RUDDER TRUNK 3D
Door H.J. de Nachtegaal Afstudeeropdracht HBO-AutoCad Mechanical Designer onderdeel van de deeltijdstudie “Technische bedrijfskunde” van NOVI opleidingen in samenwerking met TEC CAD College. 1
RUDDER TRUNK 3D Parametrisch driedimensionaal ontwerp van een roerkoning voor een motorjacht. Door H.J. de Nachtegaal
Dit ontwerp is de afstudeeropdracht van de auteur met begeleiding van Ir. R. Boeklagen ; docent van TEC CAD College en bekend auteur va n diverse AutoCAD leerboeken en naslagwerken. Deze afstudeeropdracht voor het onderdeel HBO-AutoCad Mechanical Designer is onderdeel van de deeltijdstudie “Technische bedrijfskunde” van NOVI opleidingen in samenwerking met TEC CAD College.
2
Voorwoord Deze afstudeeropdracht gaat over een parametrisch ontwerp van een roerkoning. Een roerkoning (Engels: rudder trunk) is het vaste scheepsdeel met daarin de lagers en waterdichte scheepshuiddoorvoer waarin de as, met daaraan het roer, draait en vaak “opgehangen” is. Het doel van dit ontwerp is om na invoering van diverse scheepsparameters ineen Excel bestand een driedimensionaal ontwerp met werktekeningen te genereren. Momenteel wordt vaak een oud ontwerp aangepast voor een nieuw project. De ervaring leert dat bepaalde verhoudingen, ontwerpachtergronden, minimale vereisten vaak niet in het “nieuwe” aangepaste ontwerp voorkomen. Met dit ontwerp hoop ik dus deze fouten grotendeels te voorkomen en een flexibel “design tool” te hebben ontworpen waarmee zowel ontwerptijd besparing als aanpasflexibiliteit zijn gegenereerd. Tijdens het ontwerpen ben ik diverse malen tegen problemen aangelopen die ontstonden door het eerste ontwerp zo aan te passen dat deze voor een groot aantal afmetingen bruikbaar is. Het oplossen va n deze problemen heeft de nodige tijd gekost maar stimuleerden wel om vooruit te denken bij de keuze van bepaalde materialen, afmetingen, opbouw van verhoudingen en formules in zowel AutoCAD Mechanical Desktop 6 als in Microsoft Excel. Het zwaartepunt van dit ontwerp ligt niet bij een “één druk op de knop en klaar tekening” maar op een basisontwerp welke een groter dekkingsgebied heeft door het achterwege laten van afwerkingdetails en onderdelen welke en klein dekkingsgebied zouden veroorzaken. Er zijn nu 13 verschillende diameters mogelijk en vele verschillende aslengten en constructie hoogtes. Door het maken van deze opdracht ben ikzelf tot een groter inzicht gekomen van het opzetten en ontwerpen van drie dimensionale parametrische ontwerpen. Ik hoop met dit basisontwerp een flexibel “Design tool” te hebben ontworpen waarmee zowel ontwerptijdbesparing als aanpasflexibiliteit zijn gegenereerd voor het maken van zowel drie dimensionale als twee dimensionale tekeningen voor het maken van een goed eindproduct.
