SolidWorks - робимо літаюче крило зі стельки

@@ Отже - намалюємо у SW літаюче крило зі стелю.

@@Кілька слів про те, як ми будуємо крило. Справа в тому, що в житті крило будується від каркаса (логічно) і тільки збудувавши каркас, крило обтягується оболонкою. У плані ж моделювання в SW корисно піти іншим шляхом - спочатку найпростіше намалювати оболонку, а потім усередині вибудувати всі елементи каркаса. Це дозволяє отримати зовнішню поверхню оболонки максимально наближеної до ідеалу (вибраного профілю крила), а всі внутрішні елементи вже при побудові отримають контури з урахуванням товщини оболонки.

З чого почати

Для початку на площині "Зверху" створимо ескіз крила в плані зверху. Зверніть увагу: я спеціально продовжив задній край до поздовжньої осі ЛА. Таким чином, я отримав точку, де закінчуватиметься кореневий профіль крила.

@@ Вибравши точку на краю крила та площину "Справа" створимо допоміжну площину (на ній надалі малюватимемо кінцевий профіль крила).

@@ На площині праворуч малюємо кореневий профіль. Для цього беремо таблицю точок профілю та ставимо крапки за координатами з таблиці. Далі по точках обводимо двома сплайнами. Якщо обвести одним - отриманий профіль (з напівкруглою задньою кромкою) потім не вдасться витягнути в тонкостінну бобишку. Конкретно для ЦАГИ12, використовуваного у прикладі, найкращий варіант, коли один сплайн веде від задньої кромки, по верхній поверхні, через лобик на нижню поверхню і лише останні дві точки з'єднуються другим сплайном.

@@Сплайни робляться пропорційними і розтягуються по лінії кореневого перерізу крила.

@@ Через буфер обміну переносимо профіль до ескізу на допоміжній площині. У цьому ескізі потрібно буде провести осьову лінію від передньої кромки під кутом убік.задній, нахил цієї осьової лінії дасть нам кут крутки кінцевого профілю крила.

Після того, як кут крутки буде заданий, профіль притягується до початкової точки лінії лобіком, а хвостик поміщається на лінію так, щоб проекція кінцевої точки на горизонтальну площину припала на кінцеву точку на першому (базовому) ескізі.

Будуємо оболонку крила

@@ Взагалі, оболонку в SW правильніше будувати з листового металу, але я обходжусь і без нього - будую все з твердих тіл. Недолік - неможливість отримати точні розгортки оболонки, але, як показує практика, - точні розгортки зі стель і не потрібні - їх завжди потрібно вирізати з невеликим припуском і зайве відрізати вже за місцем. А інформацію для побудови приблизної розгортки можна буде почерпнути і з моделі, побудованої з твердих тіл, але про це трохи пізніше.

@@ Отже, обравши початковий та кінцеві профілі крила, вибираємо елемент . Спочатку ми побачимо повністю заповнене всередині тіло, утворене перерізами – на цьому моделювання крила можна закінчити, якщо ми ріжемо крило струною із цільного шматка пінопласту.

@@ Але ми йдемо далі - ми ж будуємо набірне крило, зі стельки. Вибираємо. Спочатку змінюємо напрямок оболонки – всередину. А потім збільшуємо товщину оболонки до 4 мм (незрозуміло чому, але якщо я роблю ці кроки в іншій послідовності, то нічого не виходить).

@@ Отримана оболонка повинна бути вирізана по задній кромці - у середині вікно під гвинт, а по решті задньої кромки під елевон. Весь цей виріз будується ескізом на горизонтальній площині, тут нам знадобиться базовий ескіз - просто обведіть осьові лінії базового ескізу. Задню лінію ескізу можна провести трохи далі.

@@ Вибравши ескіз вирізу, вибираємо елемент . Для того, щобб крило було вирізане не тільки зверху, вибираємо і підбираємо глибини вирізів так, щоб свідомо вийти за межі оболонки.

@@Отже, ми отримали повністю сформовану оболонку крила. Незважаючи на те, що розгорнути в розгортку цю оболонку SW не зможе, ми зможемо за доступними даними прикинути приблизну розгортку.

@@ Вибравши в інструментах, клацніть лінійкою по верхній кромці нашої оболонки в області кореневого перерізу. І ви отримаєте довжину дуги.

