Maturski rad (simulacija teleskopskog mehanizma)

Maturski rad

Modeliranje teleskopskog mehanizma

Tema: Modeliranje teleskopskog te leskopskog mehanizma

Potrebno je obraditi sledeće: 1. U softweru CATIA V5 modelirati sedam sastavnih dijelova teleskopskog mehanizma prema

datim crteţima; 2. Sastavni sklop koji sadrţi te dijelove; 3. Definisati takva sklopovska ograničenja koja će ostaviti samo jedan stepen slobode; 4. Uraditi simulaciju teleskopskog mehanizma; 5. Teoretski objasniti sve faze modeliranja; 6. Izraditi tehničku dokumentaciju.

Mujkić Asmir IV MTKP

Modeliranje mašinskih el emenata i konstrukcija

Page 1

Maturski rad


SADRŽAJ:

1. Uvod.......................................................................................................................................3 2. Modeliranje sedam sastavnih dijelova mehanizma teleskopskog mehanizma ....................................................................................................................................................4 2.1.Donji cilindar .......................................................................................................................5 2.2.Središnji cilindar ..................................................................................................................9 2.3.Gornji cilindar.....................................................................................................................10 2.4.Postolje...............................................................................................................................13 2.5. Glava cilindra....................................................................................................................15 2.6. Pin.....................................................................................................................................18 2.7 Kriţ ............... ....................................................................................................................19

Donji cilindar,središnji cilindar,gornji 3.Prikaz sklopa koji sadrţi dijelove ( Donji cilindar,postolje,pin,križ i glava cilindra) i ograničenje sklopa na samo jedan stepen slobode (izvlačenje cilindara)................................................................................................................20

4.Kreiranje spojeva u okruţenju Digital Mockup.....................................................................23 5.Simuliranje 5.Simuliranje relativnog kretanja sklopa........................................................................... .......27 6.Zaključak ...............................................................................................................................40 ...............................................................................................................................40



Page 2

Maturski rad


1.UVOD Mi ćemo ovdje prikazati postupak modeliranja teleskopskog mehanizma u programu CATIA V5 R15. Svaki dio modeliramo posebno, zatim ih spojimo i napravimo sklop. Pošto želimo napraviti simulaciju mehanizma, moramo prvo odrediti neke spojeve koji će nam olakšati naš posao. Glavno je da ograničimo naš sklop na samo jedan stepen slobode a to je kretanje cilindara po datoj pravoj. Teleskopski cilindri ili višestupanjski cilindri sastavljeni su od više cilindara složenih jedan u drugoga. Pri tome cijev cilindra može vršiti i ulogu klipnjače. Mogu imati dvije, tri, četiri, pet ili čak šest stupnjeva. Najčešće se koriste u slučajevima gdje je ugradna dužina cilindra manja od zahtijevanog radnog hoda. Većina teleskopskih cilindara ima jednostrano djelovanje, djelovanje, a postoje i teleskopski cilindri cilindri s dvostranim djelovanjem djelovanjem..



Page 3

Maturski rad


2. Modeliranje sedam sastavnih dijelova teleskopskog mehanizma

Kreiramo modele sedam dijelova koristeći predloţene dimenzije. Ukoliko neka dimenzija

nedostaje, procijenimo njenu vrijednost na osnovu kompletne slike. I pored toga što polazimo od pretpostavke da dovoljno poznajemo program CATIA i da moţete brzo modelirati ove dijelove.



Page 4

Maturski rad


2.1. Donji cilindar cilindar

Aktiviramo okruţenje Part Design – to – to moţemo uraditi na više načina, u zavisnosti od modela CATIA koji koristimo. Iz standardne Windows palete moţemo selektovati File>New. Na taj način čemo preći u okruţenje Part Design, gdje moţemo kreirati dio sa podrazumijevanim nazivom Part .1 slika 2.1.0.

Da bi smo promijenili podrazumijevani naziv, postavimo kursor iznad grane Part.1. u stablu, kliknemo desnom tipkom miša i iz menija izaberemo opciju Properties. Slika 2.1.0.Odabir opcije part

U prozoru Properties preĎemo na stranicu Product i u polje Part Number unesemo Donji cilindar kao na slici 2.1.1. To će biti novi naziv dijela koji ćemo koristiti kroz čitavu vjeţbu. Stablo u gornje lijevo m uglu će izgledati kao na slici 2.1.2.

cilindar “ Slika 2.1.2.Prikaz stabla dijela „ Donji cilindar

Slika 2.1.1.Prikaz prozora „Propertis“

Selektujemo yz ravan i uĎemo u modul Sketcher . Pomoću ikone Profile tog modula,nacrtat ćemo presjek cilindra, kao što je prikazano na slici 2.1.3.



u paleti Profile

Page 5

Maturski rad


Donji lijevi ugao skice postavit ćemo u koordinatni početak ravni skiciranja.