Han de Nachtegaal Kimswerd, maart 2003
3
Inhoudsopgave Inleiding:
Blz.4
Hoofdstuk 1 Par. 1.1 Par. 1.2 Par. 1.3 Par. 1.4
Aanleiding Bedrijf en organisatie Probleemstelling van het ontwerp Doelstelling en keuze
Blz. 5 Blz. 5 Blz. 7 Blz. 8
Hoofdstuk 2 Par. 2.1 Par. 2.2
Beschrijving van de huidige uitvoering Knelpunten in de huidige situatie
Blz. 10 Blz. 13
Hoofdstuk 3 Par. 3.1 Par. 3.2 Par. 3.3 Par. 3.4 Par. 3.5
Inventarisatie van bestaande ontwerpen Opbouw van het ontwerp Knelpunten tijdens het ontwerp Tekortkomingen van het programma Werking van het ontwerp
Blz. 14 Blz. 14 Blz. 16 Blz. 17 Blz. 17
Bijlagen: Eerste pagina’s van Rudder trunk 3D.xls bestand List of rudder shaft parts with details. Dimension constraines flow diagram rudder shaft parts. List of rudder trunk parts with details. Dimension constraines flow diagram rudder trunk parts. Samenstelling tekening (A0 formaat als A3 bijgevoegd)
4
6 pagina’s 2 pagina’ 3 pagina’s 3 pagina’s 5 pagina’s 1 pagina A3
Inleiding Met het maken van dit ontwerp en deze afstudeeropdracht hoop ik een aanzet te geven tot het vaker ontwerpen in drie dimensionaal (3D) in plaats van twee dimensionaal (2D) Grote voordelen hiervan zijn het inzicht in het werkelijke ontwerp en een verminderde kans op fouten. Het volgen van deze opleiding is het gevolg van mijn idee dat drie dimensionaal tekenen veel meer toepassingen gaat krijgen. Mijnsinziens zijn er minder kans op fouten doordat men niet meer in drie 2D aanzichten hoeft te gaan passen en meten. Na de cursus AutoCAD Mechanical heb ik al 2 installaties in dit twee dimensionale programma uitgetekend. Het voordeel hiervan vond ik de grote mate van snel intekenen en de aanpasmogelijkheden vanuit verschillende standaard menu’s zoals de “shaft generator” en de bout- en moerverbindingen. Aangezien we op het bedrijf al jaren de schepen in 3D uittekenen en we vorig jaar aangevangen zijn met een project waarbij alle leidingsystemen aanboord van een 37 meter lang zeiljacht volledig in 3D uitgetekend werden, is het een logisch gevolg om ook de te ontwerpen mechanische onderdelen in 3D uit te werken. Grote voordelen van het 3D tekenen zijn de mogelijkheden tot parametriseren en de mogelijkheden tot het koppelen van de data met rekenprogramma’s zoals het automatisch laten berekenen van gewicht en zwaartepunten. Een ander groot voordeel is dat men in veel 3D programma’s de objecten kan laten scharnieren en draaien als in de werkelijkheid zodat problemen en inzicht in het werk al in vroeg stadium kunnen worden geïnterpreteerd.
5
Hoofdstuk 1 1.1 Aanleiding De aanleiding voor het kiezen van dit onderwerp is het regelmatig terugkeren van het uitrekenen en uittekenen van een roerkoning. Doordat er voor ieder schip weer andere parameters zijn is het vaak een probleem om een standaard product toe te passen. Momenteel wordt vaak een oud ontwerp aangepast voor een nieuw project. De ervaring leert dat bepaalde verhoudingen, ontwerpachtergronden, minimale vereisten vaak niet in het “nieuwe” aangepaste ontwerp voorkomen. Met het daarna weer aanpassen gaat vaak weer veel tijd verloren omdat vaak het wiel weer opnieuw uitgevonden moet worden. Na de cursus AutoCAD Mechanical heb ik al twee installaties in dit twee dimensionale programma uitgetekend. Het voordeel hiervan vond ik de grote maten van snel intekenen en de aanpasmogelijkheden van uit standaard menu’s zoals de “shaft generator” en de “bout&moer verbindingen”. Hierna heb ik dus al mijn idee voor deze afstudeeropdracht gevormd. De roerkoning van deze afstudeer opdracht heb ik uitgevoerd als een ingegoten uitvoering dit in verband met de bouwmethodes en vaak het verschil in bouw- en afbouwlocatie van de scheepscasco’s.
1.2 Bedrijf en Organisatie Het bedrijf waar ik werkzaam ben is Vripack Yachting International Naval Architects B.V. geheten, handelende onder de naam Vripack.
Het bedrijf is in 1961 opgestart als eenmansbedrijf van de heer Boon. De heer Boon is een bekend ontwerper van motor en zeiljachten (zowel platbodem als “scherpe” zeiljachten). De klanten zijn zowel particulieren als jachtwerven. In 1963 is Vripack opgericht door de heer Boon en een compagnon welke helaas kort daarna in 1965 is overleden.Vanaf die tijd is de heer Boon als enige eigenaar verder gegaan tot 1 januari 2002, op die datum is het bedrijf overgenomen door drie werknemers welke vanaf midden jaren 90 bij het bedrijf werkzaam zijn. Zij hebben de grote groei meegemaakt welke mede gekomen is door de introductie van het tekenen in de computer met AutoCAD en applicaties op dit programma. De heer Boon is nog steeds aan het bedrijf verbonden en verzorgt nog steeds de lijnenplannen en vele bestekken.