робимо

@@ Подібними вимірами ми можемо отримати всі цікаві для нас розміри для формування розгортки. Намальована на папері або прямо на стелю, така розгортка вирізається з невеликими припусками (особливо в області носика кореневого перерізу - там буде загин по профілю, який вимагатиме більше матеріалу, щоб повністю накрити кореневу нервюру).

Нервюри

Перша нервюра буде розташовуватися в корені крила - дві ці нервюри будуть склеюватися при склеюванні половинок крила.

@@ Збудуємо ескіз нервюри на горизонтальній площині. На цій площині нервюра виглядатиме як прямокутник шириною 4 мм, від передньої до задньої кромки оболонки. Але будьте уважні – ескіз нервюр не повинен виступати за межі оболонки!

@@ Вибравши ескіз нервюри, вбираємо елемент. Вибираємо та вибираємо тіло – оболонка крила. """" Так як ми будуватимемо нервюру як окреме тіло, то галочку на потрібно прибрати.

@@ Ми отримали верхню половинку нервури. Тепер прибудуємо до неї нижню частину.

@@ Вибравши той самий ескіз (тепер він знаходиться всередині елемента). Знову вибираємо. Нова витяжка також робиться до тіла оболонки. Але тепер ми об'єднаємо нижню частину нервури у загальне тіло із верхньою частиною. Для цього галочку залишимо, але ось знизу, в . Буде требазняти галочку з і вибрати тіло верхньої половинки нервури. Якщо SW дати зробити автовибір, то нижня половинка зіллється з усім, що можна - тобто. і з верхньою половинкою та з оболонкою, а ми цього не хочемо.

Якщо подивитися на тверді тіла в дереві елементів зліва екрана, то ми побачимо що у нас тепер два тверді тіла - оболонка і коренева нервюра. Саме це нам і потрібне.

Наступну нервюру ми розташуємо по осі коробки мотто-рами і батарейного відсіку - тобто. на відстані 15мм від поздовжньої осі. Тут ми чинимо так само як з кореневою нервюрою. Але при роботі з нервюрами під поверхнею оболонки сама оболонка буде заважати - тому, обравши тіло оболонки, погасимо його.

Подальша побудова нервюри робиться так само як попередньою, тільки тіло, до якого будується витяжка, потрібно буде вибирати в дереві елементів - на моделі його не видно.

літаюче

@@ Наступні нервюри будуються так само. Але ось та, що в середині крила – може бути побудована іншим способом. Для її побудови ескіз на вертикальній площині – просто пряма лінія. А ось витяжка робиться тонкостінним елементом. Отриманий результат буде таким самим, якби ми будували на основі прямокутного базового ескізу. Загалом це незначна різниця - але якщо всередині крила нервюр багато - цей спосіб може значно скоротити обсяг роботи з малювання ескізів нервюр на вертикальній площині.

робимо

@@ А ось з побудовою кінцевої нервюри - доведеться повозитися. Справа в тому, що оболонка нижньою частиною на кінці крила піднімається над горизонтальною площиною. І побудований на ній ескіз не може бути витягнутий для формування нервури всередині оболонки. Для базового ескізу нервюри нам доведеться збудувати додаткову,допоміжну площину. Для побудови площини нам доведеться побудувати ескіз осьової лінії кінцевого профілю (та сама, на якій ми задавали кут крутки кінцевого профілю на самому початку). Як ще один елемент, що задає площину, виберемо кінцеву точку на задній кромці третьої нервюри (там, де закінчується вікно під гвинт).

solidworks

Тепер у цій допоміжній площині будуємо ескіз кінцевої нервюри і робимо витяжки. Тут зіткнемося з черговою складністю - т.к. допоміжна площина ескізу не паралельна горизонтальній площині, то витяжки ескізу проведеного по краю не будуть обмежуватися тілом оболонки і SW відмовиться будувати такі витяжки. Прийде зрушити ескіз кінцевої нервюри трохи всередину крила.

@@Помудривши з підбором положення базового ескізу для кінцевої нервюри, ми її нарешті побудуємо. І приступимо до поздовжнього набору. Спочатку необхідно закрити щілину в оболонці ззаду. В області вікна під гвинт, будуємо витяжки за базовим ескізом на вертикальній площині, так само як будували нервюри. Але цей елемент варто продовжити і далі – він буде заднім лонжероном у крилі.

