Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

САПР

Структурно САПР состоит из проектирующих и обслуживающих подсистем. К проектирующим подсистемам относят подсистемы, выполняющие законченные проектные процедуры и операции, например подсистемы проектирования поршневого двигателя, системы воздухоснабжения, механизма газораспределения, смазочной системы и т.д. Обслуживающие подсистемы САПР предназначены для обеспечения работоспособности проектирующих подсистем, например документирования, графического отображения объектов проектирования, информационного обеспечения и т.д.
Каждая подсистема состоит из компонентов САПР, обеспечивающих функционирование подсистемы и выполняющих строго определенные функции в ней. Различают следующие компоненты САПР двигателей: техническое, математическое, лингвистическое, программное, методическое, организационное и информационное обеспечения. Допускается математическое и лингвистическое обеспечения объединять с методическим обеспечением.
В состав технических средств САПР (рис. 15) входит центральный вычислительный комплекс (ЦВК), состоящий из одной или нескольких ЭВМ высокой производительности с развитым набором периферийных устройств, и несколько автоматизированных рабочих мест (АРМ) проектировщиков. По существу комплекс технических средств САПР является организационной совокупностью средств вычислительной техники для подготовки, передачи, переработки, накопления и выдачи информации о проектируемом двигателе.
Центральный вычислительный комплекс САПР двигателей может быть создан на базе больших ЭВМ, таких, как ЕС-1045, ЕС-1050, ЕС-1055, ЕС-1060. Эти ЭВМ имеют широкую номенклатуру внешних устройств, большой объем оперативной м внешней памяти, высокую производительность и обеспечивают необходимые основные режимы работы САПР двигателей-пакетный и диалоговый. Режим пакетной обработки означает решение задачи машиной по заранее составленной программе без вмешательства человека в ход решения. В отличие от пакетного режима диалоговый подразумевает вмешательство человека в вычислительный процесс в заранее предусмотренные моменты. Необходимость применения диалогового режима в САПР двигателей вызвана тем, что большинство задач при проектировании двигателей не может быть полностью формализовано достаточно простым и однозначным алгоритмом.
Для обеспечения диалогового режима работы в составе технических средств САПР двигателей имеются алфавитно-цифровые и графические дисплеи, позволяющие оперативно вводить и выводить информацию из ЭВМ. В алфавитно-цифровых дисплеях на экране отображается только текстовая информация. Графический дисплей предназначен для отображения информации в виде чертежей, схем, рисунков и графиков.
Кроме средств оперативного обмена графической и текстовой информацией, при автоматизированном проектировании двигателей необходимо иметь средства для машинного изгото-
вления конструкторской документации. К средствам машинной графики помимо дисплеев, как правило, относят чертежные автоматы, автоматические и полуавтоматические кодировщики графической информации. Чертежные автоматы называют графопостроителями. Наибольшее распространение получили графопостроители электромеханического типа, представляющие собой чертежные устройства с числовым программным управлением. Устройства ввода графической информации (УГВ) разделяют на автоматические и полуавтоматические. В САПР двигателей применяют полуавтоматические УГВ.
В настоящее время выпускается три типа АРМ: автоматизированное рабочее место конструктора радиоэлектронной аппаратуры (АРМ-Р), автоматизированное рабочее место конструктора изделий машиностроения (АРМ-М) и комплекс для решения задач технологической подготовки (АРМ-Т). В состав АРМ (рис. 16) кроме мини-ЭВМ входят следующие устройства: электрифицированная пишущая машинка (ЭПМ), алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ), устройство ввода с перфоленты (УВв ПЛ), устройство вывода на перфоленту (УВыв ПЛ), устройство ввода с перфокарт (УВв ПК), текстовый дисплей, графический дисплей, УГВ, графопостроитель, накопители на магнитных дисках (НМД) и магнитных лентах (НМЛ), устройство сопряжения мини-ЭВМ с ЦВК. Вместе с комплексами АРМ поставляется базовое программное обеспечение, в состав которого входят операционные системы, программная система средств машинной графики, система для подготовки данных для станков с числовым программным управлением и т.д.
Целесообразно применение групповых АРМ, состоящих из набора терминальных станций на базе мини-ЭВМ, и ЦВК, способного обслуживать банк данных, выполнять большую часть расчетных работ по проектированию и выпускать проектную документацию. Каждая терминальная станция ориентирована на выполнение отдельного вида проектных работ (изготовление чертежей, редактирование текстов и т.д.). Лингвистическое обеспечение включает языки проектирования и терминологию.
Совокупность средств и методов, позволяющих осуществлять ввод и вывод из ЭВМ графической информации без ручного преобразования ее в числовую форму, называют машинной графикой.
Комплекс периферийных устройств и мини-ЭВМ, обеспечивающий пакетный и диалоговый режимы работы САПР, называют автоматизированным рабочим местом проектировщика.
Комплексы АРМ строят на базе малых ЭВМ типа СМ-3 и СМ-4.
При разработке общего математического обеспечения САПР либо создают проблемно-ориентированную ОС, либо используют универсальную ОС на верхнем уровне и дополнительно создают мониторную систему САПР на низшем уровне.