6
Veel ontwerpen van de heer Boon zijn bekend geworden onder zijn productnamen, de Doggersbank, Vikingbank en Stormybank.
Een doggerbank motorjacht
Op dit moment zijn er ongeveer 45 mensen werkzaam bij Vripack.Het bedrijf is opgedeeld in verschillende afdelingen er is een scheiding gemaakt tussen “kleine” en “grote” jachtbouw. De scheiding ligt op ongeveer 24 meter waterlijnlengte en is gemaakt om diverse redenen: -Regelgeving ; de CE regelgeving voor jachten is voor schepen tot 24 meter en het classificatiebureau Lloyd’s Register of Shipping houdt ook een grens van 24 meter aan. -Omvang van de projecten ; bij kleinere jachten kunnen één à twee personen het complete ontwerp van de constructie, het interieur en de techniek binnen een redelijke termijn uitwerken en tekenen. Bij de grotere jachten is dit werk opgedeeld in drie afdelingen, te weten constructie, interieur en engineering. Sinds augustus 2000 ben ik werkzaam bij de afdeling Marine & Mechanical Engineering. Deze afdeling verzorgt het ontwerpen, uitwerken en tekenen van de technische installaties en systemen aanboord van jachten. Bijna alle jachten worden tegenwoordig volledig onder regelgeving van een klassebureau en aanvullende eisen per vlagstaat gebouwd. Bij mijn aantreden bij Vripack zijn we begonnen met ontwerpen naar de eisen van deze regelgevingen, voorheen werd alleen de constructie (casco) volgens deze regels ontworpen. Het eerste jaar ben ik werkzaam geweest als projectleider en daarna als manager van deze toen zelfstandig geworden afdeling. Hiervoor heb ik gevaren als stuurman, kapitein en scheepswerktuigkundige in de rijn- & binnenvaart, zeilvaart, kleine handelsvaart, offshore en zeegaande baggerschepen. Hierdoor ben ik op veel terreinen bekend met de regelgeving en uitvoeringen van de technische installaties.
7
Het pand aan de Houkesloot in Sneek waar Vripack sinds 1998 is gevestigd.
De afdeling Marine & Mechanical Engineering houdt zich bezig met: - het ontwerpen en ter keur aanbieden van leidingsystemen - het uitwerken van leidingsystemen in routing- en leidingtekeningen - machinekamerindeling met de opstelling van onder andere hoofdmotoren, generatoren, uitlaatsystemen. - ontwerpen en ter keur aanbieden van roerkoninginstallaties. - ontwerpen huiddeuren, opklapbare zwemplatformen, kranen, loopplanken, accommodatieladders. Vaak worden complete scheepsontwerpen geleverd maar het komt ook voor dat een afdeling direct voor een klant een gedeelte uitwerkt zoals een opbouw, gedeelte van een interieur of machinekamerontwerp met of zonder systemen voor een klant/werf welke al over een constructie- en interieurplan beschikt.
1.3 Probleemstelling van het ontwerp Bij ieder ontwerp van een roerkoning heeft men te maken met diverse factoren: - De installaties moeten aan diverse regelgevingen voldoen. - Verschillen in rekenmethodes en materiaal gebruik van verschillende instanties. - Verschillende roerontwerpen zoals vrijhangend, onder en boven gelagerd roer. - Verschillende parameters; schepen met dezelfde lengte maar met verschillende ontwerpsnelheid, diepgang, constructie etc. - Materiaal en uitvoerings eisen zijn per klant verschillend.
