Входные данные
- номинальные данные лопасти
- измеренные координаты точек нагнетательной поверхности, засасывающей поверхности, кромки лопасти, ступицы
- либо построенные поверхности нагнетательной и засасывающей сторон в любом другом программном продукте и импортированные в Spatial Analyzer
Выходные данные
- развёртки цилиндрических сечений лопасти
- шаг сечения
- шаг лопасти
- шаг винта
- разношаговость сечений одного радиуса различных лопастей на радиусах от 0,5R до 0,8R включительно
- длина хорды профиля сечения лопасти
- расстояние от осевой линии лопасти до входящей или выходящей кромки
-
радиус лопасти
- радиус винта
- положение лопасти вдоль оси винта
- угловое смещение между двумя соседними лопастями
- толщина сечения лопасти в направлении, перпендикулярном хорде, в 8-ми точках по длине сечения, включая линию наибольших толщин
- расстояния от хорды до нагнетательной и засасывающей поверхностей в 8-ми точках по длине сечения, включая линию наибольших толщин
- положение лопасти вдоль оси винта
- местный шаг в сечении, отклонения местного шага, разность последовательных отклонений местного шага, сумма последовательных отклонений местного шага
- толщина входящих и выходящих кромок
- «сшитые» поверхности гребного винта
- недостоверные результаты измерений из-за некорректного построения нормалей к поверхности на кромках при внесении поправок на марку
- большая погрешность восстановления поверхности на неравномерной сетке измеренных точек
- отсутствует возможность сглаживания результатов измерений со случайной погрешностью
Поверхность в Spatial Analyzer
- построим цилиндр R=50 мм
- нанесем на поверхность цилиндра неравномерную сетку точек
- построим B-сплайны по строкам
- построим поверхность по B-сплайнам средствами Spatial Analyzer
- нанесем плотную равномерную сетку точек на построенную поверхность
- вычислим отклонения построенной поверхности от изначальной поверхности цилиндра
- диапазон значений (Max - Min) = 1,03 мм
- среднее квадратическое отклонение точек построенной поверхности относительно изначальной поверхности цилиндра
СКО = 0,13 мм
Анализ
При построении каждого пространственного сплайна не используются данные измерений других точек искомой поверхности.
При построении границы поверхности не используются данные измерений за её пределами, что приводит к некорректному определению кромок.
Отсутствует возможность сглаживания данных измерений со случайными погрешностями увеличивает итоговую погрешность построения поверхности.
Решение
Нанесём на поверхность цилиндра дополнительно точки вокруг уже обозначенной области таким образом, чтобы предусмотреть построение границ поверхности внутри области измеренных точек.
Построим поверхность.
- диапазон значений (Max - Min) = 0,16 мм
- среднее квадратическое отклонение точек построенной поверхности относительно изначальной поверхности цилиндра
СКО = 0,02 мм
Поверхность в программе "Гребной винт 2.0" по специализированному алгоритму
Оценка решения
Улучшение в 6 раз
по диапазону отклонений и по среднему квадратическому отклонению
«Гребной винт 2.0» - это
Использовать такой математический алгоритм, в котором поверхность строится сразу по всем измеренным точкам, причём точки могут быть заданы в общем случае на неравномерной сетке.
Предусмотреть построение границ поверхности внутри области измеренных точек.
Предусмотреть сглаживание данных измерений со случайными погрешностями.
Специализированный математический алгоритм должен предусматривать корректное построение нормалей на кромках поверхности.
Метрологические проблемы построения поверхности в Spatial Analyzer
- автоматическое создание паспорта гребного винта в файле в формате Excel
- определение номинальных размеров от хорды до нагнетательной и засасывающей поверхностей лопасти гребного винта в 8-ми точках по ширине сечения, включая линию наибольших толщин, а также размера от нагнетательной поверхности до хорды по осевой вдоль оси винта непосредственно по конструкторской поверхностной модели лопасти
- определение номинальных толщин кромок
- построение поверхностей по специальному алгоритму, обеспечивающему высокую точность, с возможностью сглаживания данных измерений
- внесение поправок на радиус марки (шарика), построение системы координат лопасти
- возможность контроля геометрических параметров гребных винтов мобильными средствами измерений: тахеометрами, лазерными трекерами, лазерными радарами, сканерами, фотограмметрическими системами, мобильными координатными системами типа «измерительная рука»
- возможность создания пользователем собственной формы паспорта гребного винта на базе шаблона