Slika 2.1.3.Presjek cilindra

Slika 2.1.4.Nakon napuštanja “Sketchera

Napustimo modul Sketcher (slika2.1.4). Pomoću ikone Shaft otvorit ćemo dijalog (slika 2.1.5). Za Profile/Surface Selection slektujemo skicu Sketch.1, a za Axis Selection selektujemo ivicu u centru koordinatnog sistema(slika 2.1.6).

Slika 2.1.6.Selektujem “Axis”

Slika 2.1.5.Opcija “Shaft”

Odmah nakon selekcije parametara Axis na ekranu će se pojaviti ţičani model rezultujućeg objekta (slika 2.1.7).

Slika 2.1.7.”Žičani model”


Slika 2.1.8. “3D Model cilindra


Page 6

Maturski rad


Zatvorit ćemo dijalog, tako što ćemo kliknuti na OK i dobit ćemo crteţ kao na slici 2.1.8. Zatim selektujemo osu zx i uĎemo u modul Sketcher 2.1.9.

zatim nacrtamo crteţ koji je na slici

Slika 2.1.9.

IzaĎemo iz modula Sketcher. Kliknemo na ikonu Pad 2.1.10).

. Za polje Profile/Surface Selection selektujemo skicu Sketch.2(slika

Provjerit ćemo da li je ovjereno polje Mirror extent . U polje Lenght unijet ćemo vrijednost dijela (slika 2.1.10).

Slika 2.1.10.Pad Definition

Kad kliknemo na OK izaći će ćemo iz Pad. Pomoću opcije Edge Fillet Definition ćemo zaobliti ivice predhodno nacrtanog crteţa

Slika 2.1.11. Edge Fillet Definition



Page 7

Maturski rad


Posle toga uĎemo na Sketcher označavajući zy osu i crtamo krug pomoću kojeg ćemo izbušiti 2 rupe kao što je prikazano na slici 2.1.12.

Slika 2.1.12. Sketcher

Slika 2.1.13. Pocket Definition

i izaći će nam prozorčić od Pocket,u koji selektujemo predhodno nacrtani krug i upišemo vrijednost dovoljnu da d a bi probili 2 dijela (Slika2.1.13.) Klikom na OK operacija će se izvršiti i cilindar će izgledati kao na slici 2.1.14.

Kliknemo na ikonu Pocket

Slika 2.1.14.

Time smo završili ovaj dio,i prelazimo na sledeći.



Page 8

Maturski rad


2.2. Središnji cilindar

PreĎemo u okruţenje Part Design i započinjemo kreiranje dijela pod nazivom Središnji cilindar. Selektujemo yz ravan i aktiviramo modul Sketcher (slika 2.2.0). Pomoću ikone Profile u istoimenoj paleti alata modula Sketcher nacrtat ćemo poprečni presjek cilindra( slika 2.2.1).

IzaĎemo iz modula Sketcher

( slika 2.2.2).

.

Slika 2.2.0.

Slika 2.2.1

Slika 2.2.2

Napustimo modul Sketcher (slika2.1.4). Pomoću ikone Shaft otvorit ćemo dijalog (slika 2.2.3). Za Profile/Surface Selection slektujemo skicu Sketch.1, a za Axis Selection selektujemo ivicu u centru koordinatnog sistema.

Slika 2.2.3

Zatvaranjem dijaloga Shaft

završava se i kreiranje središnjeg cilindra(slika 2.2.4).

Slika 2.2.



Page 9

Maturski rad


2.3.Gornji cilindar cilindar

PreĎemo u okruţenje Part Design

i započinjemo kreiranje dijela

pod nazivom Gornji cilindar(slika 2.3.1).Modeliranje cilindra je jednostavan zadatak,s obziromda nećemo modelirati detalje koji postoje na pravom cilindru.

Slika 2.3.1

Model započinjemo crtanjem crtanjem poprečnog presjeka cilindra cilindra u Sketcher-u kao što je prikazano na ,zatim označeni crteţ rotiramo oko slici 2.3.2. IzaĎemo iz modula Sketcher i idemo na Shaft vertikalne ravni u centru koordinantnog sistema.