8
1.4 Doelstelling en keuze Het doel van dit ontwerp is om na invoering van diverse scheepsparameters in een Excelbestand met daaraan gekoppeld AutoCAD Mechanical Desktop een driedimensionaal ontwerp met werktekeningen te genereren met de mogelijkheid om via Excel of direct in de tekening kleine aanpassingen te kunnen doorvoeren. Keuze van het type: Roertypes:
Roer in schroefraam
Vrij hangend roer
Semi-spade (Mariner) roer
A) Roer in schroefraam. Een roer in een schroefraam wordt alleen toepast bij enkel schroevers, het schroefraam in een verlengde van de kielbalk en geeft het roer een goede bescherming en afsteuning. Veel motorjachten boven de 20 meter lengte worden als dubbel schroevers uitgevoerd. B) Vrij hangend roer. Een vrij hangend roer is iets minder beschermd als type A en heeft iets meer constructie boeven het roer nodig, een voordeel is het sneller demonteren van het roer en minder weerstand. C) Een semi- spade (Mariner of Oertz) roer. Werd enige tijd veel toegepast maar doordat bij toepassen van een straalbuis rond de schroef het verwisselen van de schroef moeilijk gaat word dit roertype steeds minder toegepast. Ik heb gekozen voor het meest voorkomende roertype; het vrij hangende roer, en de meest toegepaste en “zwaarste” regelgeving; Lloyd’s Register of Shipping. Ik heb getracht het ontwerp zo “neutraal” mogelijk te houden zodat het na het invoeren van de hoofd parameters op een aparte invoer pagina mogelijk is om diverse aanpassingen eenvoudig zijn door te voeren zogenaamde “fine tuning”. 9
De hoogte van het roer en de daaruit volgende lengte van de roeras zijn ook in te voeren, deze hoogte is ook al gebruikt voor het berekenen van de asdiameter. De hoogte van de constructie in het schip is ook aan te passen, de gegevens kan men ook invoeren op de invoerpagina.
10
Hoofdstuk 2 2.1 Beschrijving huidige uitvoeringen. De basis van het ontwerp is een roerkoning welke ik vorig jaar in AutoCAD Mechanical getekend heb als twee dimensionaal ontwerp voor een 46 meter lang motorjacht. Dit jacht is momenteel in aanbouw bij Scheepswerf Hakvoort B.V. te Monnickendam.
Motorjacht “Flamingo Daze”
11
Roerkoning: Dit ontwerp heeft een dikwandige buis (roerkoning) waarin zich de lagers en de lipseals bevinden. Deze buis is gemaakt van Staal 52.3N. Dit gecertificeerde staal is zowel goed verspanend bewerkbaar als goed lasbaar. Voordat men aan het verspanende werk kan beginnen moeten eerst alle laswerkzaamheden zijn afgerond. Aan de buis zijn twee ringen en vier 98 mm brede strippen gelast. Hiermee wordt de complete roerkoning, zonder as, in het schip gelast zonder dat veel warmte in de buis komt. Zou de buis direct aan de dikke scheepsconstructiedelen gelast worden dan is kans op vervorming groot en kan de as vastlopen in de lagers. Deze methode wordt vaak toegepast maar geeft steeds meer problemen; het casco wordt bij een cascobouwer gebouwd, daarna naar een straalbedrijf gebracht waar ook 12
de eerste lagen grondverf worden aangebracht. Hierna word het casco naar de (afbouw) scheepswerf getransporteerd. Op de scheepswerf wil men niet al te veel las- en brandwerk meer verrichten in verband met het inbouwen van apparatuur, leidingsystemen en interieur. De roerkoningen (eng: ruddertrunk) wil men het liefst pas stellen en inbouwen als de hoofdmotoren en de schroefassen zijn uitgelijnd en bevestigd. Om dit dilemma te voorkomen wil ik de complete roerkoning laten ingieten met bijvoorbeeld Chockfast Orange in een lasbuis (eng:welding trunk) welke bij de cascobouwer al is ingelast en bij het straalbedrijf aan de binnenzijde voorzien is van een speciale epoxy grondverf. In het ontwerp is de gietmassa als een egale, minimaal 13 mm, dikke laag uitgetekend maar in de praktijk mag de roerkoning ook een beetje scheef in de lasbus bevestigd worden. Lagers: De lagers (eng: bearings) zijn allemaal van kunstof, type en merk zijn vaak werfafhankelijk. In de tekeningen zijn de “dagmaten” getekend; dit zijn de benodigde afmetingen voor een goed functioneren. Per materiaal kunnen er grote verschillen zijn: -Sommige materialen kunnen in de roerkoning gekrompen worden, andere moeten erin geperst worden. -Zwelling; sommige materialen zwellen op door vochtopname. -Smering; verscheidene materialen kunnen met water worden gesmeerd, sommige materialen hebben helemaal geen smering nodig. Normaal wordt altijd vetsmering toegepast, bij eventuele lekkage van water en/of te weinig smering kunnen dit geen probleem opleveren. Per project kan, wanneer het materiaal gespecificeerd is, de maten berekend worden zoals deze gedraaid moeten worden. De materialen zijn allemaal op een normale draaibank te bewerken. Ophanging: Het gehele roer met as hangt op het trapeziumvormig gedeelte, boven op de roerkoning, welke zich op een conisch gedeelte van de as bevindt en door een geborgde moer op zijn plaats wordt gehouden. Dit draagstuk (Axial bearing collar) draait op een kunstof, axiaal, lager.
