|
Autodesk Inventor, jako narzędzie do symulacji dynamicznej i kinematycznej - tworzenie symulacji dynamicznej. Opracowano na podstawie - A. Jaskulski - Autodesk Inventor, Metodyka projektowania
Spis treści rozdziału - tutaj kliknij
Definiowanie par kinematycznych
Siła wymuszająca - ćwiczenia
Grapher wyjściowy - ćwiczenia
 |
|
Definiowanie par kinematycznych |
| |
|
 |
W poprzednim rozdziale był opisany sposób postępowania podczas automatycznej symulacji dynamicznej, gdzie główną uwagę zwrócilismy na czynności definiowania odpowiedniej liczby par kinematycznych w sposób automatyczny i wyznaczania kierunku siły ciężkości. Po uruchomieniu automatycznej symulacji okazało się, że człony mechanizmu po ustaniu siły ciężkości i zgodnie z jej kierunkiem zatrzymały się w losowo zmiennych położeniach (rysunek poniżej). Takie położenie oznacza, że mechanizm nie jest doskonały i wymaga korekty, co jest min. spowodowane brakiem zdefiniowania pary kinematycznej między dźwignią kątową i wahaczem. W takiej sytuacji wiedząć, że pary utworzone automatycznie nie dają się usunąć, należy przejść do ręcznego utworzenie pary pomiędzy tymi elementami.
|
Przebieg dalszych czynności po zakończeniu automatycznej symulacji dynamicznej powinien być następujący.
Klikamy na Symulacja dynamiczna --> Zakończ symulację dynamiczną wracamy do przeglądarki obiektów i następnie wykonujemy następujące czynności:
- Z przegladarki obiektów Wywołujemy widok - 3-Pł/Walec,
- Wracamy do środowiska Symulacja dynamiczna i uruchamiamy narzędzie Wstaw połączenie
- Kliknąc typ pary Walec na płaszczyźnie (czerwona strzałka),
- Kliknąć płaską ścianę 1.
- Kliknąć punkt 2
- Z Menu kursora wybrać pozycję Kontynuuj
- Klinąć powirzchnię boczną walca 3.
- Uzyskać efekt jak na rysunku niżej.
- Wywołujemy widok Początek i z panelu Odtwarzanie symulacji uruchamiamy ponownie symulację
- Efekt symulacji jest widoczny na poniższym rysunku.
Grawitacja w dalszym ciągu powoduje zwisanie elementów mechanizmu w losowo zmiennych położeniach. Tym razem jednak części pozostają związane. Rolka wahacza na razie opuszcza rowek w dźwigni kątowej, z którą tworzy parę kinematyczną, jednak porusza się po przedłużeniu jego płaszczyzny. Konieczne będzie zatem wprowadzenie dalszych ograniczeń ruchu wahacza. W celu wyeliminowania kolejnych ograniczeń w ruchu wahacza postępujemy w następujący sposób.
Kontakt 2D
- Z panelu Odtwarzanie symulacji wybrać narzędzie Przewiń do poczatku symulacji,
- Z panelu Odtwarzanie symulacji wybierz narzędzia Tryb konstrukcji
- Z przeglądarki wywołujemy widok 5 - Stoperzy
- Wracamy do środowiska symulacji.
- Z panelu Połączenie klikamy Wstaw połączenie
- Wybieramy typ Kontakt 2D - Wahacz - płyta dolna,
- Klikamy (czerwona strzałka) na płaską ścianę (1/1)
- Klikamy na krawędź kołową (czerwona strzałka) (2)
- Klikamy na punkt (czerwona strzałka) (3) - efekt to Kontakt 2D - wahacz 1 - płyta 1.
- Kliknij OK.
- W analogiczny sposób należy zdefiniować ograniczającą ruch wahacza parę kontaktowa (3)
- Z panelu Odtwarzanie symulacji wybieramy przycisk narzędzie Uruchom symulację.
- Po symulacji mechanizm zatrzymuje się w granicznym położeniu wahacza.
Sprężyna
Kolejna ważna czynność wstawienie sprężyny do suwaka, który będzie pełnił rolę amortyzatora. Kolejność czynności jest następująca:
- Z panelu Odtwarzanie symulacji wybieramy przycisk narzędzia Przewiń do poczatku symulacji.
- Z panelu Odtwarzanie symulacji wybieramy przycisk narzędzia Tryb konstrukcji.
- Opuszczamy środowisko symulacji
- Wywołujemy z przeglądarki obiektów widok 4-Suwak
- Wracamy do środowiska symulacji.
- Wstawiamy połaczenie, wybierając Sprężyna/amortyzator/dźwignik.
- Wybieramy kołową ściankę suwaka i wewnętrzną kołową ściankę korpusu (czerwone strzalki na rysunku). W przypadku trudności z zaznaczeniem odpowiedniej ścianki, należ korzystać z opcji Wybierz inny (prawy przycisk myszy).