Slika 2.3.2

Slika 2.3.3

Kada kliknemo na OK prikazat će cilindar(Slika 2.3.4.) na koji ćemo da nacrtamo u Sketcher-u

dio za koji će biti b iti teleskopski mehanizam pričvršćen sa gornje strane (Slika 2.3.5.)

Slika 2.3.4.


Slika 2.3.5.


Page 10

Maturski rad


Posle nacrtanog dijela,izaĎemo iz Sketchera,kliknemo na ikonu Pad

i unesemo vrijednost

koja odgovara (Slika 2.3.6.)

Slika 2.3.6.

Posle Pad

ulazimo u Sketcher birajući stranu prikazanu na slici 2.3.7.

Crtamo krug (slika 2.3.8.) koji će biti otvor za kriţ kriţ koji će spajati cilindar cilindar i dio koji se pričvršćuje na konstrukciju koja se podiţe uz pomoć teleskopskog mehanizma.

Slika 2.3.7.


Slika 2.3.8.


Page 11

Maturski rad


,preko kojeg ćemo izbušiti rupe pomoću nacrtanog kruga ( Slika 2.3.9.) .Posle toga,potrebno je zakriviti ivice na vrhu dijela pomoću Edge Fillet Definition kao što je prikazano na slici 2.3.10. Posle nacrtanog kruga,izlazimo iz Sketcher-a i kliknemo na Pocket

Slika 2.3.9.

Slika 2.3.10.

Posle toga ćemo još da zaoblimo dati predmet preko Edge Fillet Definition,da bi ga uredili (slika 2.3.11.) posle kojeg će da izgleda prema slici 2.3.12.

Slika 2.3.11.

Slika 2.3.12.

Time smo i završili ovaj dio mehanizma.



Page 12

Maturski rad


2.4.Postolje


(slika 2.4.0) i započinjemo kreiranje dijela pod nazivom Postolje.

Slika 2.4.0

Selektujemo ravan yz,uĎemo u modul Sketcher

i u njemu nacrtamo crteţ (slika 2.4.1.).

Slika 2.4.1.

IzaĎemo iz modula Sketcher kliknemo na ikonu Pad tako da će predmet dobiti izgled 3D crteţa (slika 2.4.2).Ovog puta ćemo opet koristiti ovjeravanja polja Mirror extant .

Slika 2.4.2.

Slika 2.4.3.

Posle OK stvorit ćemo tijelo koje ćemo morati isjeći,ući ćemo u Sketcher tako što selektujemo zx osu prikazanu na slici i ponovo uĎemo u Sketcher(slika 2.4.2). Zatim nacrtamo pravougaonik kao što je prikazano na slici 2.4.3. i izaĎemo iz Sketchera,idemo na ikonu Pocket pomoću koje ćemo isjeći tijelo.Kada to završimo označit ćemo vanjsku stranu predhodno nacrtanog u Sketcheru nacrtat ćemo profil kao što je prikazan na slici 2.4.4 i naredbom Pocket ćemo izbušiti 2 rupe(slika 2.4.5.)



Page 13

Maturski rad


Slika 2.4.4.

Slika 2.4.5.

Kada završimo sa isijecanjem (slika 2.4.6.) ući ćemo ponovo u Sketcher označavajući podnoţje postolja(slika 2.4.7.) i crtamo 4 rupe za koje će se pričvrstiti konstrukcija.

Slika 2.4.6.

Slika 2.4.7.

Posle nacrtanih 4 kruga,izlazimo iz Sketcher nacrtane krugove(slika 2.4.8.)

Slika 2.4.8.


i naredbom Pocket ćemo isjeći predhodno

Slika 2.4.9.


Page 14

Maturski rad


2.5.Glava cilindra cilindra


i započinjemo kreiranje dijela pod

nazivom glava cilindra(slika 2.5.0).

Selektujemo ravan xy i preĎemo u okruţenje Sketcher . Nacrtajmo skicu prikazanu na slici (slika 2.5.1).

Slika 2.5.0

Slika 2.5.1

IzaĎemo iz modula Sketcher . Kliknemo na ikonu Pad i izvučemo treću dimenziju skici (slika 2.5.2).

Slika 2.5.2

Selektujemo vanjsku stranu novokreiranog dijela i uĎemo u modul Sketcher . Nacrtamo krug sa lokacijom koji je prikazan na sledećoj slici 2.5.3. Krug postavljamo centralno u odnosu na V osu skice.

