CAD/CAM/CAE elektronikus példatár

(1)

SZIE, Mechanikai és Géptani Intézet Példatár –K4 Dr. Kátai László TÁMOP 412-08-2-A-KMR-2009-0029 1.

Vezérlõbütykös mechanizmus

modelljének elkészítése, kinematikai vizsgálata, szimuláció készítése

A feladat rövid leírása:

CAD Kapcsolódó TÁMOP tananyag rész:

Adams Modellezõ rendszer:

alap – közepes - haladó A példa szintje:

SZIE-K4 A példa száma:

Vezérlõbütykös mechanizmus modellezése

A példa megnevezése:

id6286687 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com

(2)

Vez é rl õ b ü tyk ö s mechanizmus

modellez é se

(3)

Az elv é gzend õ feladatok

-A vez é rl õ b ü tyk ö s mechanizmus tagjainak elk é sz í t é se

- tol ó r ú d (szelepemel õ ) - vez é rl õ b ü ty ö k alap

- vezérlõbütyök profil (kihúzás)

-A mechanizmus kialak í t á s á hoz é s m û k ö d é s é hez sz ü ks é ges kinematikai p á rok é s mozg á sparancsok be á ll í t á sa

- tol ó r ú d: egyenesbe vezet é s (B), mozgat á s (egyenesvonal ú , f ü ggv é ny szerint a szerkeszt é shez)

- vez é rl õ b ü ty ö k alap: csukl ó (A), mozgat á s (forg ó mozg á s).

- vez é rl õ b ü ty ö k kinematikai p á r (pont-vez é rg ö rbe)

-A tol ó r ú d mozg á sf ü ggv é ny é nek el õá ll í t á sa

(4)

Modell é p í t é s kiindul á si adatok

Feladat:

A kinematikai vázlaton látható

vezérlõbütykös mechanizmus modelljének elkészítése. A bütyök alapkörének sugara 100 mm, excentricitás (e=20 mm), a

tolórúd/szelepemelõ mozgásfüggvénye:

ahol,

h=100 mm, =180^o,  - a vezérlõbütyök szögelfordulás függvénye, 30^o*t.

 































 









 

o o

O O

h h s

360 180

180 cos

2 1

180 0



 



(5)

Kinematikai v á zlat

ahol,

h=100 mm, =180^o,  - a vezérlõbütyök szögelfordulás függvénye, 30^o*t.

(6)

ADAMS modell k ö rnyezet be á ll í t á sa

1. Adams-view ind í t á sa, alap param é terek be á ll í t á sa

(modell neve, gravit á ci ó , m é rt é kegys é gek (MMKS), munkater ü let

„Working Grid” r á cster ü let: 400x300 r á csoszt á s:10x10)

(7)

ADAMS modell k é sz í t é se

1. Tol ó r ú d/szelepemel õ k é sz í t é se

Hengeres sz á r:

(m é ret 150 mm hossz, 10mm sug á r, Main Toolbox/Cylinder –

^Length 150, Radius 10)

(induló pont megadása (0,0,0),

(8)

ADAMS modell k é sz í t é se

2. k ú pos v é g:

Main Toolbox/ Frustrum, hozz á ad á s a megl é v õ

alkatr é szhez (Add to Part)

(Length 50, Buttom Radius 10, Top Radius 1)

(- Alkatrész kijelölése (Part_2), - kezdõpont (0,0,0),

- irány (lefele)).

Á tnevez é s: Part_2 - Tol ó r ú d

(9)

ADAMS modell k é sz í t é se

Tol ó r ú d poz í cion á l á sa

x=20mm, y=148mm (az é rintkez õ pont t á vols á ga a (0,0,0-t ó l kb. 100mm)

Main Toolbox/Position

Koordin á ta rendszer az é rintkez é si pontba

Main Toolbox/Marker

(10)

ADAMS modell k é sz í t é se

Tol ó r ú d é rintkez é si pont (MARKER_3) poz í ci ó j á nak ellen õ rz é se.

Jobb klikk MARKER_3, Info.

Global position: 20.0, 98.0, 0.0 (Ekkor a t á vols á g az orig ó t ó l ~100 mm)

(11)

ADAMS modell k é sz í t é se

Vez é rl õ b ü ty ö k szerkeszt é shez alaplap k é sz í t é se

Méret: 400x400x10 (Main Toolbox/Box)

Pozícionálás középre (bal alsó sarokpont (kezdõpont: -200,-200,0) Átnevezés: PART_3 -

Vezerlotarcsa

(12)

ADAMS modell k é sz í t é se

Kinematikai p á rok defini á l á sa

Vezérlõbütyök alaplap forgatása (A_CSUKLO) Main Toolbox/Revolute Joint

2 Bod-1 Loc, Normal to Grid

(Alaplap, háttér, alaplap középpontja) Átnevezés: JOINT_1 – A_CSUKLO

(13)

ADAMS modell k é sz í t é se

Kinematikai p á rok defini á l á sa

Tolórúd/Szelepemelõ egyenesbe vezetése (B_EGYENESBEVEZETO)

Main Toolbox/Translational Joint 2 Bod-1 Loc, Pick Feature

(Tolórúd, háttér, tolórúd középpont, megvezetés iránya függõleges)

Átnevezés: JOINT_2 – B_EGYENESBEVEZETO

(14)

ADAMS modell k é sz í t é se

Mozg á s parancsok defini á l á sa

Forgómozgás – Alaplap (A_CSUKLO)

=30 fok/s

Main Toolbox/Rotational Motion – Klikk A_CSUKLO

Átnevezés – MOTION_1 – A_MOZGATAS

Egyenesvonalú mozgás – tolórúd (B_EGYENESBEVEZETO)

Main Toolbox/Translation Motion – Klikk B_EGYENESBEVEZETO

(15)

ADAMS modell k é sz í t é se

A tol ó r ú d/szelepemel õ vez é relt mozg á s á nak defini á l á sa.

