kozieł³, Szymon Blaszczyk⁴

ODTWORZENIE GEOMETRII DENKA TŁOKA SILNIKA PERKINS 1104 PRZY WYKORZYSTANIU ELEMENTÓW INŻYNIERII ODWROTNEJ DO ZASTOSOWANIA W PROGRAMIE AVL FIRE

1. Wstęp

Celem inżynierii odwrotnej w mechanice jest zbadanie istniejącego urządzenia lub pojedynczych części jak zostały wytworzone, z jakiego materiału, jak działają, jakie mają właściwości, itd. Może to służyć do naprawy obiektu lub wykonania jego kopii, albo może też być pomocne w zaprojektowaniu współdziałających z nim podzespołów.

Głównym aspektem inżynierii odwrotnej jest pomiar kształtu, czyli skanowanie zewnętrznych powierzchni. Dzięki temu możliwe jest opracowanie cyfrowego, wirtualnego modelu przestrzennego obiektu, który przydatny jest do wielu zastosowań tj.: wykonanie modelu 3D CAD, a na jego podstawie dokumentacji płaskiej, programowania obrabiarek CNC, drukowania 3D [1], prowadzenie analiz inżynierskich MES (wytrzymałościowych, termicznych, przepływów, itp.. Poza mechaniką, inżynieria odwrotna wykorzystywana jest w muzealnictwie, archeologii, a także w medycynie gdzie pomagają w przygotowaniu skomplikowanych operacji chirurgicznych. Metody inżynierii stosuje się też w projektowaniu wzorniczym, szczególnie w projektowaniu uchwytów anatomicznych lub ergonomicznych [3].

Celem zastosowania skanowania 3D w niniejszej pracy, było opracowanie modelu bryłowego tłoka silnika spalinowego na podstawie rzeczywistego obiektu. Wykonano to ze względu chęć przeprowadzenia analiz numerycznych denka tłoka silnika diesla.

Sprzęt, który został wykorzystywany do pomiarów kształtu denka tłoka to skaner 3D, zwany też nieraz digitalizatorem [4], Rozróżnia się dwie grupy skanerów przestrzennych: stykowe i bezstykowe. Do pierwszej grupy należą ramieniowe skanery stykowe (ramiona pomiarowe), skanery piezoelektryczne, sondy pomiarowe montowane na maszynach współrzędnościowych lub obrabiarkach CNC. Druga grupa to skanery światła białego, skanery i trakery laserowe oraz urządzenia fotogrametryczne.

Do badań wykorzystano system pomiarowy ScanBright polskiej firmy Smarttech [2]. System składa się ze skanera 3D światła białego (rys. 1) oraz z oprogramowania komputerowego w postaci „Mesh3D" w wer. 4.2. Wraz ze skanerem wykorzystywano

157

1

   Dr inż. Przemysław Siemiński - Instytut Podstaw Budowy Maszyn, Wydział SiMR PW.

2

   Mgr inż. Marcin K. Wojs - Instytut Pojazdów. Zakład Silników Spalinowych. Wydział SiMR PW.

3

   Szymon Kozieł - student IV roku na wydziale SiMR, kierunek Mechanika i Budowa Maszyn, specjalizacja Wspomaganie Komputerowe Prac Inżynierskich

4

   Szymon Błaszczyk - student IV roku na wydziale SiMR, kierunek Mechanika i Budowa Maszyn, specjalizacja Wspomaganie Komputerowe Prac Inży nierskich