Virtuelle montageopgaver i procesanlæg

Transkript

1 Virtuelle montageopgaver i procesanlæg

2 Side 2 Kort om kurset: Kurset og undervisningsmaterialet er tiltænkt personer der ønsker at erhverve sig en grundlæggende viden og forståelse for opmåling, skitsering og tegning af delkomponenter i et procesanlæg som isometriske rørtegning i et 3D-Cad system, samt virtuel registrering af delkomponenter indeholdt i et større procesanlæg. Og hvorledes et funktionsdiagram danner grundlag for udarbejdelse af disse tegninger. ligeledes har deltageren viden om hvorledes man identificerer en specifik teknisk delkomponent i en større samlingsdokumentation, ud fra digitale styklister og detailanvisninger Vejledning til undervisningsmaterialet: Undervisningsmaterialet til kursusforløbet Virtuel montageopgaver i procesanlæg er opbygget i fem hovedområder som indbyrdes med en Isometrisk tegninger, opmåling og fremstilling. Forklaring til undervisningsmaterialet: Kurset er opbygget således at der løbende udarbejdes små øvelser i det gennemgåede. Kurset vil gennemføres med følgende 5 hovedområder: Isometrisk rørtegning og teori Diagrammer til procesanlæg. 3D Cad Rørkonstruktion. Dokumentation Opgave Afsluttes med en Case. Kursisten får forståelse for hvorledes man kan anvende forskellige værktøjer til komponent søgning og udtræk af nødvendige data i et større procesanlæg. Vi har i dette materiale anvendt og lagt fokus på 3D - CAD programmet Inventor som blot er et ud af mange 3D programmer der kan håndtere ovenstående. Generelt kan man sige at alle 3D CAD programmer er meget ens i sin opbygning og struktur til håndtering af denne opgave.

3 Side 3 Indholdsfortegnelse: Kort om kurset:... 2 Indholdsfortegnelse:... 3 ISO - metrisk tegning og rørkonstruktion Fra parallelprojektionstegning til isometrisk tegning Opgaver: Isometrisk tegning dobbeltplan Isometrisk tegning parallelprojektion Diagrammer til procesanlæg D Cad Rørkonstruktion D rørkonstruktion i Inventor Dokumentation af den færdige 3D rørkonstruktionen Opmåling i 3D konstruktionen Opgave Case pumpestation

4 Side 4 ISO - metrisk tegning og rørkonstruktion. En isometrisk tegning er en tegning af en rumlig genstand. Ordet isometri er græsk og betyder samme mål. For isometrisk tegning gælder det, at hvis to genstande er lige lange på tegningen, er de også lige lange i virkeligheden. Isometriske tegninger laves på et isometrisk papir med isometriske prikker eller et isometrisk gitter. Der anvendes DS/ISO symboler (omtalt senere i materialet). Diagrammet tegnes efter passende målestok, der bl.a. afhænger af anlæggets størrelse, udseende og detaljeringsgrad etc.

5 Side 5 Nedenstående viser et rørarrangement set forfra. Nedenstående viser et rørarrangement set fra oven. Vandrette rør, der står vinkelret på en facade eller en væg og løber bort fra denne, tegnes skråt opad til højre 45 eller 30. Vandrette rør, der står vinkelret på en facade eller en væg og løber ind mod denne, tegnes skråt nedad til venstre 45 eller diagram

6 Side 6 Placering. For at få diagrammet placeret korrekt på tegne-papiret må en opmåling af rørføringens omfang på plantegningen foretages, og diagrammets udgangspunkt fastlægges. For kedelanlæg Kedlen For fjernvarmeanlæg Hovedhaner For vandinstallationer Stikledningen Udførelse. Ved kedelanlæg tegnes kedlen først og dernæst fremløbsledningen ud til ovne og beholdere. Disse tegnes færdige, og returledningen tilpasses tilbage til kedlen. Ved fjernvarme tegnes hovedhaner først og dernæst som ved kedelanlæg. Ved vandinstallationer tegnes stikledning med afspærring og måler først, dernæst koldtvandsledning til varmtvandsbeholder og alle tapsteder. Derefter tilpasses varmtvandsog cirkulationsledning. Opgaver: Isometrisk tegning hovedretning. Opgavebeskrivelse Tegneredskaber der må anvendes er isometrisk vinkelskabelon og regnemaskine. Beregn de manglende mål. Find totallængde af rør.

