In questa esercitazione viene illustrato come aggiungere una molla di torsione a una Motion analysis SOLIDWORKS. Per influenzare la risposta del gruppo cerniera alle forze di gravità e al motore, aggiungeremo uno smorzatore, che dissipa l’energia, e una molla torsionale, che la immagazzina. Cominciamo.
Creazione di una molla torsionale
Per prima cosa, cambiare il tipo di studio in Analisi del movimento nell’angolo superiore sinistro del MotionManager.
Figura 1: Selezione del tipo di studio del movimento
L’analisi del movimento è il tipo di studio del movimento più accurato e ad alta intensità di calcolo. Se non viene elencato nella sezione Studio del movimento Tipo assicurarsi che SOLIDWORKS motion è controllato in Strumenti > Componenti aggiuntivi.
Figura 2: Finestra di dialogo dei componenti aggiuntivi
Successivamente, verificare se nella cartella Mates sono presenti ridondanze di mate. Le ridondanze dei mate possono causare una definizione eccessiva del modello. Una pratica comune per evitarli consiste nell’eliminare tutti gli accoppiamenti da questa cartella nell’albero di progettazione di MotionManager, quindi rimappare l’assieme.
Figura 3: Cartella Mates nell’albero di progettazione di MotionManager con ridondanze
Al tempo 0 secondi, spostate la metà della cerniera non fissa in modo che si sollevi ad angolo.
Figura 4: Posizione iniziale della cerniera
Aggiungete la gravità e calcolate; il risultato è che la metà della cerniera non fissa oscilla avanti e indietro.
Nella vita reale, perderemmo energia mentre la cerniera oscilla.
Nello studio del movimento di SOLIDWORKS, possiamo aggiungere uno smorzatore torsionale per simulare questo fenomeno.
In questo caso, per la prima selezione, si sceglie la faccia cilindrica del componente in movimento. In questo modo si imposta il componente in movimento e la direzione della coppia.
Lasciando vuota la seconda casella di selezione, si imposta che l’altra estremità dello smorzatore sia la terra. Se il componente non si muove dopo l’aggiunta dello smorzatore, è probabile che la costante di smorzamento sia eccessiva e debba essere ridotta.
Figura 5: PropertyManager dello smorzatore
Ora vogliamo creare una molla.
Figura 6: Gestore di proprietà di Spring
Anche in questo caso, la faccia cilindrica della metà mobile della cerniera è la prima selezione. L’angolo iniziale è l’angolo libero, che può essere modificato nella casella di testo Angolo libero. Nel video di accompagnamento qui sotto, abbiamo usato i valori predefiniti e li abbiamo regolati secondo le necessità per ottenere risultati ottimali. L’analista deve conoscere le proprietà della molla che sta cercando di simulare e deve apportare le modifiche necessarie ai fattori (ad esempio, le costanti della molla e dello smorzamento per ottenere un risultato più accurato).
Con la molla definita, simulare la spinta verso il basso della cerniera con un motore. Selezionare la faccia cilindrica del componente mobile per la posizione del motore. Invece di impostare una velocità, specificate la distanza e il periodo di spostamento della molla.
Figura 7: Motore PropertyManager
L’obiettivo è premere la cerniera verso il basso e osservare come la molla la faccia rimbalzare nella posizione iniziale. Per ottenere questo risultato, vogliamo che il motore funzioni solo per una parte dello studio e lo imposteremo per spegnerlo a 0,5 secondi. Spostare la barra del tempo a 0,5 secondi, quindi fare clic con il pulsante destro del mouse sul motore e selezionare Off. Questo aggiunge un tasto che imposta il motore come spento a partire da quel momento.
Figura 8: Creazione del tasto Off nella timeline del motore
Se si effettua un calcolo a questo punto, si noterà che la molla fa oscillare la cerniera avanti e indietro dopo che il motore è stato spento. Per evitare o ridurre al minimo questo fenomeno, aggiungere uno smorzatore alla molla. Modificare la molla, selezionare la casella per Smorzatoree inserire un valore per il parametro Costante di smorzamento.
Figura 9: Sezione Damper nel PropertyManager della molla
Ricalcolate nuovamente e siete pronti a tracciare i risultati dell’angolo. Fare clic sul pulsante Risultati e grafici sopra il pulsante Timeline per aprire la PropertyManager dei risultati.
Figura 10: Pulsante Risultati e grafici
Selezionare Spostamento/Velocità/Accelerazione come categoria, Spostamento angolare come sottocategoria, quindi selezionare la faccia planare della metà mobile della cerniera per creare un grafico del suo spostamento angolare nel tempo.
Figura 11: PropertyManager dei risultati