- Klikamy OK. Następuje wstawienie sprężyny
- Wstawiona sprężyna nie jest nieaktywna i wymaga korekty wymiarów. W tym celu opuszczamy środowisko symulacji i w przegladarce obiektów wywołujemy widok 6-Góra
- Ponownie wracamy do środowiska symulacji i z rozwinietego na ikonie sprężyny Menu korsora wybieramy zakładkę Właściwości
- Wypełniamy pola okna dialogowego tak jak na poniższym rysunku.
Przekształcenie sprężyny w amortyzator
- W celu przekształcenia sprężyny w amortyzator przechodzimy w tryb konstruowania, gdzie zmieniamy jej właściwości przez wprowadzenie tłumienia o wartości 0,03 Ns/mm.
Modelowanie oporów ruchu
Za pomocą Menu kursora możemy dokonać zmiany wielkości oporów ruchu. Aby tego dokonać należy:
- Przejść w tryb konstruowania.
- Za pomocą Menu kursora należy zainicjować zmianę własciwości pary obrotowej.
- Wypełnić pola okna dialogowego dokładnie jak na poniższym rysunku.
- Klikamy OK
- Uruchomić symulację.
Do góry
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Działanie siły wymuszającej, Grapher wejściowy |
| |
|
|
Autodesk Inventor pozwala wykonać nam liczne symulacje: prędkości, przyspieszeń, momentów, sił, które pozwolą na przeanalizowanie działania urządzenia lub pomogą w doborze napędów. Dzięki symulacji dynamicznej dowiemy się czy podczas pracy mechanizmu nie występują kolizje. Po takiej analizie będziemy mogli stwierdzić czy zaprojektowany mechanizm działa poprawnie i spełnia nasze oczekiwania. Wyniki symulacji dynamicznej mogą być danymi wejściowymi do analizy wytrzymałościowej części mechanizmu, o czym wiecej w dalszej części.
|
Kolejny etap będzie dotyczył sprawdzenia zachowania się zbudowanego mechanizmu przy wymuszeniu siłowym. Do tego celu jest wykorzystywane narzędzie o nazwie Grapher wejściowy. Definiowanie wymuszenia odbywa się w następujący sposób:
- Opuszczamy środowisko symulacji
- Z przegladarki modeli wywołujemy widok 2-Symulacja
- Wracamy do środowiska symulacji.
- Przechodzimy w tryb konstruowania.
- Z położonego na karcie Symulacja dynamiczna panelu Wczytaj wybieramy przycisk narzędzia Siła.
- Określić położenie i kierunek siły (zwrot siły taki jak na rysunku).
- Klikamy na Grapher wejściowy. Po kliknięciu otwiera nam się okno jak na poniższym rysunku.
- W oknie klikamy podwójnie w miejscach wskazanych przez strzałki. W miejscach klinięcia pojawią się wyraźnie zaznaczone punkty.
- Klikamy pojedynczo w kazdy punkt i wpisujemy do wycinków wartości czasu i siły, dokładnie tak jak na ponizszym rysunku.
- Kliknij OK w oknie Graphera. Klinięcie OK powoduje sie pojawienie się okna, w którym możliwe jest dokonanie zmian wcześniej wprowadzonych parametrów.
Do góry
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Grapher wyjściowy. Eksport wyników do modułu MES |
| |
|
|
Dotychczasowe symulacje umożliwiały wykonanie analiz jakościowych, obserwując ruch mechanizmu. W praktycznym zastosowaniu często jest potrzebna wiedza ilościowa. Inventor umożliwia nam przeprowadzenie analiz ilościowych w warunkach symulacji.
Aby ta czynnośc była możliwa do przeprowadzenia, musimy określić warunki początkowe. W naszym przypadku wartość początkowej siły wymuszającej F=F(t) jest zerowa: F0 - f(0) = 0. Możemy jednak dowolnie okreslić położenie początkowe mechanizmu. w celu przeprowadzenia analizy ilościowej kolejnośc czynności jest następująca.
|
- Przechodzimy w tryb konstruowania.
- Chwytamy kursorem dźwignie mechanizmu i przeciagamy do skrajnego zewnętrznego położenia.
- Uruchamiamy Symulację
- Z położonego na karcie Symulacja dynamiczna, wybieramy przycisk narzędzia Grapher wyjściowy
- Zaznaczamy do wykreslenia dwie siły (czerwone strzałki na rysunku).
- Przewijamy do poczatku i ponownie uruchamiamy symulację i obserwujemy Grapher.
- W oknie Graphera przeciagamy suwak (1) do skrajnego położenia,
- Klikamy wiersz (2).
- Przewijamy listę i odszukujemy wiersz (3).
- Klikamy
Do góry
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