7 Side 7 Fra parallelprojektionstegning til isometrisk tegning. Øvelse 1.

8 Side 8 Fra parallelprojektionstegning til isometrisk tegning. Øvelse 2.

9 Side 9 Fra parallelprojektionstegning til isometrisk tegning. Øvelse 3.

10 Side 10 Opgaver: Isometrisk tegning dobbeltplan. Øvelse 4.

11 Side 11 Øvelse 5.

12 Side 12 Isometrisk tegning parallelprojektion. Fra isometrisk til parallelprojektionstegning. Tegn de viste rør i retvinklet projektion. Udfør tegningerne set forfra, set fra venstre og set fra oven.

13 Side 13 Øvelse 6.

14 Side 14 Øvelse 7.

15 Side 15 Diagrammer til procesanlæg. Beskrivelsen af et procesanlæg starter med et Flowdiagram, der i tekst, skematisk beskriver hvilke processer produktet skal igennem for at opnå dets endelige form. Flowdiagram 1

16 Side 16 Herefter udarbejdes der ud fra flowdiagrammet et funktions diagram, hvor der vises hvilke tekniske komponenter der skal indgå i anlægget så som: pumper, ventiler, filtre og tanke. Funktionsdiagram 1 Dette funktionsdiagram danner grundlag for den endelige konstruktion af anlægget enten som en isometrisk tegning eller som en 3D-Cad tegning 3D-Cad-tegning 1

17 Side 17 De generelle regler for tekniske tegning af diagrammer til procesanlæg findes i standarderne: DS/EN ISO :2015 og DS/EN ISO :2012. Symbolerne og deres betydning findes Ligeledes i disse standarder. Der findes andre standarder der beskriver samme områder, så som BS 5070 men ISO standarderne må siges at være dækkende for dette kursus.

18 Side 18 Et eksempel på ovenstående proces kunne være fremstilling af popcorn, de forskellige trin i denne proces vises her opdelt i følgende punkter: 1 processen produktet skal igennem beskrives i almindelig tekst 2 Der udarbejdes et flowdiagram for at skabe overblik over processen 3 Ud fra flowdiagrammet udarbejdes der et funktionsdiagram med de benyttede komponenter 4 Der udarbejdes en isometrisk tegning eller en 3D-Cad model, der viser de komponenter der skal anvendes og den rørføring der forbinder dem. Pkt.1 Beskrivelse af proces. 250 gram olie tilføres en 25 liters tank, olien opvarmes med en gasdreven varmeblæser til 218º. Der tilsættes 10 kg. Majskorn og majsen koges i 4.5 min. De poppede korn afkøles til 50º og tilsættes 100 gram 30% saltopløsning. Kornene tørres på transportbånd med gasdreven varmeblæser til en fugtighed på 10%. herefter afkøles de til en temperatur på 22º. popcornene er nu færdige og klar til pakning. Pkt. 2 Flowdiagram

19 Side 19 Pkt.3 Funktionsdiagram Pkt. 4 Isometrisk tegning / 3D-Cad konstruktion. Vises senere i materialet.

20 Side 20 3D Cad Rørkonstruktion. Ved at anvende 3D CAD til rørkonstruktioner fås følgende fordele: - Ingen misforståelser af arbejdstegninger (ISO - rørtegninger). - Undersøgelse af kollisioner inden montage, - Optimering af plads, montage og reparations forhold. - Korrekte rørlængder og optimering af fittingsforbrug. - Nemt at fremfinde komponenter. I det efterfølgende afsnit skal du anvende 3D CAD programmet Inventor 2018 Sidste del af afsnittet anvendes CAD filen Samlingskonstruktion.

