عدسی ها یکی از اجزای اصلی مخزن های تحت فشار می باشند. به طور کلی در صنعت تصفیه آب، به یک صفحه فلزی که سطح مقطع دایره ای با سقف مخروطی دارد عدسی گفته می شود. کپ (Cap) و یا کلاهک نام دیگر عدسی است که در صنایع نفت و گاز و همچنین صنعت آب کاربرد فراوان دارد . در این پست آموزشی نرم افزار اتودسک اینونتور ابتدا با انواع کپ در صنعت پتروشیمی آشنا می شویم و سپس فرایند مدل سازی یک کپ را در نرم افزار Autodesk Inventor مرور می کنیم. توضیح اینکه نرم افزار اتودسک اینونتور قابلیت های بسیار زیادی در پارامتریک سازی و مدلسازی انواع مخازن تحت فشار (Pressure Vessel) و مبدل های حرارتی(Exchanger) دارد. انجمن اینونتور ایران با کسب تجربه از استاندارهای تخصصی مخازن دوره های ویژه طراحی مخازن و مبدل ها را در چندین شرکت بزرگ برگزار نموده است.
در شکل زیر انواع هندسه کپ نشان داده شده است.
برای محاسبه ضخامت بدنه مخزن بر اساس فشار داخلی مخزن با فرمول های مختلفی محاسبه می گردد. این فرمول ها بر اساس سه تئوری تقسیم بندی شده اند.
- محاسبه بر اساس فرمول Barlow
t = (P * D) / (2 * S * F)
- معادلهShells and Heads Formula
این معادله برای محاسبه ضخامت درپوش بر اساس قطر مخزن و فشار داخلی استفاده می‌شود. فرمول آن به صورت زیر است:
t = (P * Dh) / (2 * S * F)
- فرمولLame’s Equation
t = (P * R) / (S – P)
t ضخامت درپوش، P فشار داخلی، R شعاع قوس درپوش و S استحکام مواد درپوش.
مدل سازی اجزای یک مخزن همچون کپ در نرم افزار ایتودسک اینونتور را می توان هم به صورت مستقیم در محیط Part با ابزارهای ساده انجام داد. بطور معمول اکثر قطعات مخازن و مبدل ها در محیط Sheet Metal مدلسازی می گردد و دلیل ان تولید گسترده مدل (Flat Pattern) در محیط ورق فلزی نرم افزار اینونتور است.. چون کپ مخازن با روش لبه زنی و پرس تولید می گردد مدل سازی کپ در محیط Part صورت می گیرد ( در صورت نیاز می توان در محیط Sheet Metal مدل سازی کرد) .
روش مدل سازی کپ در محیط ۳D Modeling و استاندارد با Surface Modeling انجام می گردد. در این محیط ابزار متنوعی برای ویرایش و مدل سازی سطح وجود دارد و دستور قدرتمند Thicken/Offset قادر به تغییر وضعیت سطح به قطعه صلب را دارد. برای این منظور ابتدا پروفیل دو بعدی در محیط ۲D Sketch ایجاد می شود.
سپس با ابزار Revolve یک نمایه سطح ایجاد می گردد.
و در نهایت ابزار Thicken/Offset آن را تبدیل به قطعه صلب می نماید.
پارامتریک کردن این فرایند جهت انعطاف پذیرنمودن ابعاد را می توان کمک ابزار Parametric با تعریف پارامترهای مورد نظر در محیط Excel آانجام داد. با تغییر هر پارامتر در برنامه اکسل تغییر ابعاد در مدل سه بعدی اینونتور رخ می دهد. امتیاز این روش قابلیت تغییر و انعطاف پذیری بالا در تغییرات از نرم افزار اکسل به نرم افزار اتودسک اینونتور است.
