Extração de recursos digitais com o PropCad Premium 2018

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Um novo utilitário automatiza a extração de recursos de dados CAD 3D.

As hélices marítimas podem durar muito tempo - não é incomum encontrar uma embarcação operando em seu conjunto original de hélices. Às vezes, essas hélices ainda sobrevivem às empresas que as produziram. Por exemplo, alguns fabricantes de hélices de grande volume fecharam permanentemente suas portas e os padrões, moldes e dados de projeto foram espalhados em cantos desconhecidos do globo. É justo dizer que, embora a indústria de fabricação de hélices tenha visto crescimento, ela também viu consolidação.

Hoje, muitos armadores, operadores e estaleiros enfrentam o desafio de substituir os propulsores legados. A natureza complexa da superfície helicoidal de uma hélice pode dificultar muito essa tarefa. Na verdade, em muitos casos, a única solução é criar um modelo 3D da hélice usando um dispositivo de digitalização digital. Isso apresenta alguns problemas de fabricação e produção, já que a digitalização 3D inclui não apenas a geometria da lâmina, mas também qualquer dano à lâmina. É muito difícil identificar danos em uma digitalização a laser 3D sem aprofundar a base do projeto.

Novo utilitário da HydroComp
Para identificar e corrigir danos não intencionais em uma digitalização a laser 3D, a HydroComp desenvolveu uma nova utilidade para projetistas e fabricantes de hélices para extrair, entender e visualizar os dados de projeto de um arquivo CAD 3D. O utilitário Importar Arquivo CAD no PropCad Premium 2018 reduz drasticamente o tempo e o esforço necessários para recriar um projeto de hélice existente ou modelo de produto - uma tarefa essencial para fabricantes, projetistas e inspetores de hélices.

Anteriormente, a extração de dados de projeto de uma hélice física ou de uma varredura 3D de uma hélice era um processo manual e complicado. Primeiro, o diâmetro da hélice seria medido. Isso permitiu que o inspetor marcasse um raio individual para fazer medições. As hélices eram tipicamente marcadas ou escritas em múltiplos raios, então várias medidas ao longo da linha seriam tomadas para registrar o ângulo em torno do cubo, o raio e a queda axial na superfície da hélice. Além disso, o inspetor teve que medir a espessura da lâmina em cada um desses locais. Com esses dados, a hélice poderia ser recriada e entendida em termos de seus parâmetros. No entanto, esse processo levou várias horas para registrar os pontos e tempo adicional para entrar em uma planilha para calcular parâmetros como o pitch e o comprimento do acorde.

O novo utilitário Importar arquivo CAD permite que projetistas e inspetores de hélices eliminem todo esse processo de posicionamento manual das posições de medição e registro das medições. Eles não precisarão mais ser inseridos usando o processo Importar arquivo CAD. Isso reduz o tempo necessário de várias horas para apenas alguns minutos para digitalizar e importar o modelo.

Importando facilmente dados de digitalização em 3D
Hoje, é mais acessível do que nunca obter uma varredura a laser de praticamente qualquer peça - incluindo hélices. Existem várias empresas comerciais que oferecem digitalização 3D como um serviço para várias indústrias. Os próprios scanners também se tornaram surpreendentemente acessíveis - alguns scanners de uso geral são mais econômicos do que os dispositivos de medição especializados, como os pitchômetros digitais - o que levou a um influxo em arquivos CAD 3D. Na verdade, esses sistemas são tão avançados que os detalhes e a resolução disponíveis são impressionantes. Os resultados são tão densos que números de série, arranhões na superfície e até mesmo regiões com revestimentos descascados podem ser vistos nessas varreduras. É realmente incrível, mas mais dados (incluindo danos geométricos e manchas na superfície) nem sempre são úteis ao recriar uma hélice.

O novo utilitário Importar Arquivo CAD do PropCad ajuda a reduzir esses dados em um formato gerenciável e compreensível. Dê uma olhada em um exemplo para demonstrar como uma varredura a laser de 220MB pode ser reduzida aos dados de projeto. Primeiro, lançamos o utilitário Importar arquivo CAD do PropCad Premium 2018. O usuário seleciona um arquivo CAD nos formatos STL ou OBJ. Os modelos CAD exigem que o eixo do eixo seja posicionado na origem, mas existem ferramentas no utilitário para girar e converter os dados do CAD para a posição correta com a janela de visualização 3D integrada.

Uma vez que o modelo CAD é orientado, o usuário pode especificar quais posições radiais (isto é, 50%, 60%, etc.) são extraídas do arquivo CAD 3D. Várias predefinições são incluídas para automatizar esse processo, mas o usuário sempre pode adicionar e remover posições conforme necessário. As posições são visualizadas como cortes de cilindro, de modo que o usuário possa chegar o mais perto possível do cubo ou da ponta.

Com as posições radiais selecionadas, as interseções 3D podem ser calculadas. A matemática do PropCad desembrulha essas seções cilíndricas em 3D para que sua posição e orientação possam ser quantificadas. As formas de seção 2D resultantes e os parâmetros associados para comprimento de corda, espessura, inclinação, inclinação e inclinação são calculados a partir das interseções.

Os parâmetros de extração são exibidos para o usuário revisar. Qualquer uma das colunas pode ser plotada e verificada visualmente quanto à suavidade e correlação com os valores esperados. No exemplo acima, pode-se observar que esta hélice, que deve ter passo constante, tem algum dano desde os 70% até a ponta, o que reduziu o passo nessa região. O usuário tem a oportunidade de revisar as distribuições derivadas dentro do utilitário.
Uma vez que os parâmetros e seções tenham sido extraídos e revisados, o usuário pode enviar os dados para o PropCad para revisão e manipulação adicionais.

Dentro da interface principal do PropCad, o usuário pode ajustar os parâmetros das lâminas e exportar um modelo 3D correto e realmente suave. Neste caso, é muito fácil suavizar a distribuição do tom do raio de 70% até a ponta. O usuário pode inserir o valor desejado na tabela Distribuição de Lâmina na parte inferior para corrigir a orientação da seção. O resultado é uma hélice que é fiel ao original, mas com superfícies significativamente mais lisas e sem danos.

A HydroComp lançou este novo e poderoso utilitário como parte do conjunto de recursos do PropCad Premium. O utilitário Importar Arquivo CAD fornece uma maneira valiosa de reverter o processo de projeto da hélice, permitindo a extração rápida de dados de projeto de hélice a partir de geometrias 3D. www.hydrocompinc.com

O Engenheiro de Projetos Sênior, Adam Kaplan, é o principal desenvolvedor da PropExpert e da PropCad, o dimensionamento de hélice e o projeto de hélice da HydroComp para ferramentas. Ele está na HydroComp há mais de uma década e é palestrante frequente em conferências. Ele possui um mestrado em Ciências em Engenharia Mecânica pela Universidade de New Hampshire e é o presidente regional da Sociedade de Arquitetos Navais e Engenheiros Marítimos (SNAME) para a Nova Inglaterra.

Este artigo apareceu pela primeira vez na edição de novembro da revista MarineNews .