21 Side 21 3D rørkonstruktion i Inventor. Her er i materialet valgt at anvende 3D programmet Inventor som værktøjet til 3D rørkonstruktion, der findes i dag mange andre programmer på marked som f.eks. Solidwork men, genneralt arbejder de sort set ens inden for emnet rørkonstruktion. Inventor er et 3D Cad tegneprogram som i primært anvendes inden for industriel konstruktion. Introduktion og opsætning af projekt til 3D rørkonstruktion. Vi starter med at oprette og navngive et projekt til at styre vores 3D rørkonstruktioner, dette er specielt vigtigt i Tube/Pipe da der generes adskillige filer af rør, fittings og slanger under opbygningen af en rørkonstruktion. 1. Vælg Projekt øverst til venstre på skærmen. 2. Klik på New for at oprette et nyt Projekt. 3. Klik på New Sigel User Project.

22 Side Navngiv Projektet 3D Rørkonstruktion og klik på browser ikonet. 5. Vælg en placering til projektet 3D Rørkonstruktion (her er valgt Lokal disk C:) 6. Vælg Opret en ny mappe og navngiv mappen 3D Rørkonstruktion. 7. Klik på den ny mappe 3D Rørkonstruktion og vælg OK. 8. Afslut med Finish. Der er nu oprette et nyt projekt og en mappe til at styre alle de filer vores rørkonstruktion kommer til at indeholde, dette projekt skal man sikre sig er vinget af med et flueben i Projekt Browseren, dette kan ses ved igen at klikke på ikonet Project øverst til venstre på skærmen.

23 Side 23 Fremgangsmåde ved 3D rørkonstruktion (De 7 trin). 1. Opstart af ny samlingstegning. 2. Gem tegning. 3. Valg af Tube/Pipe fanebladet. 4. Opsætning af Standarder til rørkonstruktionen. 5. Optegning af rørruten (Svarende til ISO håndtegningen). 6. Påfør ruten valgt standarder. 7. Udarbejdelse af samlingstegning med stykliste og positionsnummer. Øvelse 1. Den viste Isometriske rørtegning nedenfor ønskes optegnet som en 3D rørkonstruktion med følgende oplysninger: Standarden for rør: DIN 2458 Pipe til en diameter på 300 mm. Standarden for svejsefittings: DIN Deg Elbow Typ Standarden for Flanger: DIN 2573 Plain Face Flange for Welding Series 1 (ISO) - PN x 323.9:1 Der vælges endvidere sættes spalte (luft) til svejsning på 2 mm.

24 Side klik på New øverst til venstre på skærmen. 2. Vælg fanebladet Metric og åben en ny Template Standard (mm).iam 3. Gem den nye Template og navngiv den 3D rør øvelse Klik på Tube and Pipe ikonet i øverst i Ribbon. 5. Navngiv den ny rute som vist på billedet nedenfor og klik OK.

25 Side Klik på Tube and Pipe Styles for valg af rør og fittings standarder. 7. Indstillingen for valg af rør, slange og standard fittings foregår i dialogboksen Tube and Pipe Styles, her kan vælges mellem tre typer rør- og slangeføringer: Her er det også muligt at oprette sine egne standarder, men vi vil kun koncentrere os på dette materiale at anvende de standarder der er til rådighed ved en standard installering af programmet Inventor. Tube & Pipe Styles er opdelt i tre kategorier * Rigid Pipe with Fittings (Rør i plast, med gevind eller svejsefittings). * Tubing with bends (Bukkede rør) * Flexible Hose (Hydraulik slanger).

26 Side 26 I dialogboksen Tube & Pipe Styles Vælges den standard man ønsker til sin rørføring ved at højre klikke på standarden og vælge Active, denne bliver nu fremhævet og er valgt som standard til 3D rørkonstruktionen. Man kan tilpasse sine rørdimensioner, fittings og rørkonstruktionens øvrige bestanddele ved at KLIKKE PÅ blyanten (Edit) i feltet øverst til venstre. Nu skal følgende indstillinger for standarder vælges: a. Active DIN 2458/DIN Welded Steel Pipe and Fittings. b. Ændre rørstandarden DIN 2458 Pipe til en diameter på 300 mm. c. Vælg svejsefittings til DIN Deg Elbow Typ d. I Fanebaldet Rules sættes Icrement (spalte/luft til svejsning til 2mm). e. Her kan også vælges max. og min. længder på de rørlængder der anvendes. f. Klik på Save. 8. Vi er nu klar til at optegne en rørføring i 3D (Route). Klik på New Route. 9. I dialogboksen navngives ruten som vist i Route Part File Name herunder. Klik OK.