1 verzió: elmozdulás sebessége alapján!

MOTION_2 jobb klikk MOTION_2 Modify

Type Velocity (!) (Sebesség típusú vezérelt mozgás)

Function time:

IF(time-6: 50/3, 50/3, -

25/3*pi*sin(pi/180*(30*time-180))) A függvény jelentése:

   













 







 











 

























) 6 ( 180 180

180 30 3 sin

180 25 2 sin

) 6 ( 3 180

30 50 180 100

) 6 ( 3 180

30 50 180 100

t h t

h t h t

dt v ds

o O

O

 

 















(16)

ADAMS modell k é sz í t é se

A tol ó r ú d/szelepemel õ vez é relt mozg á s á nak defini á l á sa.

2 verzió: elmozdulás (útfüggvény) alapján!

MOTION_2 jobb klikk MOTION_2 Modify

Type Diplacement (!) (Elmozdulás típ.

(útfüggvény) vezérelt mozgás) Function time:

IF(time-6: 300/18, 300/18,

50+50*cos(pi/180*(30*time-180))) A függvény jelentése:

   













 







 











 

























) 6 ( 180 180

180 30 cos 50 50 180

2cos 2

) 6 ( 18 180

30 300 180 100

) 6 ( 18 180

30 300 180 100

t h t

h

t t

h t

t t

h t

s

o O

O

 



(17)

Mozg á s szimul á ci ó

Mozg á s szimul á ci ó seg í ts é g é vel az alaplapon elk é sz í tj ü k a vez é rl õ b ü ty ö k profilj á t.

Main Toolbox/Interactive Simulation

Szimulációs idõ (End Time): 12s (egy körülforduláshoz szükséges idõ:

30 12 360 



 t 

Mérési pontok száma (Steps): 200 (megfelelõ mennyiségû pont, a pályagörbe pontos leképezéséhez).

(18)

ADAMS modell k é sz í t é se

Tol ó r ú d é rintkez é si pont p á lyag ö rb é j é nek az el õá ll í t á sa.

Tolórúd érintkezési pont pályagörbéje a vezérlõtárcsához viszonyítva.

Review/Create Trace Spline Tolórúd érintkezési pont

(MARKER_3 kiválasztása)

Melyik tagon készítjük a pályagörbét (Vezérlõtárcsa kiválasztása)

(19)

ADAMS modell k é sz í t é se

A vez é rl õ b ü ty ö k t á rcsa geometria elk é sz í t é se.

Kihúzás adott profilgörbe alapján, amit a kijelölt alkatrészhez adunk hozzá.

Main Toolbox/Extrusion Add to Part

Curve

Path – About Center (a kihúzás a profilgörbe síkjához képest

szimmetrikusan történik)

Length – 10 mm (a kihúzás mértéke (vastagság)).

Kiválaszt – Vezerlotarcsa Kiválaszt - profilgörbe

(20)

ADAMS modell k é sz í t é se

A vez é rl õ b ü ty ö k t á rcsa elk é sz í t é se.

Az alaplap rész törlése (Block:BOX_3).

Jobb klikk Vezerlotarcsa, Block:BOX_3/Delete Main Toolbox/Render Tárcsa szín átállítása:

Jobb klikk az alkatrészen, Extrusion_5/Appearance

(21)

ADAMS modell k é sz í t é se

Vez é rl õ b ü ty ö k kapcsolat (kinematikai p á r) k é sz í t é se.

A tolórúd vezérelt mozgásának törlése

Jobb klikk MOTION_2

Kiválaszt: Motion: MOTION_2/Delete

(22)

ADAMS modell k é sz í t é se

Vez é rl õ b ü ty ö k kapcsolat (kinematikai p á r) k é sz í t é se.

Pont-görbe kapcsolat (Point-Curve Constraint)

Adott pontot (tolórúd vége (MARKER_3) adott görbén

(vezérlõbütyök profilja) vezet végig, (nem emelkedik el).

MARKER_3 kiválasztása Profilgörbe kiválasztása

(23)

Mozg á s szimul á ci ó

Main Toolbox/Interactive Simulation

Szimulációs idõ: 12s

Mérési pontok száma (Steps): 200 (Magyarázatot lásd korábban).

(24)

M é r é si eredm é nyek

A tol ó r ú d mozg á sf ü ggv é ny é nek

meghat á roz á sa (elmozdul á s f ü ggv é ny).

Jobb klikk – MARKER_3

Kiválaszt: Marker: MARKER_3/Measure