Работа конструктора в САПР по существу сводится к переработке некоторого объема исходной информации с целью создания новой информации (информационного образа проектируемого изделия). Пользователь САПР запрашивает у ЭВМ различную справочную текстовую и графическую информацию, синтезирует конструкцию, анализирует ее и принимает решение о ее оптимальности. Для осуществления обмена потоками информации между проектировщиком и ЭВМ помимо алгоритмических языков, входящих в математическое обеспечение ЭВМ, необходимы входные языки. Их назначение-представление сведений об объектах и целях проектирования, о методах и последовательности решения задач. Для описания схем, чертежей, параметров конструкций и другой графической информации служит язык описания объекта (ЯОО). Для указания ЭВМ особенностей решения задачи проектирования необходим язык описания заданий (ЯОЗ). Входные языки дают возможность инженеру-пользователю САПР правильно обратиться к нужным программам, необходимым при решении задач синтеза, анализа и оптимизации конструкции двигателя.
Программное обеспечение САПР разделяют на общее и специальное. Общее программное обеспечение мало зависит от специфики объекта проектирования и, как правило, представляет собой операционную систему (ОС), предназначенную для планирования и организации процесса обработки, ввода-вывода, управления данными, подготовки, отладки программ и других операций вычислительного комплекса. Универсальные операционные системы, поставляемые вместе с математическим обеспечением ЭВМ, плохо приспособлены для САПР.
Специальное программное обеспечение САПР комбинированных двигателей внутреннего сгорания состоит из пакетов прикладных программ. Пакеты прикладных программ содержат программы, при помощи которых конструкторы на различных этапах проектирования анализируют создаваемые конструкции двигателя, его агрегатов и деталей, принимают необходимые решения. Пакеты прикладных программ должны удовлетворять следующим требованиям: решать поставленную задачу проектирования в целом (выдавать результат в виде готового чертежа или управляющей перфоленты); автоматизировать в первую очередь решение многократно повторяемых трудоемких задач, связанных с. возможностью совершения ошибок, а затем решение типовых массовых задач; строиться с учетом широкого использования диалогового режима, который позволяет конструктору вмешиваться в ход решения задачи и контролировать его, направляя процесс решения по правильному пути.
Вследствие разнообразия задач, решаемых при проектировании двигателей, в состав специального программного обеспечения входит большое число пакетов прикладных программ, организованных в библиотеки. Обычно программы одного уровня объединены в одну библиотеку. Поскольку для большинства задач нельзя заранее указать наилучший метод и алгоритм решения, то в состав библиотеки целесообразно включать несколько программ, позволяющих решать одну и ту же задачу. Наличие нескольких программ одинакового целевого назначения позволяет пользователю в каждой конкретной си-
туации выбрать наиболее эффективный метод решения с учетом требований по точности, ресурсам времени, наличия исходной информации.
Основными требованиями, предъявляемыми к структуре специального математического обеспечения САПР, являются следующие: модульность-представление программы в виде отдельных модулей; открытость-возможность дальнейшего развития программного обеспечения путем включения в его состав новых модулей и замены устаревших без изменения остальных; функциональная полнота-обеспечение решения большого набора законченных проектных задач на всех стадиях проектирования двигателей, от получения технического задания до выпуска рабочей документации; универсальность-способность охвата возможно большего количества типов проектируемых комбинированных двигателей внутреннего сгорания. Для обеспечения указанных требований используют мелкомодульное построение программного обеспечения с последующей автоматической генерацией программ проектирования, настроенных на решение конкретной возникшей задачи.
Информационное обеспечение представляет собой совокупность информации, необходимой для проектирования и размещенной на машинных носителях, и средств для управления потоками этой информации в САПР. Для успешной работы САПР двигателей необходимо создавать базу данных, которая состоит из следующих основных частей: входного языка (языка управления базой), монитора-интерпретатора и информационного архива. В информационный архив входят сведения справочного характера, описания типовых проектных процедур, типовые решения, результаты выполнения предыдущих этапов проектирования и экспериментальных исследований двигателей-аналогов, опытных образцов, а также математические модели геометрических образов деталей и документов. Через базы данных осуществляется взаимодействие САПР с автоматизированными системами управления процессом испытания двигателей и другими подсистемами автоматизированной системы управления производством.
Организационное обеспечение представляет собой положения, инструкции, штатные расписания и другие документы, регламентирующие структуру подразделений и их взаимодействие с комплексом средств автоматизации проектирования.
Специальное программное обеспечение построено по иерархическому принципу, вытекающему из блочно-иерархического подхода к проектированию и иерархии подсистемы САПР двигателей.

1 2 3 4 5 6 7 8

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.