27 Side Klik på ikonet Route øverst i Ribbon. 11. Du skal nu over og vælge punktet i din Browser til vestre på skærmen. VIGTIGT. I dette eksempel tages udelukkende udgangspunkt i opbygning af rør, fittings og flanger og Ikke i placering af rørkonstruktionen, derfor vælges og udpeges udgangspunktet for rørføringen i næste trin til at værer (Center Point) Klik på plus (+) ud for Origin (Nulpunkt) Klik herefter på Center Point. 12. Nu skal ruten for rørføringen optegnes, dette foregår udfra det retvinklede kordinatsystems X,Y og Z akse som ses på skærmen ( Dette svare til de ISO metriske retningsangivelsen for Frem, Tilbage, Op, Ned osv. I ISO rørmetrisk håndtegning) ved at bevæge sig ud langs de tre akser ses en lille rund markering

28 Side 28 på aksen og når den rette retning er valgt, højreklikkes, i dialogboksen vælges (Enter Distance). Her indtastes længde for rørforløbet i den valgte retning. Når du har indtaste distancen afsluttes med et klik i grønt flueben, herefter gentages processen udaf en ny akse. Når hele rørruten er konstrueret afsluttes der med et højreklik og vælges Done [ESC] 13. Konstruere nu viste rør Route nedenfor med de angivne distancer og afslut med højreklik og vælg Done [ESC].

29 Side 29 Rørtegningen ser nu således ud, der kan stadig ændres i rørlængder ved at dobbelt klikke på målende og angive evt. nye distance, disse vil altid også senere være mulige at ændre ved at finde den Run der skal redigeres over i Browsweren. 14. Klik på Finish Route øverst i værktøjslininen (Ribbon). 15. Klik <samtidig med du kigger på skærmen> på Populate Route og se hvorledes hvorledes din opbyggede Route bliver påført de valgte standarder (Dette trin påføre Routen de valgte standarer).

30 Side 30 Den færdige 3D rørkonstruktion uden flanger ser nu ud som vist nedenfor, prøv at zoom ind ved samlinger og se de 2 mm spalte. Vi skal nu have påført 3D rørkonstruktionen de to flanger her vælger vi standarden: DIN 2576 Slip-On Flange for Welding Series 1 (ISO) - PN Klik på Place for åbne Inventors Content Center. Dette åbner Inventors Content Center som giver mulighed for at hente adskellige standard rør, fittings, ventiler etc.

31 Side I Content Center åbner vi Tube & Pipe til venstre i Browseren og klikker på Flanges. 18. Dobbelt klik på Flangen. Dette åbner en ny dialogboks som viser standard dimensioner for den valgt Flange, DIN 2576 Slip-On Flange for Welding Series 1 (ISO) - PN 10

32 Side I den ny dialogboks skal vi nu have valgt dimesionen på Flangen, Klik på M300 og afslut med OK. 20. Højreklik på musen og vælg Connect Fitting placer nu musen i nærheden af en af rørenderne og vensterklik når Flangen hopper på plads.

33 Side Flangen kan nu drejes ved at klikke på en af de fire pille der illustrere dreje retningen og taste den nye vinkel, prøv at taste 45 og afslut med grøn flueben. 22. Gentag samme procdure i den anden rørende. 3D rørkonstruktionen er nu færdig og skulle gerne se ud som vist på nedstående billed. Gem nu den færdige rørkonstruktion som vist nedefor.

34 Side 34 Dokumentation af den færdige 3D rørkonstruktionen. Vi skal nu have 3D rørkonstruktionen lagt over på tegnepapir med position nummer og stykliste som vist nedenfor.

