[Картонная Армия - от галеры до ракеты!]

Домой Вверх Содержание

Самолет от А до Я. Ч.3
Бомбы и ракеты Самолет от А до Я. Ч.1 Самолет от А до Я. Ч.2 Самолет от А до Я. Ч.3 Самолет от А до Я. Ч.4 Проектирование танков Подготовка чертежей

 

 

Проектирование самолета от А до Я

 (С) И.Зверев, 2006

Часть 3

 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШАССИ САМОЛЕТА

Вспомним из каких частей состоит стойка шасси и сразу присвоим им свои слои для того же упрощенного проектирования и работ по разворачиванию готового проекта:

1)                      Проволочная рамка для придания жесткости –слой <Druty> или <Provod>;

2)                      Колесо шасси и его шаблоны – слои <Shassi01> и <Shassi02> соответственно;

3)                      Диски или их имитация на колесе - <Disk01>,<Disk02> для носовой и основных стоек шасси соответственно;

4)                      Сама стойка сделанная из рулончика - <StojkaNos>, <StojkaOsn> соответственно;

5)                      Части шасси (упоры, распорки, рычаги, вилки, полу- вилки) которые нельзя сделать из рулончика. Для этих деталей можно сделать свой слой (при большой сложности шасси) или воспользоваться названием слоя из пункта 4.

 

Рисунок 28

Так как начальные этапы проще делать в ACAD чем в Rhino, то сначала все контуры можно нарисовать в ACAD-е, естественно уже в тех слоях, имена которых мы придумали, а потом все перенести в «Носорога». Как видно из рисунка, мы опять отвлекаемся от нашего самолета. Это происходит потому, что шасси нашего проекта являются частным случаем, то есть их изображения параллельны 2 плоскостям проекции и значительно проще, чем те, что показаны на рисунке 28. Данный же вариант подходит под определение «общего» случая, потому что стойка шасси не параллельна ни одной из ортогональных плоскостей проекции. Это внесет дополнительные трудности, зато остальные варианты значительно проще.

Вот как будет выглядеть подготовленная стойка шасси уже в «Носороге»

Рисунок 29

Проще всего начать с проектирования самого колеса. Так как колесо во всех проекциях выглядит правильно (ортогонально плоскостям). А если это не так, то колеса достаточно стандартны по исполнению. Теперь из вида спереди мы делаем «баллон» колеса и щитки, скрывающие тормоза, ось и т.п.  Для проектирования  «баллона» на нужен вид на него сбоку и одно сечение. Сечение «баллона» может быть представлено как окружность или как некая замкнутая фигура типа прямоугольника со скругленными краями. Сначала найдем центр сечения и проведем через него окружность с центром в центре оси колеса стойки. Сечение само собой рисуется в виде <FRONT>, а окружность через его центр в виде <RIGHT>. Как показала практика сделать абсолютно круглый внутренний радиус из бумаги сложно. И одновременно бывают колеса, не имеющие в сечении окружности. Мы попробуем оба варранта. Тем более, что второй не на много сложнее. Операции будут те же самые. Создадим слой <Unroll> для всех объектов, которые не разворачиваются по те или иным причинам. С помощью команды <Surface/Sweep 1 Rail> сделаем «баллон». Результат виден на рисунке 30. Для нужного результата нужно <rail> указать окружность, проходящую через центр сечения «баллона», а <cross> само сечение. Сделать это можно из ЛЮБОГО вида.

Рисунок 30

Если нас такой баллон устраивает, то дальше ничего не делаем, если же нет или баллон другой формы, то преобразуем сечение из окружности в некую фигуру. Например такую как на рисунке 31.

Рисунок 31

После всего этого нужно сначала расчленить прямоугольник со скругленными углами командой <Explode>, а затем командой <Join> сделать из остатка окружности, линий прямоугольника и скруглений, замкнутый контур. После этого повторяем команду <Surface/Sweep 1 Rail>. Результат видим на рисунке 32.

 

 

Рисунок 32

Так как нам нужен вообще то не сам «баллон», а его набор из картонных дисков, то продолжаем работу с ним.

1.                       в виде <TOP> или <FRONT> (там где вид на колесо спереди) в любом слое проведем линию лежащую на оси симметрии колеса.

2.                       С помощью команды <Array> (выбрав прямоугольный массив) размножим эту линию с шагом например 0,5 мм

3.                       командой <Mirror> отображаем зеркально линии которые размножали. В принципе это можно не делать, но считать так количество кругляшов удобнее.