@@ А ось для того, щоб закрити щілину на задній кромці доведеться знову скористатися нашою кривою допоміжною площиною, якою ми користувалися для кінцевої нервюри. І тут знову доведеться підбирати положення ескізу так, щоб SW зміг зробити витяжки.

@@ Точно так само як задній, будуємо і передній лонжерон. Для лобіка малюємо товстіший ескіз, ніж для лонжеронів, але формується він так само як лонжерони.

Ось ми і побудували весь каркас крила. Крило у нас - досить складне за формою (тут і двоопуклий S-профіль, і геометрична крутка). Щоб сформувати його саме таким, як ми хочемо, буде потрібностапель - інакше ні крутки ні нижньої кривизни ми зможемо отримати.

@@ Зверніть увагу: самі нервюри - не силові елементи конструкції, силовим є поздовжній набір, а нервюри будуть потрібні для формування профілю, тому, вирізані цілком нервюри надалі розрізаються в місцях, де вони зливаються з лонжеронами і лобіком, а ось лобік і лонжерони будуть цілісними.

@@ А тепер – стапель.

Складальний стапель

Для стапеля нам знадобиться ще одна допоміжна площина, вона буде паралельна горизонтальній, але відстояти вниз на висоту стапеля.

@@ Власне, після побудови цієї площини подальші дії з урахуванням отриманого раніше досвіду питань викликати не повинно. Будуємо ескізи поздовжнього та поперечних наборів стапеля, робимо витяжки до оболонки та не забуваємо прибирати галку на злиття тіл – нам потрібні окремі тіла для кожного з елементів. Оболонку можна і висвітлити, а можна так і залишити погашеною – на ваш смак.

@@ Ось що має вийти (тут прихована не тільки оболонка, а й весь каркас крила):

@@Саме сумнівне місце - це передня частина стапеля - там такий витончений зріз виходить, зробити який з стелі не вдасться. Найкраще там просто зробити поличку по нижній кромці цього зрізу. Власне по крилу ми все зробили – якщо не бентежить складність – то можна починати будувати – гасимо всі непотрібні тіла, крім того, шаблон для якого ми збираємось друкувати. І створюємо креслення:

@@ На кресленні виберемо вид збоку та масштаб 1:1.

Якщо горизонтально розташованого листа A4 не вистачить, можна взяти A3. Найгірше з лонжеронами - їх і на A3 не вмістити, але подивіться уважно - лонжерони у нас практично не відрізняються від прямої балки, що звужується - тобто. їх шаблони 1:1 тане потрібні - просто достатньо роздрукувати їх у зменшеному вигляді та проставити розміри. А викреслити їх можна прямо на стелю, по лінійці.

@@Я друкував шаблони нервюр разом із поперечними елементами стапеля на окремих листах у двох примірниках і просто наклеював їх на стелю двостороннім скотчем. З вирізаних нервюр шаблони я зривав, а зі стапельних – не обов'язково.

Лобік правої та лівої частини крила (так само як і задній лонжерон) я робив зі склеєних листів стельки як єдине ціле (це загальний елемент для всього крила). Далі зібрав стапель, тобто. без різниці, поздовжні або поперечні елементи різати чи робити пази. На стапель потрібно покласти наперед сформовану нижню оболонку. Підрізати по шву та склеїти. Далі на нижній поверхні збирається весь каркас. Верхня оболонка (теж попередньо відформована) приклеюється окремо - спочатку одна половинка, потім друга (у стик центральним швом з першої). Розгортку верхньої оболонки треба робити з великими припусками по внутрішньому краю і акуратно підрізати.

Поки добудувати крило за такою технологією я не встиг, через катастрофічну нестачу часу, - зроблені тільки скелет і стапель. Однак я його колись обов'язково добудую. Якщо ви намалювали це крило самі за моїми інструкціями - то намалювати простіше крило - вам вже не складе труднощів.

Тут ще не намальований елевон. І, власне, намальована поки що лише одна половина крила та стапеля. Думаю, що домалювати це ви зможете самі. Просто побудуйте початкові та кінцеві перерізи елевону та об'єднайте їх бобишкою з основ. Другу половину всього, що ми намалювали, можна отримати дзеркальним відображенням.

@@ Пробуйте - дерзайте, і все вийде.

@@ Весь проект у SilidWorks - скачати(zip-архів, 430 кБ)