35 Side Vi skal nu have åbnet en ny Template, vælg igen NEW øverst til venstre og klik på Templaten ISO.idw, denne åbner et stykke tegnepapir hvor på vi kan overføre vores 3D rørkonstruktion og indsætte position nummer og stykliste. Det tegnepapir der ligger som standard er med forudbestemt tegningshoved og ramme i formatet A3, dette vil vi ændre således den færdige dokumentation kommer til at se ud som ovenstående tegning.

36 Side Som standard åbnes et A3 format, dette vælger vi at ændre til A4 højformat ved at højre klikke på Sheet:1 og vælge Edit Sheet. 3. I den ny dialogboks sættes i rullemenuen SIZE til A4 og endelig vælges en markering i Potrait. Afslut med OK. Papiret er nu opsat til A4 i højformat. 4. Klik på Default Border for at slette standard tegnerammen og højreklik, vælg Delete.

37 Side Klik på plus udfor Drawing Resources og plus udfor Default Border for at indsætte en ny tegneramme, højreklik på Default Border og vælg Insert Drawing Border 6. Klik i Center Marks ved et åbne dialogboksen nederste del på dobbelt pilene for at fjerne fluebenet og klik OK, tegnepapiret er nu opsat til ikke at vise midte angivelse på papiret (de før viste pile). 7. Vi er nu klar til at hente 3D rørkonstruktionen ind på tegnepapiret, klik på Base øverst til venstre i Ribbon.

38 Side Klik på Browser ikonet (Forstørrelsesglas) og find nu den gemte 3D rørkonstruktion i mappen, som udgangspunkt åbnes altid den sidste gemte tegning så tjek om ikke godt nok det er den korrekte 3D rørkonstruktion den finder ved at flytte musen ud til siden på tegnepapiret så du kan se den 3D konstruktion den har fundet. 9. I dialogboksen punkt 8 er der flere muligheder for opsætning vi vælger her at sætte skalaforholdet til 1: Gør feltet Hidden Line Removed aktivt ved at klikke, her kan vælges set med skjulte linjer eller med materiale Shaded (overflader).

39 Side Vi mangler nu kun at bestemme hvorledes rørkonstruktioner skal vende på tegnepapiret dette kan gøres på flere måder, vi vil her vælge at gøre det ved hjælp af Change view orientation. Ved at anvende denne funktion bestemmer vi selv ved hjælp af skærmstyringsværktøjerne hvorledes rørkonstruktionen bliver vist på tegnepapiret. Klik på Change view orientation. 12. Brug nu værktøjerne til skærmstyringen til at vende rørkonstruktionen som vist nedenfor og afslut Finish Custom View (grøn flyeben). Den visning af 3D konstuktioner som er valgt er nu den aktuelle visning på tegnepapiret.

40 Side Klik et tilfældigt sted på tegnepapiret der hvor du cirka ønsker 3D rørkonstruktione vist og højreklik, vælg Done, hvis den senere skal flyttes på sin endelige placering gøres dette ved at holde venstre musetast nede på den røde rammen af det view der oprettet. 14. Vi vil nu påføre positionsnummer til den indsatte 3D rørkonstruktion, klik på fanebladet annotate og vælg Annotate, herefter klikkes på den lille pil nedaf på ikonet Ballon, klik så på valgmuligheden Auto Ballon.

41 Side Klik på Select View Set i Dialogboksen og udpeg vinduet omkring 3D rørkonstruktionen, klik herefter på Add or Remove Componets du skal nu trække (klik fra hjørne til hjørne) et nyt vidue hen over hele 3D rørkonstuktioner således alle komponenter er indenfor, og vælg herefter Parts Only. Klik i Select Placement og vælg Around 16. Når placeringen af positinsnummerne er cirka som vist herunder klik med venstre musetast og afslut med OK. Placeringen af henføringslinjer til positionsnummer vil vi tilpasse senere.

42 Side Vi vil nu indsætte styklisten til vores 3D rørkonstruktion, klik på Part List øverst i Ribbon. 18. I den ny dialogboks Part List skal Select View være aktivt, Klik nu når den røde stiplede line viser sig omkring 3D rørkonstruktionen. Afslut med OK. NB. Det er muligt at foretage forskellige indstillinger til sin stykliste dette vil vi dog ikke komme ind under i dette her, men eksempel er vist senere i materialet.