4.                       Следующим шагом будет команда <Curve\Curve from Object\Projekt>. Из того же вида, откуда рисовали, размножали, зеркалили линии выполняем эту команду, указывая линии и за поверхность проекции берем наш «баллон». В результате имеем то, что показано на рисунке 33.

Рисунок 33

Дальнейшие действия могут иметь несколько вариантов:

А) Все оставляем так как есть, а шаблонами картонных заготовок будут окружности, которые спроецировались на «баллон».

Б) Удаляем «баллон» и с помощью спроецированных окружностей и команды <Surface\Loft> делаем колесо.

Оба варианта жизнеспособны, второй дольше по времени. И в том и в другом случае лучше, чтобы спроецированные линии были в другом слое. Например в слое <Wheels>. Еще одно замечание: чертите внимательно, соблюдая параллельность и перпендикулярность. Иначе  можете получить такую кучу трудностей, что колесо будет в принципе или косым или не собираемым.

Теперь займемся самим диском. У него тоже может быть несколько вариантов:

А) Самый простой, когда некий кружок с неким рисунком просто наклеивается на пакет кружков имитирующих «баллон» колеса. Это вариант из старых Maly Modelarz.

Б) Усложненный- имитирующий внешние видимые части диска. Это вариант на рисунке 34.

Рисунок 34

В) Реалистичный- имитирующий диск максимально полностью. Это вариант на рисунке 35.

Рисунок 35

Делать его лучше в отдельном слое, например <Shassi02>. Как делать и насколько сложно делать, думаю решать вам. Все зависит от модели и степени ее детализации. Команды, применяемые при проектировании данных объектов уже рассматривались, поэтому особо на них не будем останавливаться. Добавим только одно замечание:

Если вы будете разрабатывать диск по вариантам Б или В не забывайте о толщине бумаги, то есть пользуйтесь командой <Curve/Offset>.

Теперь перейдем к проектированию «проволочной рамки». Делается это так:

В слое <Druty> рисуем «след» по которому потом будем выгибать наши проволочные основания, затем с одного из концов следа, из вида <TOP> или <RIGHT> рисуем окружность с центром в начале (конце) следа, диаметром (радиусом) соответствующим диаметру проволоки. Пусть это будет 0,8 (0,4) мм.

Затем с помощью команды <Surface/Sweep 1 Rail> указывая сначала «путь», а затем диаметр получим вид «проволочного основания». Естественно эта поверхность не будет разворачиваться, но это нам и не нужно, Для их изготовления нас устроят виды с основных проекций в масштабе 1:1.

То есть для того, что бы создать такой объект «вживую» из проволоки, нам будет нужно или дать проекции его изображений из видов «СПЕРЕДИ» <FRONT> и «СБОКУ» <RIGHT> или с помощью команды <Rotate> повернуть его так, что одна из проекций будет в натуральную величину. К сожалению, в некоторых случаях невозможно будет в одной плоскости получить полное представление о конструкции.

Результат наших действий видим на рисунке 36

Рисунок 36

Следующий этап это получение бумажного «рулончика», имитирующего саму стойку шасси.

Перед началом ее проектирования нужно определиться с толщиной бумаги, из которой будем сворачивать стойку. Мое мнение сложилось следующее: так как разница в диаметрах между цилиндром и поршнем амортизаторов стойки не значительная, то лучше принять, что стойку делаем из тонкой бумаги толщиной 0,1 мм. Это допущение принято из следующих соображений:

При меньшей толщине бумаги, необходимо больше оборотов «рулончика» вокруг оси, что бы набрать нужный диаметр. Если же мы, выбираем те же 0,3 мм, встречаются места, где для достижения нужного диаметра не будет даже одного полного оборота. Ну и в результате неопрятное проектирование.

Теперь, наконец само проектирование. Так как описание разработки рулона можно взять на сайте http://model.icegroup.ru статья называется «Ролики». От себя к ней могу добавить только следующее:

1)                      все точно работает в любой точке области проектирования, если при указании диаметров (внутреннего и наружного) пользоваться методикой указания относительных координат ACAD-ов. То есть такого вида @[радиус в мм]<[угол в градусах] (пример @0.4<90) – это означает что относительно выбранной вами точки радиус будет 0,4 мм и начало радиуса на линии определяющей 90 градусов от горизонтальной оси вида против часовой стрелки.

2)                      Как описано в статье будет работать только в точке 0,0,0.