Roeras: De as kan van verschillende materialen gemaakt worden. In principe kan daar normaal machinestaal voor gebruikt worden maar bijna altijd wordt in de jachtbouw met speciale duplex roestvast staal of speciale aluminium materiaal gewerkt. Deze materialen hebben geen bescherming nodig in zeewater en hebben een grotere treksterkte en kerfslagwaarde. Deze waarden worden in de asberekeningsformule ingevoerd, hierdoor kan men met een kleinere asdiameter volstaan. Men moet wel rekening houden met het lassen aan deze materialen: bij duplex roestvast staal mag niet te veel warmte op één plek toegevoerd worden.
13
Het bovenste, uitstekende, stuk van de as is het stuk waar het juk (eng: tiller) voor de bevestiging van de hydraulische cilinders op zit. In het ontwerp is van een recht gedeelte uitgegaan maar dit kan ook als een conisch gedeelte met een drukmoer uitgevoerd worden. Met de asgenerator in het programma is dit makkelijk aan te passen.
2.2 Knelpunten in de huidige situatie Een van de knelpunten in de huidige ontwerpen heeft meer met de bouwmethodes van het jacht te maken dan met ontwerpproblemen. Zoals hier boven al omschreven zijn de problemen vaak dat de werf het bouwen van het casco steeds vaker uitbesteed en het gestraald met grondverf en al aangeleverd wil hebben. Een ander probleem is dat wanneer een klant een jacht wil laten ontwerpen en bouwen hij snel over dit jacht wil beschikken, ruim twee jaar vind klant nog net acceptabel. Vaak is het voorschip al in aanbouw en moeten de productietekeningen van het achterschip en de opbouw nog gemaakt worden. Daarom wil men met het ontwerp zo snel mogelijk een lasbusafmeting bepalen zodat dit bij de bouw van casco al meegenomen kan worden.
14
Hoofdstuk 3 3.1 Inventarisatie van bestaande ontwerpen Bij aanvang van het ontwerp ben ik gaan inventariseren wat voor ontwerpen er aanwezig waren en welke voor- en nadelen er waren, en hoe vaak ze werden toegepast. Hierna heb ik de bestaande ontwerpen opnieuw beoordeelt op de mogelijkheid van parametrisch aanpassen bij invoer van verschillende parameters. Tijdens deze inventarisatie rijpte bij mij het idee om het ontwerp zo te maken dat de roerkoning bij de afbouw van het jacht makkelijk was uit te lijnen en in te gieten. Een groot bijkomend voordeel van ingieten is dat het “contactgeluid” van het schroefwater via het roer voor een heel groot deel gedempt word door de epoxy gietmassa.
3.2 Opbouw van het ontwerp Voor de opbouw van het ontwerp heb ik een bestaand ontwerp genomen wat het meest in de buurt kwam van het ontwerp zoals ik het voor ogen had. Ik heb alle onderdelen als part in één tekening opnieuw uitgetekend en bemaat. Na het maken van de schets van ieder onderdeel heb ik deze niet of weinig afgewerkt. Hierna heb ik het model “in elkaar gezet” met de 3D constrains en ik heb er rekening mee gehouden dat de onderdelen in het model wel aan elkaar moeten blijven zitten maar niet bij vergroten of verkleinen van het model, verplaatsen. Ik heb ook diverse proef tekeningen gemaakt om aanpassingen uit te proberen en de onderdelen zo te bematen en te genereren met constrains dat deze goed via de “design variables” te vergroten en te verkleinen zijn. Ik heb er bewust voor gekozen om alle onderdelen in de tekening te laten staan en niet met X-refs (external references) te werken omdat het basis ontwerp nu als één tekening en één spreadsheet naar een nieuw project te kopiëren is en in de projectmap het ontwerp naar de juiste uitvoering te veranderen is. Bij x-refs zouden ook alle namen en koppelingen aangepast moeten worden, wanneer men dit vergeet dan zal het origineel veranderen en in meerdere projecten problemen geven. Doordat de shaft generator de verschillende onderdelen als “revolve” of “extrude” opbouwt, wordt zowel de radius als diameter toegepast bij de bemating in de schetsen. Ik heb ervoor gekozen om alle spreadsheetpagina’s van de onderdelen in één spreadsheet onder te brengen en vanuit één invoer- (en bereken)pagina alle onderdelenpagina’s aan te sturen.