43 Side Styklisten hænger nu fast i musen så kan trækkes ned til tegningshovedet og papirets højrekant som vist herunder, klik på venstre musetast når den er på plads. Den færdige tegning med positionsnummer og stykliste er nok noget af det nærmeste man når en fuldstændig dokumentation som kan anvendes ved komponent søgning og data på medgåede komonenter som eksempelvis rørlængde, standarder med dimensioner og og antal af komponenter. Udover standard instillinger som antal, længde, standard samt benævnelse er det muligt at hente andre nyttige data på søgte komponenter eksempel vist herunder. Prøv at tilføje vægt, volumen samt materiale som vist.

44 Side 44 Andre måder at hente oplysninger om komponenterne der er anvedt i en konstruktion er anvendelse af BIM (Bill of Materials) her under er overigten vist og hentet ved at klikke på Manage øverst i PullDown menuen efterfulgt af Bill of Materials Bill of Materials giver muligheden modsat styklisten at søge på enkelt komponenter ved hjælp af det visuelle billede som vises i menuen og igen med angivelse af standard, længde med mere. Ydermere er der mulighed for at udføre en Export til eksempelvis et XL regneark ved at klikke på Export i BIM menuen som vist nedenfor.

45 Side 45 Den exporterde fil kan nu åbnes i et XL regneark. Denne mulighed giver dog udelukkende et overordnet overblik over indeholde komponenter i den udvalgte delkonstruktion. Sidst nævnte mulighed giver dog eksempelvis en mulighed for hurtigt at danne sig et overblik eksempelvis over samlet rørlængde antal ens del komponenter. Vi har nu prøvet at anvende nogle værktøjer der gør det muligt hurtigt visuelt og at finde komponenter og data om disse i en mindre opbygget konstruktion (procesanlæg)

46 Side 46 Opmåling i 3D konstruktionen. Når udskiftning af eksempelvis en rørsektion skal udføres er det selfølgelig nødvendigt at kende de sande længder melle fixpunkterne. Dette gøres nemt ved brug af funktionen Measure som findes i PullDown menuen Inspect som vist herunder. Når funktionen er valgt er vi klar til at bestemme længder på 3D konstruktionen. Udpeg center for fixpunkt 1 og 2. Som det ses i dialogboksen giver dette en cente distance på 5672,742 mm. Dette ses samtidig på rørføringen. Når der ønskes sektionlængder skal der vælges Delta for at vise X, X og Z længder prøv at klikke på Delta i menuen.

47 Side 47 Nu ses de brugbare Delta mål fra center til center som vist herover, målene kan også som det ses også aflæses i menuen.

48 Side 48 Opgave. Du skal i denne opgave prøve at hente oplysninger om hvilke komponenter der er indeholdt i det mindre 3D CAD Procesanlæg. Der skal endvidere indsættes standard rørføring samt skiftes en ventil. Åben Samlingskonstruktion.iam

49 Side 49 Opgave 1. Bestem hvilke komponenter der er indeholdt i Overløb Tank 1 ved hjælp af en BIM oversigt med angivelse af standarder for rrør og komponenter. Angiv anvendte rørlængder til Overløb Tank 1.

50 Side 50 Case pumpestation. Der ønskes udarbejdet en rørføring fra Pumpestation 1 på Level 1 til Tank på Level 0. Udover Hovedventil til fødevand ønskes indsat en ventil mellem Flange ASME/ANSI B16.1 Class2000 og T-stykke ASME B16.11 Class Der skal anvendes eksisterende Rørgennemføring på Dæk Level 1. Anvend tilslutning Pumpestation 1 på Level 0.

51 Side 51 Herunder ses tilslutning fra Pumpestation 1 på Level 0 Anvendte komponenter og rør dokumenteres ved standarder, længder etc. Afleveres som BIM oversigt med tilhørende samlingstegning med positionsnummer og stykliste.