3)                      Другой- более простой для построения вариант состоит в том, что предварительно нарисовать минимальный (толщина проволоки) и максимальный диаметр во всех отличных друг от друга точках нашей стойки шасси. Рисовать их нужно в том виде, в котором проекция стойки максимально приближается к натуральной величине. После этого пользуясь командой <Spiral/Flat> и точкой привязки <Quad> сделаем спираль с центром, совпадающим с нашими окружностями. Минимальный диаметр будет на одной из точек <Quad> минимальной окружности, а максимальный на одной из точек <Quad> максимальной соответственно.

 

Кроме того, там не описано как быть, если наш «рулончик» не отображается ни на одной плоскости проекции в натуральную величину. Удовлетворительного результата построения сразу по линии проволочной рамки я не нашел. Это конечно не значит, что его нет. Но сложности с поворотом, а также проектированием основы рулончика, не лежащего не в одной из плоскостей проекций (команда <Spiral/Flat>) заставили меня искать другой путь. Можно еще пробовать доворачивать стойку до параллельности одной из плоскостей проекции, но не в каждом случае вся стойка будет давать на плоскости проекции натуральную величину. Пример на рисунке 37.

Из него явно видно, что сколько бы вы не поворачивали стойку, часть ее никогда не даст на одном и том же виде натуральную величину.

Рисунок 37

Технология изготовления таких стоек принимается следующая:

1)                      На виде <RIGHT>, максимально приближающемся к натуральной величине, с помощью команды <Circle> , с модификацией построения по 2 точкам <2P>, строим внутренние и внешние окружности стойки. Внутренняя окружность имеет радиус (диаметр) 0,4(0,8) мм. Внешняя - того радиуса (диаметра), который обусловлен размерами радиуса (диаметра) самой стойки.

Потом создаем командой <Spiral/Flat>, используя способ задания радиусов как в ACADе или по точкам <Quad> (описано выше) спиральки вписанные между окружностями. Выполняем операцию, например, в слое <Shassi01>. Результат на Рисунке 38.

Рисунок 38

2)                      Затем переходим в вид <TOP> и командой <Rotate/3D> поворачиваем эти спирали на 90 градусов относительно их центра и линии ограничивающей различные диаметры нашей стойки. Сначала отмечаем спираль, потом указываем две крайние точки диаметра, которые одновременно должны являться крайними точками проекции диаметра на виде <RIGHT>. Результат на Рисунке 39. Затем указываем с клавиатуры угол поворота. То есть 90 градусов. То что получается на Рисунке 40.

Рисунок 39

 

Рисунок 40

3)                      После поворота, проверяем правильность наших действий (параллельность, соответствие осей, точки расположения и т.п.). Это очень важный этап, так как если будут ошибки в несоосности, точках расположения, то вам придется начинать все заново.

4)                      С помощью команды <Surface\Loft> создаем «рулончик». Было замечено следующее- если вы выбираете вариант создания рулона с параметрами отличными чем на Рисунке 41, то после диаметров превышающих 3 мм получите результат как на Рисунке 42. С чем это связано сказать не могу, не разбирался. Еще одно из замечаний. Оно скорее дает удобство при дальнейшем проектировании, чем что либо другое. Смысл его в следующем. Если стойка выглядит как несколько цилиндров разного диаметра, вставленных друг в друга, то удобней будет (для развертывания и позиционирования) иметь у них всех какую то общую точку. Например, один из углов самого маленького рулончика.

 

Рисунок41

 

Рисунок 42

В результате этого этапа проектирования мы получим то, что показано на Рисунке 43.

 

Рисунок 43

Как видно из чертежа (Рисунок 29), в месте, указанном стрелкой (Рисунок 43), стойка шасси имеет другую конфигурацию. Создать ее можно двумя способами:

1)                      Отрезать наши рулончики до места начала кривых и имитировать эти кривые с помощью усеченных конусов командой <Surface/Loft>. Это проще, но может не дать нужной жесткости при изготовлении.

2)                      Отрезать рулончики по данным кривым. Создав плоскости сечения из кривых ограничивающих поверхность и окружностей соответствующего диаметра. Этот вариант даст большую жесткость, чем предыдущий.

Выполним второй вариант. Для этого построим необходимые поверхности сечения воспользовавшись командами <Surface/Sweep 1 Rail>- для сферической части и <Surface/Loft>- для конической. Затем, с помощью команду <Surface/Extend Surface> удлиним на 1 мм широкую часть конуса для гарантированного пересечения с нашей сферой. Затем, используя команду <Split>, отрежем от обеих поверхностей, те части, что выходят за линию пересечения. Результат виден на Рисунке 44.