15
Zoals al eerder vermeld heb ik getracht het ontwerp zo “neutraal” mogelijk te houden zodat aanpassing klantafhankelijk kan gebeuren. In het model heb ik ook bewust een aantal kleinere onderdelen niet meegenomen zoals bevestigingsboutjes met hun gaten, smeernippels en hun gaten/groeven. Naar mijn mening kan dit beter gedaan worden als men een keuze gemaakt heeft welke scheepsparameters erin gevoerd zijn en er ook beter rekening gehouden kan worden met de vaak geringe ruimte waarin de roerkoning zich bevindt. Een voorbeeld is het borgen van het bovenste axiale lager (eng: upper axial bearing) met een kleine pen, bij een grotere diameter is dezelfde pen te zwak en bij parametriseren te groot, dus is het dan beter om meerdere pennen toe te passen, deze situatie is moeilijk of onmogelijk parametrisch te maken Een ander voorbeeld is het monteren van de roerkoningflens (eng: adjusting ring) op de lasflens (eng:welding ring), dit kan bij een kleine uitvoering met 6 boutjes maar zal bij een grotere diameter 8 boutjes moeten zijn, deze bevestiging is moeilijk te parametriseren. Na het in elkaar zetten van de onderdelen ben ik begonnen met het opstellen van benamingen voor de diverse afmetingen van diverse onderdelen welke ik nodig heb voor het parametriseren. Ik heb ervoor gekozen om alle onderdelen en ook alle invoerbladen in het engels op te stellen omdat er steeds meer projecten in het buitenland uitgevoerd gaan worden.
16
Bij het aanmaken van de “table driven design variables” heb ik eerst per onderdeel een aparte spreadsheet aangemaakt en opgeslagen. Hierna heb ik het tabblad naar de gezamelijke spreadsheet gekopieerd en de “link”verwijzing aangepast. In een paar andere spreadsheets heb ik alle “design variables” per onderdeel genoteerd en “flow” diagrammen aangemaakt om de onderlinge verhoudingen in kaart te brengen. Hierna heb ik de koppelingen met gegevens, voorwaarden en/of formules in een nieuw aangemaakte versie “Calculated” aangemaakt. De “Generic” versie bevat alleen de standaard ingevoerde waarden. Na het invoeren van de nieuwe gegevens ontstaat er een nieuwe tekening. Door de diverse ontwerpvariaties zal de schaal en indeling van layouts moeten worden aangepast voor diverse onderdelen. In het begin heb ik nog enige tijd met de gedachte gespeeld om het “Lloyd’s Register” rekenblad in te voegen maar later leek mij dit minder raadzaam omdat dit de invoer van andere classificatiebureaus zou bemoeilijken.
3.3 Knelpunten tijdens het ontwerp Bij bepaalde standaard onderdelen (eng:standard parts) zoals asafdichtingen (eng: shaft seals) gaat de diameter met stappen van 10 mm omhoog. De minimale asdiameter mag niet naar beneden afgerond worden en heb ik dus naar boven, naar het eerste hele tiental afronden.
17
Een ander knelpunt is dat de asdiameter in stappen van 10 mm groter word maar de standaard buismaten van de stalenbuizen zijn in niet metrische maten dit heeft enig reken en uitzoek werk gekost. In het invulblad is uitgerekend waar binnen de maten moeten liggen, hierna is een maat uitgekozen welke via voorwaarden “als” in de spreadsheet is gezet.