Slika 2.5.3



Page 15

Maturski rad


IzaĎemo iz modula Sketcher probije čitav dio.

i isiječemo naredbom Pocket predhodno nacrtani krug tako da

Slika 2.5.4.

Slika 2.5.5.

Posle toga ivice moramo zaobliti,to ćemo pomoću naredbe Edge Fillet Definition, kao što je prikazano na slici 2.5.6.

Slika 2.5.6

Slika 2.5.7

Posle toga,označavamo gornju površinu i ulazimo u Sketcher u kojem crtamo sledeći oblik crteţa(slika 2.5.8.)

Slika 2.5.8.



Page 16

Maturski rad


IzaĎemo iz Sketchera,kliknemo na naredbu Pad i izvučemo crteţ na odgovarajuću visinu(slika 2.5.9.).Posle toga,ponovo ćemo ući u Sketcher i nacrtati odozgo 4 odgovarajuće rupe koje ćemo izbušiti pomoću Pocket(slika 2.5.10.),koja će sluţiti da se pričvrsti konstrukcija za cilindar.

Slika 2.5.9.

Slika 2.5.10.

Slika 2.5.11.



Page 17

Maturski rad


2.6.Pin


i započinjemo kreiranje dijela

pod nazivom pin(slika 2.6.1).Modeliranje osovinice je jednostavan

zadatak,s obziromda nećemo modelirati detalje koji postoje na pravoj osovinici.

Slika 2.6.1

Model započinjemo crtanjem kruga poluprečnika R=30 mm na ravni yz yz (slika 2.6.2),a zatim mu izvučemo treću dimenziju, tako da dobijemo debljinu od 30 mm, ali vodimo računa da prije toga ovjerimo kontrolno polje Mirror extent (slika 2.6.2). Time ćemo dobiti osovinicu ukupne duţine 60 mm, čija je osa postavljena u smjeru x ose, kao što je prikazano na slici 2.6.2. Obostrano izvlačenje dimenzije (mirror extent) je odabrano da bi ravan yz ostala o stala u centru dijela, time znatno olakšavamo naknadno kreiranje ograničenja(slika 2.6.3).

Slika 2.6.2


Slika 2.6.3


Page 18

Maturski rad


2.7.Križ

PreĎemo u okruţenje Part Design i započinjemo kreiranje dijela pod nazivom križ(slika 2.7.1).Modeliranje osovinice je jednostavan zadatak,s obziromda nećemo modelirati detalje koji postoje na pravoj osovinici. Slika 2.7.1.

Model započinjemo kao pin crtanjem kruga poluprečnika R=30 mm na ravni yz (slika 2.7.2),a zatim mu izvučemo treću dimenziju, tako da dobijemo debljinu od 30 mm, ali vodimo računa računa da prije toga ovjerimo kontrolno polje Mirror extent

(slika 2.7.2).Vratimo se u Sketcher u

osi xz i nacrtamo nacrtamo ponovo krug iste iste debljine(Slika 2.7.4.) i isto ga izvučemo kao i predhodni,time dobijamo kriţ koji će spajati gornji cilindar i glavu cilindra(slika 2.7.5.).

Slika 2.7.2.

Slika 2.7.3.

Slika 2.7.4.

Slika 2.7.5.

Slika 2.7.6.



Page 19

Maturski rad


3.Prikaz sklopa koji sadrži dijelove ( Donji cilindar,središnji cilindar,gornji cilindar,postolje,pin,križ i glava cilindra ) i ograničenje sklopa na samo izvlačenje cilindra ) . jedan stepen stepen slobode ( izvlačenje

UĎemo u okruţenje Assembly Design – to – to moţemo uraditi na više načina, u zavisnosti od naše CATIA konfiguracije. Iz standardne stand ardne Windows palete, na primjer,moţemo selektovati File>New.U dijalogu prokazanom na slici 3.0 desno selektujemo opciju Product. Na taj način ćemo preći u okruţenje Assembly Design i kreirati sklop sa podrazumijevanim nazivom Product.1.

Slika 3.0

Ako ţelimo da izmijenimo ponuĎeni naziv, kliknemo desnim tasterom miša na granu Product.1 u stablu i iz menija selektujemo opciju Properties. U dijalogu Properties otvorimo stranicu Product i u polje Part Number unesmo Telepskopski mehanisam.

To će biti novi naziv sklopa koji ćemo koristiti do kraja vjeţbe.

