Technology of computer design of functional surfaces of technical products based on the array of points
Keywords:
dynamic surface, carcass of surface, linear element of model, discretely represented curve, regular change of curvature and torsionAbstract
Abstract. Purpose. The development of technology of design of computer models of surfaces defined by points array, and programs of their processing on the machines with computer numerical control (CNC). Methodology. The main requirement to the surface of products which interact with the environment, is to ensure a given character of their flow. Functional quality of the su rface is ensure by its geometric characteristics. Laminar nature of flow of surfaces can be provided by monotonous change of curvature values, torsion, radiuses of adjoining spheres along the curves that are part of the determinant of the surface. The init ial points set and geometrical characteristics of the curve are the initial data for the formation of linear elements of carcass of surface. The methods of formation of plane and spatial curves with regular change of characteristics on the basis of an arbitrary points set is developed. At each site, which is bounded by successive points the area within which are all the curves corresponding to the conditions of the problem is determined. The resulting curve, which is represented by a new point series consisting of an arbitrarily large number of points, it is considered formed when the area of its possible location is less than a predetermined value. Practical application of the proposed technology is demonstrated by the example of designing of surfaces inter scapular channel of impeller of the turbocharger and the working surface of the disk cutter for loosening the soil. Findings. The developed technology for the design of surfaces of complex technical products includes the creation of geometric models of surfaces and control programs for their processing on CNC machines. From the initial array of points allocated subset - point sets, on the basis of which the linear elements of the carcass of surface are formed. A computer model of the surface is created on the basis of discretely carcass the line represented by the families of longitudinal and transversal curves. The control program is created in the automated mode using the CAM-packets based on three-dimensional computer model which is formed in a package of three-dimensional parametric modeling SolidWorks. Originality. The technology for creating with given accuracy of computer models of surfaces which represented by array of points is developed. Functional qualities of surfaces provide defined geometrical characteristics of linear elements of model. Practical value. The use of the developed technology makes it possible to reduce the time of creating a computer model of the products and software for processing on CNC machines, to improve the functional properties of surfaces that restrict the product.
References
Gavrilenko Ye.A. Variativnoye modelirovaniye prostranstvennykh odnomernykh obvodov na osnove diskretnykh
parametrov formoobrazovaniya [Variative modeling of spatial one-dimensional contours on the basis of discrete parameters of
formation]. Prykladna heometriia ta inzhenerna hrafika [Applied geometry and engineering graphics]. KNUBA. Kyiv, 2014, no. 92, pp. 49-54. (in Russian).
Gavrilenko Ye.A. and Dmitriyev Yu.A. Diskryetnoe geometricheskoye modelirovaniye prostranstvennykh odnomernykh
obvodov po zadannym usloviyam [Discrete geometric modeling of spatial one-dimensional contours accoding to the given data].
Dinamika sistem, mekhanizmov i mashyn [Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines]. Omsk, 2014, № 3, pp. 150-152. (in Russian).
Havrylenko Ye.A. and Kholodniak Yu.V. Programna realizatsiia algorytmu modeliuvannia odnovymirnykh obvodiv po
zadanym heometrychnym umovam [Development of software for modeling of one-dimensional contours with given geometrical
conditions]. Kompiuterno-integrovani tekhnologii: osvita, nauka, vyrobnytstvo [Computer-integrated technologies: education,
science, production]. LNTU, Lutsk, 2013, no. 13, pp. 4-9. (in Ukrainian).
Guridova V.O. Geometrychna model liniichatoi poverkhni gruntoobrobnogo robochogo organu zminnoi kryvyny
[Geometrical model of a ruled surface of the working body of tillage of variable curvature]. Suchasni problemy modeliuvannia
[Contemporary problems of modeling]. MDPU im. B. Khmelnitskogo. Melitopol, 2015, no. 4, pp. 30-35. (in Ukraine).
Kholodniak Yu.V. and Havrylenko Ye.A. Formuvannia heometruchnykh kharakterystyk pry modeliuvanni monotonnoi
dyskretno predstavlenoi kryvoi [Formation of geometrical characteristics at modeling of the monotonic discretely represented curve].
Prykladna heometriia ta inzhenerna hrafika [Applied geometry and engineering graphics]. KNUBA. Kyiv, 2013, no. 91, pp. 292-296. (in Ukrainian).
Gavrilenko E.A. and Kholodnyak Yu.V. Discretely geometrical modelling of one-dimensional contours with a regular
change of differential-geometric characteristics. Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics). Omsk, 2014, pp. 1-5. Available at: http://ieeexplore.ieee.org/document/7005654/.
Milad Fooladi and Asghar Akbari Foroud Recognition and assessment of different factors which affect flicker in wind
turbines. IET Renewable Power Generation. 2016, vol. 10, is. 2, pp. 250-259. Available at: http://ieeexplore.ieee.org/document/7394972/.
Ryan Barrett and Andrew Ning Comparison of Airfoil Precomputational Analysis Methods for Optimization of Wind
Turbine Blades. IEEE Transactions on Sustainable Energy. 2016, vol. 7, is. 3, pp. 1081-1088. Available at:http://ieeexplore.ieee.org/document/7419269/.
Shoichi Okaniwa, Ahmad Nasri, Hongwei Lin, Abdulwahed Abbas, Yuki Kineri and Takashi Maekawa Uniform B-Spline
Curve Interpolation with Prescribed Tangent and Curvature Vectors. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics.
, vol. 18, is. 9, pp. 1474-1487. Available at: http://ieeexplore.ieee.org/document/6035703/.
Wang Hongli and Zhang Wei Modeling of the no-tillage planter and simulation of the cutting-stubble knife. System
Science, Engineering Design and Manufacturing Informatization. Chengdu, China, 2012, pp. 335 – 338. Available at:
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
