Google   Google+   Vk   Facebook   Youtube   Twitter   Wikipedia   Mail.ru   yandex.ru   Yahoo   Evernote   myspace   linkedin.com   blogger.com   www.livejournal.com   webdiscover.ru 
Печать

Кінематичний аналіз технічних систем з використанням блокових моделей Solidworks

вкл. . Опубликовано в Студенческая наука

УДК. 674.055/ 621.817

 О.П. Космач, к.т.н., О.Д. Товстуха, студ.

Чернігівський національний технологічний університет

З розвитком цифрових та інформаційних технологій використання автоматизованих систем при проектуванні технічних об’єктів та систем є одним з ключових напрямків інженерного розвитку та функціонування. Спроектовані технічні системи стають більш складними, точними, динамічними та керованими, що вимагає використання додаткових методів їх аналізу та випробування.

Такі методи присутні в системах автоматизованого проектування середнього та вищого рівня. До найбільш розповсюдженіший в сучасному інженерному проектуванні відносять програмне середовище SolidWorks. 

Даний програмний продукт забезпечує розроблення виробів будь-якого ступеня складності та широкого призначення. З точки зору дослідження кінематики механізмів науковий інтерес представляє аналіз модуля Motion, а також використання блокових структур (block structures).

В якості об’єкту дослідження був вибраний верстатний пристрій, який має декілька симетричних рухомих ланок.

Блокові структури представляють собою безліч груп упорядкованих елементів (ліній, точок, кривих, вісей тощо), які мають спільну назву. Таке представлення груп елементів дозволяє проводити поділ або дроблення основних елементів системи з метою проведення подальших операцій, наприклад накладання обмежувальних зв’язків або об’єднання блоків в одну групу та ін.

Досліджуваний    пристрій призначений для обробки симетричних поверхонь заготовки на верстаті. Він складається з важільних механізмів та пневмоциліндру. Лінійне переміщення штоку циліндру приводить в дію важільний механізм, який симетрично переміщує призматичні установчі елементи до заготовки.

Алгоритм побудови блокової моделі затискного пристрою наступний:
  1. Виявлення ланок механізму, які мають кінематичні зв’язки;
  2. Створення плоского ескізу окремої деталі (рухомої ланки) на довільно вибраній площині;
  3. Використання команд та інструментів для побудови схематичних контурів окремої рухомої ланки механізму;
  4. Нанесення розмірів (інформаційні та керовані розміри) та накладання обмежень (паралельність, перпендикулярність, колінеарність, симетричність), створення відлікової системи ескізу;
  5. Виділення створеного ескізу з елементами та перетворення його в блок ( Інструменти – Блоки – Створити або за допомогою команди «вставити блок» у допоміжному меню);
  6. Створення аналогічних блокових структур для інших елементів;
  7. Збереження блоків елементів у вигляді файлових структур, а також присвоєння їм ім’я;
  8. Проведення попереднього переміщення блокових структур для подальшого їх об’єднання та взаємодії;
  9. Виділення потрібних частини блоків (за допомогою клавіші Ctrl) котрі повинні бути з’єднані між собою, та визначаються відповідні типи взаємодії за допомогою яких блоки повинні між собою з’єднуватись; В процесі складання механізму використовуються наступні види команд зв’язків:

«Концентричність – концентричність кіл або вісесиметричних поверхонь;

«Зафіксувати» - фіксує певну точку, та не дає їй переміщуватися в двох взаємо протилежних напрямках;

«Дотична» - створює дотик між собою поверхонь або блоків;

«Рівність» - створення однакових розмірів відповідних частин блоку або елементів;

«Колінеарність» - створює два відрізка або промені, які паралельні один одному або лежать на одній прямій;

«Паралельність» - створює паралельні відрізки або промені;

«Перпендикулярність» - створює  перпендикулярні відрізки;

«Точка на прямій» - з’єднує між собою дві частини блоку шляхом обмеження руху точки одного блоку по лінії іншого блоку;

«Горизонтальність» - вирівнює відрізок або промінь у горизонтальному напрямку;

«Вертикальність» - вирівнює відрізок або промінь вертикальному напрямку;

«Симетричність» - створює копію виділеної частини контуру відносно вибраної точки або вісі симетрії.

  1. Виявлення та фіксація місць нерухомих опорних елементів блоків;
  2. Після накладання всіх видів зв’язків на блоки у відповідності до спрощеної схеми, отримаємо кінематичну модель верстатного пристрою, елементи якого будуть переміщуватися відповідно до накладених обмежень, тобто зв’язків між ними.

Слід відмітити, що при побудові механізму проводилися конструктивні спрощення, які не впливали на загальний принцип роботи механізму та його кінематику.

Після виконання всіх етапів побудови блокової моделі отримаємо спрощену модель затискного пристрою, яка представлена на рис.1. Дана модель дозволяє проводити аналіз зв’язків між елементами  для будь-якого положення досліджуваного механізму.

  

Рис.1. Використання блокової моделі для аналізу кінематики механізму

 

Блокова модель механізму дала можливість наглядно продемонструвати принцип роботи механізму, а також виявити ланки, які мають найбільші та найменші переміщення. Дана модель може бути використана при дослідженні кінематики вузла при зміні розмірів ланок механізму, а також їх вплив на вихідні показники. В додаток до цього може бути корисна при аналізі найбільш навантажених ланок механізму, а також ремонті та експлуатації технічних систем.

Актуальними напрямками дослідження з використанням побудованої моделі є аналіз технічних показників системи при зміні розмірів ключових рухомих елементів, а також розмірів вузла.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

House Real Estate