U nastavku ćemo našem sklopu dodati sedam ranijih kreiranih dijelova. Iz standardne Windows palete selektujemo Insert>Existing Component, a zatim u dijalogu File cilindar,postolje,pin,križ i Selection selektujemo dijelove Donji cilindar,središnji cilindar,gornji cilindar,postolje,pin,križ glava cilindra (slika 3.3). Ubacivanje dijelova u sklop će promijeniti i izgled stabla(slika 3.5).

Slika 3.4

Na ekranu će se pojaviti svih sedam dijelova. Njihov relativni poloţaj na našem ekranu moţe biti drugačiji od prikazanog, u zavisnosti od načina njihovog kreiranja. Dijelovi će se najvjerovatnije preklapati.



Page 20

Maturski rad


U tom slučaju moţemo razdvojiti dijelove pomoću ikone Manipulation , kako bi smo olakšali kasnije definisanje sklopovskih ograničenja(slika 3.5).

Slika 3.5

Počećemo sa fiksiranjem cilindra kako bismo spriječili njegovo kretanje pri definisanju ostalih ograničenja. Kliknemo na ikonu Anchor (slika 3.6).u paleti alata Constraints i selektujemo dio pod nazivom Postolje(slika 3.7).

Slika 3.6

U nastavku ćemo kreirati dva ograničenja tipa podudarnosti (coincident) izmeĎu donjeg cilindra i pin-a ,čime ćemo ukloniti sve relatične stepene slobode osim izvlačenja cilindra. Kliknemo na ikonu Coincidence u paleti alata

Slika 3.7

Constraints(slika 3.8) i selektujemo ose dijelova donjeg i srednjeg cilindra(slika 3.11.)

Slika 3.8



Page 21

Maturski rad


Kliknemo ponovo na ikonu Coincindence gornjeg cilindra.

i selektujemo ose simetrije dijelova srednjeg i

Slika 3.10

Pomoćo ikone Update aktiviramo dijelove koje smo postavljali u istu osnu ravan pomocu Coincidence i upravo kreirana ograničenja prikazana su na slici 3.11.

Slika 3.11.

U prošlim koracima. Namjera nam je da uklonimo sve relativne stepene slobode,osim rotacije.

To ćemo ponovo uraditi sa dva ograničenja tipa podudarnosti. Čitav posao moţemo pojednostaviti primjenom komadne Manipulation , kojom ćemo prvo razdvojiti dijelove.

Slika 3.13



Page 22

Maturski rad


Podsjećujemo se da moramo ukloniti rotaciju cilindra . To ćemo uraditi tako što ćemo kliknuti na ikonu Angle Constraint i selektujemo ravni prikazane na slici 3.14 . Isti efekat moţemo postići izborom drugih ravni. Cilj nam je da ugao izmeĎu izabranih ravni ostane konstantan čime se sprečava relativna rotacija izmeĎu cilindara.

Slika 3.14.

Slika 3.15.

Aktiviramo upravo kreirano ograničenje klikon na dugme Update , nakon čega će dijelovi biti postavljeni na pozicije kao što je na slici 3.16.

Slika 3.16.



Page 23

Maturski rad


4.Kreiranje spojeva u okruženju Digital Mockup

Okruţenje Digital Mockup je prilično sloţeno, ali mi ćemo se zabaviti samo modulom DMU Kinematics. U njega moţemo ući preko standardne Windows palete, kao što je prokazano na slici 4.0. Start>Digital Movkup>DMU Kinematics.

Slika 4.0

Počećemo sa konverzijom sklopovskih ograničenja u spojeve mehanizma. Kliknemo na ikonu Assembly Constraints Conversion u paleti alata DMU Kinematics (slika4.1).

Slika 4.1

Ova komanda omogućava automatsko kreiranje najčešće korišćenih spojeva na osnovu postojećih sklopovskih ograničenja.Na ekranu će se otvoriti dijalog prikazan na slici 4.2. Kliknemo na dugme New Mechanism.

Na taj način ćemo preći u novi dijalog u kome moţemo dodijeliti naziv svom mehanizmu. Podrazumijevani naziv je Mechanism.1. Prihvatimo ga tako što ćemo kliknuti na OK.U dijalogu moţemo primijetiti natpis Unresolved pairs: 6/6.

Kliknemo na dugme Auto Create . Ukoliko parametar Unresolved pairs dobije vrijednost 0/6, to je znak da se stvari odvijaju u dobrom pravcu.

