Университет Кларксона — частный национальный исследовательский университет в северной части штата Нью-Йорк, лидер в области технологического образования. Команда по чистым снегоходам Университета Кларксона, один из многочисленных студенческих проектов по инженерному опыту и дизайну (SPEED), представляет собой студенческую инициативу, движимую страстью к разработке экологически чистых продуктов. Цель команды — создавать более чистые, тихие и экономичные снегоходы для потребителей. Каждый сезон команда работает вместе над решением сложных конструкторских задач, уделяя особое внимание всем аспектам: от снижения выбросов до контроля шума.
«Мы постоянно стремимся расширять границы технологий снегоходов, одновременно готовя членов команды к практическим навыкам в передовых инженерных практиках», — сказал Джошуа Сигал, менеджер по правилам команды.
Каждый год команда по чистым снегоходам Университета Кларксона участвует в конкурсе SAE Clean Snowmobile Challenge — конкурсе инженерных разработок, организованном Обществом автомобильных инженеров (SAE). Университетские команды со всего мира участвуют в конкурсе, проектируя и строя снегоходы, отвечающие требованиям производительности и экологичности, а также участвуя в различных соревнованиях, которые проверяют их инженерное мастерство.
Проблема ручных 3D измерений
Работая над усовершенствованием шасси снегохода, команда Кларксона столкнулась с рядом проблем, которые замедляли процессы проектирования и испытаний. Сложная структура поверхностей шасси затрудняла получение точных 3D измерений. Без точных цифровых моделей команде пришлось прибегнуть к физическому созданию макетов деталей, что отнимало много времени и было чревато ошибками.
«До некоторых областей, которые мы хотели спроектировать внутри и вокруг снегохода, было трудно добраться, не разбирая его полностью», — пояснил Джошуа. Такой ручной подход увеличивал риск повреждения важных деталей и замедлял весь цикл проектирования, поглощая ресурсы, которые можно было бы эффективнее направить на другие этапы проекта. Кроме того, частая разборка снегохода увеличивала вероятность выхода из строя деталей, что могло поставить под угрозу его эксплуатационные характеристики.
Поворотный момент наступил, когда команда поняла, что больше не может позволить себе полагаться на ручные методы. «Мы использовали 3D моделирование в SolidWorks для предыдущих проектов и быстро поняли, что точное 3D сканирование значительно улучшит конструкцию нашего нового шасси», — отметил Джошуа. «Мы решили, что пришло время искать метрологическое решение, которое помогло бы нам работать со сложными деталями и ускорить процессы проектирования и создания прототипов.
После оценки различных технологий команда Clarkson остановила свой выбор на метрологическом 3D сканере для крупногабаритных деталей и портативной КИМ, а также программном модуле VXmodel для сканирования в САПР.
Внедрение новых технологий потребовало освоения новых подходов и технологий 3D сканирования. Крупные детали шасси и детальные компоненты были отсканированы, а для создания файлов, совместимых с SolidWorks, использовалась программа VXmodel.
Благодаря метрологическим решениям для 3D сканирования команда по разработке чистых снегоходов Университета Кларксона сэкономила впечатляющее количество времени, которое в противном случае пришлось бы тратить на многократную разборку снегохода и постоянное ручное снятие 3D измерений.
«3D сканеры преобразили наш процесс проектирования, сэкономив нам бесчисленное количество часов», — отметил Джошуа. Создание точных цифровых моделей сложных деталей помогло студентам принимать более обоснованные проектные решения и предотвращать дорогостоящие ошибки на ранних этапах разработки.
Влияние технологий распространилось и на общие сроки проекта. Благодаря экономии времени на каждой итерации проектирования команда смогла выделить больше ресурсов на тестирование и доработку конечного продукта. Это повышение эффективности сыграло решающую роль в том, чтобы команда не отставала от конкурентов и одновременно улучшала характеристики снегохода. Оптимизированный рабочий процесс также открыл студентам новые возможности для экспериментов с передовыми компонентами, такими как турбокомпрессоры и гидроусилители рулевого управления, расширяя границы проектирования снегоходов.
Заглядывая в будущее, команда Clarkson Clean Snowmobile видит, что технологии метрологического сканирования будут играть центральную роль в будущих проектах. Решения для 3D измерений будут необходимы для быстрого преобразования физических деталей в 3D модели, поскольку студенты будут испытывать гибридные бензиново-электрические снегоходы и добавлять всё более сложные компоненты.
В DigitalCraft3D мы также используем современные технологии сканирования, в том числе 3D сканирование с метрологической точностью для более быстрого проектирования. Узнайте больше о возможностях DC3D в разделе “Портфолио”.