 

Рисунок 44

 

Затем, воспользовавшись командой <Split>, отрежем наш «рулончик» с помощью построенных плоскостей. Результат на Рисунке 45.

 

Рисунок 45

Конечный результат видим на рисунке 46

 

 

Рисунок 46

 

Теперь, когда мы имеем основу для стойки, начнем проектировать распорки и рычаги. Сначала делаем «рулончик» для крепления стойки к нише шасси. Затем основную часть упора. И наконец ось колеса. Это отображено на рисунке 47.

 

Рисунок 47

 

Почему мы делаем ось колеса отдельно? Потому что после полного построения стойки мы его будем поворачивать, ось колеса не должна поворачиваться. Мы соединим эти объекты в самом конце работы.

Теперь начнем проектировать рычаги. Переходим в вид <FRONT> и делаем точки крепления наших рычагов в слое <Druty>. Командой <Surface/Loft> делаем кусочки проволоки для наших рычагов. Затем проектируем сами рычаги. Какими командами пользоваться конкретно, распространяться много не будем, заострим внимание только на одном аспекте:

Если в проекте существуют рычаги типа показанных на рисунке 48, то их можно делать двумя способами: командой <Surface/Loft> и некоторым набором команд, который опишем подробнее.

Плюсы команды <Surface/Loft> заключаются в скорости проектирования. Но так как эта плоская поверхность имеет границы не симметричные друг другу, и состоящие из нескольких примитивов (отрезки, дуги), соединенных под разными углами - поверхность получается – “polysurface”. Это может внести различные трудности в получении адекватной развертки, достаточно простой части модели. Особенно, если поверхность получится еще и не разворачиваемой.

 

Рисунок 48

 

Второй способ, хотя и более трудоемкий, одновременно он дает всегда предсказуемый результат. Итак:

1)                        Рисуем дополнительные отрезки прямых линий, лежащие в плоскости данной поверхности. Не обязательно, что бы они проходили по контуру поверхности, обязательно в плоскости и очень желательно, чтобы они образовывали замкнутый четырех угольник.

2)                        Выполняем команду <Surface/Sweep 2 Rail>, указывая попарно противолежащие отрезки. Получаем в результате четырехугольник лежащий в плоскости поверхности. Результат на Рисунке 49.

3)                        Так как наш четырехугольник не выходит за границы поверхности, воспользуемся командой <Surface\Extend Surface>. По умолчанию стоит коэффициент <1.000>. Нам этого недостаточно, выбираем коэффициент <3.000>. Это значит, что выбранная нами поверхность увеличится в направлении ее выбранного края на 3 мм. Результат видим на Рисунке 50.

4)                        Выполним команду <Split>, что бы вырезать нашу плоскость по контуру и отверстия в ней. Сначала указываем что резать, потом чем резать. Результат на Рисунке 51.

5)                        После отмечаем области, которые оказались лишние и удаляем. Из вида <TOP> с помощью команды <Mirror> делаем вторую часть. Полностью готовый результат на Рисунке 52.

 

 

Рисунок 49

 

 

Рисунок 50

 

 

Рисунок 51

 

 

Рисунок 52

 

Теперь у нас полностью готовые части основной стойки шасси. Так как объектов достаточно много, создадим еще несколько (в нашем случае 5) дополнительных слоев типа <Shassi0[номер слоя]> для того, что бы можно было бы работать с каждым объектом отдельно. Переведем каждый рулончик в один из слоев.

Начинаем их сборку. Сначала с помощью команды<Group> группируем стойку в один объект. И командой <Copy> копируем ее в точку окончания образа нашей проволочки. (СМ. ЗАМЕЧАНИЕ)

После этого, в виде <Right> нарисуем линию перпендикулярную оси стойки <Curve/Line/Perpendicular from Curve> и разместим ее, как показано на Рисунке 53.

 

 

Рисунок 53

 

Это делаем для того, что бы при масштабировании не изменить размер обрезки конусов показанных на рисунке 46. То есть что бы этого не случилось, мы их просто отрежем. Для этого:

1)                    Разгруппируем стойку на отдельные объекты. Выключим те, которые не будут принимать участие в следующей операции.

2)                    Проецируем эту линию с помощью команды <Curve/Curve From Object/Project> из вида <RIGHT> на «рулончики».

3)                    Командой <Split> отсекаем эту часть от наших разработок.

4)                    Переводим ее в другой слой, например <Shassi01osn>.

Результат также на Рисунке 53. Опять группируем стойку в один объект.

