Проектирование плафона светильника в форме Шуховской башни в SolidWorks

На первый взгляд вроде всё просто, но повозиться пришлось.

Исходные требования:

• Высота 150-250 мм
• Узнаваемость конструкции
• Разумная детализация

В интернете нашёл чертёж

Полезная картинка, есть размеры, по которым можно задать пропорции моей модели, можно приступать.

Начинаю с общей разметки. На виде спереди создаю эскиз

Все линии выполняю вспомогательной геометрией

Диаметр нижнего обруча (D1) задаю вручную, остальные размеры считаю по формулам:

• Диаметр верхнего обруча = D1/6.5
• Высота модели (H1) = D*3.75
• Высота секции = H1/6

В дальнейшем это мне поможет подогнать размеры плафона под базу светильника.

На этом-же эскизе рисую 7 окружностей, из которых потом сделаю обручи, разделяющие секции башни

Для обручей я установил диаметр 2 мм. Для нижнего задаю значения вручную, для остальных указываю ссылку на этот размер. Признак «равенство» для окружностей не ставил, решил поиграться с геометрией на готовой модели.

Закрываю эскиз и оставляю его пока в таком виде

Теперь нужно подготовить траекторию балки, которая пройдёт от основания до верхнего обруча, меняя углы наклона от секции к секции, да ещё и изгибаясь по гиперболической траектории.

Для этого мне понадобилось несколько вспомогательных эскизов.

Создаю горизонтальную плоскость и привязываю её к узлу первого уровня башни

На плоскости создаю эскиз

Окружность выполнена вспомогательной геометрией и привязана к узлу на направляющей.

Добавляю направляющую из центра координат до окружности

Угол задаю 30 градусов от направляющей предыдущего уровня, потом можно будет его корректировать и менять геометрию конструкции.

В аксонометрии начинают просматриваться 2 точки будущей линии траектории балки

Добавляю следующую плоскость для 2-го уровня башни

По аналогии делаю эскиз

Общий вид уже с 3-мя точками траектории

И так для всех уровней

Эскиз последнего уровня

Обратите внимание, здесь угол уже 15 градусов

Скрываю все плоскости и вижу точки траектории закручивания балки снизу-вверх

Теперь нужно разобраться с гиперболоидами

На виде спереди делаю эскиз

Шесть сплайнов соединяют узловые точки секций (уровней) башни. Для нижней секции геометрию задаю вручную, для остальных указываю ссылки на размеры

Чуть крупнее

Итоговый эскиз

И поверхность

На неё я буду проецировать линии направляющей балки

Лирическое отступление.

Очень много времени ушло на корректное проецирование линий на поверхность.

Изначально я начал проецировать с внешней стороны башни

Создаю поверхность, отстоящую от башни на 30 мм

Из начала координат эскиза провожу наклонную линию до горизонтальной направляющей следующего уровня

Чуть отклоняю эскиз и указываю совпадение для точки окончания отрезка и точки со вспомогательного эскиза траектории

Эскиз становится определенным. При изменении значения угла на вспомогательном эскизе отрезок также меняет наклон. Всё как и задумано, но

При проецировании на поверхности создаётся 2 кривые. Одна правильная, вторая ¬ лишняя, и удалить её никак не получалось.

Решение – проецируемый отрезок расположить внутри поверхности!

Итак, на поверхности справа создаю эскиз, из центра координат которого провожу отрезок с произвольным углом до направляющей второго уровня башни

Чуть отклоняю эскиз

Указываю совпадение с точкой вспомогательного эскиза

Проецирую на поверхность

Для следующего отрезка создаю вспомогательную плоскость

Привязка плоскости к вертикальной оси (совпадение) и направляющей оси (перпендикулярность). На плоскости создаю эскиз, аналогичный предыдущему

Привязываю к следующей направляющей

Общий вид

Проецирую

Точки начала и конца линий совпали

И так для всех уровней

Вот так линия выглядит сверху

А это вспомогательная геометрия, без которой линию не построить

Прячу всё лишнее

Формирую объединенную кривую

На плоскости сверху рисую эскиз профиля балки

Связываю центр эскиза с направляющей кривой точкой пронзания

Дальше всё просто. Бобышка по траектории

Чтобы не бороться с нулевой геометрией, делаю обручи башни, используя самый первый эскиз

Отражаю балку

Круговой массив основной и отраженной балки

Пока жду завершения операции, успеваю заказать новый ноут))

Придаю толщину направляющей поверхности

Оцениваю, как это будет смотреться в прозрачном виде

Вспоминаю про крепёж к базе светильника. В моём случае это будет стакан с посадкой на конус

И предфинал

Поэкспериментировал с углами наклона балки: всё задуманное работает, геометрия меняется, но нужно внимательно следить чтобы проецируемый отрезок не соприкасался или не пронзал поверхность, это вызывает ошибку, которую сложно откатывать назад.

Теперь жду доставку DIY KIT с Али, под него буду подгонять базу и размер плафона

Побочный продукт моделирования распечатан и размещён в каталоге моделей.