3.4 Tekortkomingen van het programma Een perfect schip bestaat niet; het is een compromis van eisen, en dat geldt ook voor dit tekenprogramma. Door gebruikmaking van vele handige keuzemenu’s en “tools” is het tekenen van vele moeilijke onderdelen een fluitje van een cent maar maakt het ook moeilijker om deze parametrisch te maken en te koppelen aan een spreadsheet. Vaak kan men door op een dergelijk menugetekend gedeelte te klikken of via “power edit” weer in het menu komen en de juiste versie/grootte kiezen. Wanneer bepaalde maten eerst veranderd worden de het spreadsheet dan kan dit conflicten geven met deze menu gedreven maten. Een voorbeeld is de “locking nut”: het model is parametrisch maar de binnendraad is menu gestuurd en bewerkbaar behalve als het model tot een te kleine afmeting gemaakt wordt ten opzichte van de eerste afmeting binnendraad. Wanneer men eerst de draad en dan het model verkleint is er geen probleem. Na het tekenen van de “rudder shaft” met de shaft-generator bleek dat het buitendraad gedeelte niet meer via de “edit” knop in het draadkeuzemenu komt maar in de schets met afmetingen. Het voordeel van dit nadeel is dat men de schroefdraaddiameters en de spoed kan parametriseren. Verder viel het mij op dat wanneer de “seals” via het menu worden aangepast aan de nieuwe asdiameter de 3d constrains van seals vervallen en deze moeten dus weer aangepast worden. Een optie is om deze “standard parts” weer opnieuw uit te tekenen en te parametriseren. Aangezien het toch vaak makkelijker is deze “standard parts” aan te passen heb ik voor een aantal “standard parts” gekozen.
3.5 Werking van het ontwerp Een aantal werkings principes heb ik al eerder genoemd. Een aantal ingevoerde gegevens komen als minimale afmetingen uit de berekeningsmethode van het classificatiebureau waaraan een aantal onderdelen van het schip moet voldoen. In c:\project Rudder Trunk 3D\docs & calcs\PT3 CH3.pdf staat een deel van de regelgeving van Lloyd’s Register of Shipping voor Special Service Craft en een rekenblad; SSC Rudder calcs.xls . Hiermee krijgt men enig inzicht in de materie. De uitkomsten uit onder andere de asberekeningsformule worden afgerond naar standaardafmetingen van diverse onderdelen. 18
In C:\Project Rudder Trunk 3D\Rudder trunk 3D.xls staan alle formules, het invoerveld en een aanwijzingsveld (directions) alles geheel in het engels.
Installatie vanaf CD-rom: -Kopieer de map” Project Rudder Trunk 3D” (met sub directories) direct naar de “C” schijf van de computer zodat u het als volgt aantreft: C:\Project Rudder Trunk 3D Note: Als men projectmatig werkt kan men het beste de(engels talige) aanwijzing en volgen voor het plaatsen va n de twee bovenstaande bestanden in een projectmap en het “repareren” van de koppelingen. (zie Directions)
Werking ontwerp: 1/Open vanuit AutoCAD Mechanical Desktop 6 het bestand: C:\Project Rudder Trunk 3D\3D Rudder trunk.dwg 2/Open vanuit Microsoft Excel: C:\Project Rudder Trunk 3D\Rudder trunk 3D.xls 3/In de tekening moet men in de desktop browser alle parts updaten door met de rechter muisknop in de rode Table/.. balk te klikkem en “update” te kiezen:
19
4/In het tabblad “Dimension input” in het Excel rekenblad kan men gegevens over de rode getallen invoeren.
5/ wanneer men naar een veel kleinere diameter gaat is het verstandig eerst de binnendraadafmeting aan te passen door “locking nut” active part te maken, dubbelklik op Hole1 en kies “edit” en de juiste draadafmeting. (zie tabel pagina 2 van Dimension input) 6/In de tekening moet men in de desktop browser alle parts updaten door met de rechter muisknop in de nu blauwe Table/.. balk te klikken en “update” te kiezen: De tekening zal niet veranderen. 7/Nu kan men in de tekening in de desktop browser alle parts updaten door met de rechter muisknop in de blauwe “calculate” versie balk te klikken en “activate” te kiezen: De parts zullen meestal veranderen, als men onderaan de desktop browser de op één na rechtse icoon “update part” klikt is het part klaar. Achter de part naam zal “Generic” veranderen in de huidig active versie “Calculated”
20
“Update part”
“Update assembly”
8/ Wanneer alle parts zijn bijgewerkt dan kan het gebeuren dat diverse parts scheef staan. Als men op de rechtse icoon “update assembly” drukt worden alle constrains weer geactiveerd. 9/ Alle standard parts moeten met “Power edit” wo rden bijgewerkt. Het ruwe ontwerp is nu klaar maar smeernippels, (stel) bouten e.d. zullen nog geplaatst moeten worden. De layouts zullen ook nog aandacht nodig hebben. Veel succes.
21
Bijlagen
22