Затем из вида <FRONT> командой <Rotate> довернем стойку до оси нашей проволочки. Результат показан на Рисунке 54. Возможно, что из вида <FRONT> объект встанет на ось, а в другом виде, например <RIGHT> он не будет на оси. Тогда тоже действие с поворотом повторяем из вида <RIGHT>.

 

замечание:

Так как объектов много, то они могут загораживать точки привязки, делая очень трудным выбор точек переноса, поворота, копирования и т.п. Замечено, что если сгруппированный объект состоит из разных слоев, то воздействию команд подчиняются все слои объекта, кроме замороженных. А значит вы можете оставить включенным только один слой объекта, например его плоский контур, и работать только с ним. После же всех манипуляций включите все слои объекта и он будет на том же месте относительно контура, то есть все операции по перемещению хотя бы ОДНОГО СЛОЯ ОБЪЕКТА относятся ко ВСЕМУ ОБЪЕКТУ.

 

 

Рисунок 54

 

При внимательном рассмотрении видно, что длина стойки должна быть больше, чем она сейчас. Что бы исправить данные неточности, разгруппируем стойку командой <Ungroup>.

Затем с помощью команды <Line> на виде <FRONT> проведем направляющие из точек привязки <Quad> спиралей (рулончиков) нашей стойки. Это нужно для того, что бы получить начало и конец рулончиков на стойке. В данный же момент они (рулончики) не находятся на нужных местах. После этого, каждый отдельный рулончик, перемещаем в точки пересечения верхних (для вида <FRONT>) дополнительных линий, с точками привязки соответственно тоже <Quad>. Результат построений на Рисунке 55.

 

Рисунок 55

 

Теперь перед нами стоит задача удлинения самой сойки и сохранения размеров и конфигурации рычагов. Поэтому снова разгруппируем стойку до отдельных объектов, определенных слоями и будем работать с каждым из них отдельно. Воспользуемся командой <Scale 1D>, что бы масштабировать объекты только по длине, не меняя их другие геометрические размеры. Чтобы объект изменял свою величину только в одном направлении нужно начальную точку масштабирования выбирать с того края объекта, который должен оставаться на месте. В противном же случае он будет растягиваться относительно этой точки в обе стороны. Детально описывать процесс нет смысла, так как всеми командами, используемыми при данной работе, мы уже пользовались. Результат виден на Рисунке 56.

 

 

Рисунок 56

 

Осталось только обрезать ось стойки относительно самой стойки и повернуть ось крепления стойки в нише. Первую часть задачи выполним это командами <Trim> или <Split>. Результат также виден на Рисунке 56. после поворота оси крепления стойки, у нас произошло расхождение деталей которое показано на Рисунке 57.

 

 

Рисунок 57

 

Что бы исправить это разгруппируем деталь, выполненную в слое <Shassi08> и перекомпонуем ее. Внешний вид у детали, конечно изменится, но она будет подходить к нашей оси поворота. Результат - на Рисунке 58/

 

 

Рисунок 58

 

В общем и целом стойка готова. Единственное, что возможно нужно добавить, это учет толщины бумаги в деталях распорок и различных рычагов. Тут уже нужно решать каким образом они будут собираться. Существует два варианта их разработки, которые зависят от проектировщика:

1) Деталь рычага выполнена одной цельной деталью. В этом случае можно не делать припуски, а если их делать, то только на тех деталях, которые оборачивают плоские формообразующие рычагов. В противном случае, человек, собирающий модель, не увидит, ни отступов, ни припусков. То есть работа будет выполнена впустую.

2) Деталь выполнена несколькими частями с припуском. Тут возможны два варианта – как делать припуск на плоских деталях рычагов или наоборот отрезать припуск (0,3 мм) от формообразующей полоски. Один из вариантов с учетом толщины бумаги показан на Рисунке 59.

 

 

Рисунок 59

 

И напоследок стойки шасси, которые можно спроектировать по данной технологии:

 

 

Рисунок 60

 

Это основная стойка от BV P210

 

 

Рисунок 61

Это носовая стойка от Ме-309

 

 

Рисунок 62

Это основная стойка Go-60a

 

 

Рисунок 63

 

Это основная стойка от HS P75

 

 

Рисунок 64

Это носовая стойка от HS P75

 

Следующая часть будет о проектировании кабины и фонаря самолета.

 

horizontal rule

SpyLOG

 

 

Послать письмо voldemarus@narod.ru  
Авторские права © 2003-2010 Картонная армия
Последнее изменение: июля 18, 2010