Spojevi prikazani na slici dolje u potpunosti odgovaraju našim namjerama. Blok je takoĎe fiksiran, nakon primjene komande Anchor u sklopu. Jedini preostali stepen slobode je posljedica

činjenice da pozicija mehanizma nije u potpunosti definisana sve dok ne definišemo poloţaj cilindara (slika4.6).



Page 24

Maturski rad


Slika 4.6

Ukoliko automatska konverzija sklopovskih ograničenja na generiše ţeljene spojeve, nedostajući spoj(revolucioni ili neki drugi) moţemo kreirati ručno preko palete Kinematics Joints.(slika 4.7)

Slika 4.7

Da bi smo mogli da animirano mehanizam, moramo ukloniti preostale stepene slobode. To ćemo postići pretvaranjem spoja Revolute.1 u Angle driven spoj. Kliknemo dva puta mišem na granu Revolute.1 u stablu, čime se otvara dijalog prikazan na slici 4.8. Slika 4.8

Otvorimo polje Angle driven promijenimo vrijednosti parametara Lower limit i Upper limit, tako da odgovaraju vrijednostima sa slike 4.9. Te parametre mm moţemo izmijeniti i na ostali m lokacijama u okviru programa.

Slika 4.9

Kada zatvorimo gornji dijalog i pod pretpostavkom da su ostale radnje izvršene korektno, na ekranu će se dobiti sledeća poruka(slika 4.10).To je zaista dobra vijest (mehanizam se moţe simulirati).U nastavku ćemo animirati mehanizam bez razmatranja parametra vremena. Slika 4.10

Kliknemo na ikonu Simulation

u paleti alata DMU Generic Animation

, nakon

čega moţemo izabrati mehanizam koji ko ji ţelimo da simuliramo (ukolimo ih imamo više). U našem primjeru jednostavno selektujemo Mechanisam.1 (slika 4.11) i zatvorimo prozor.

Slika 4.11

Odmah nakon zatvaranja prozor u stablu će se pojaviti grana pod nazivom Simulation. Pored toga, na ekranu će se pojaviti dva nova di jaloga, jaloga, prikazana prikazana na na slici 4.12. Prevlačenjem klizača iz tog dijaloga u desnu stranu počinje i rotacija oko svoje ose. Mujkić Asmir IV MTKP


Page 25

Maturski rad


Slika 4.12

Kada klizač u dijalogu Kinematics Simulation doĎe u krajni desni poloţaj,kliknemo na dugme u dijalogu Edit Simulation, slika 4.12. Time se aktiviraju komanndna dugmad Insert video plejera . Vratimo mehanizam na početnu poziciju klikom na dugmo Jump to Start ,čime se ponovo aktivira i dugme Change Loop Mode . radilica će načiniti veoma brz skok u krajnji poloţaj, Nakon klika na dugme Play Forward tako da se teško moţe uočiti bilo kakav pokr et. et. Da bismo usporili kretanje radilice izmijenimo vrijednosti koraka interpolacije – postavimo na 0.04, (slika 4.13)

Slika 4.13

Nakon izmjene koraka interpolacije na 0.04 vratimo radilicu u početni poloţaj klikon na dugme i uţivajmo u polaganoj i glatkoj rotaciji Jump to Start . Kliknemo na dugme Play Forward radilice. Kliknemo na dugme Compile Simulation (slika 4.14)u paleti alata Generic Animation. Nakon pritiska na dugme File name (slika 4.15)moţemo izabrati lokaciju i naziv animacione datoteke

koja će biti generisana,slika dolje. Izaberemo odgovarajuću putanju i naziv za datoteku, a zatim postavimo vrijednost parametara Time step na 0.04, čime ćemo dobiti AVI datoteku sa polaganim kretanjem radilice.

Slika 4.15

Slika 4.14

Slika 4.16 prikazuje popunjen dijalog Compile Simulation.

Slika 4.16

Tokom generisanja AVI datoteke moţemo posmatrati polaganu rotaciju radilice. Dobijenu AVI datoteku moţemo pogledati u programu Windows Media Player.



Page 26

Maturski rad


Ukoliko nam AVI datoteka nije potrebna, već ţelimo samo nekoliko puta pogledati animaciju, moramo generisatireprizni prikaz ( Replay). To ćemo postići ovjerom polja Generate a replay u dijalogu Compile Simulation(slika 4.17).

Nakon ovjere tog polja većina ranijih opcija postaje nedostupna. Pored toga, u stablu će se pojaviti grana pod nazivom Replay.1(slika 4.18).

Slika 4.18

Kliknemo na ikonu Replay

Slika 4.17

u plati alata Generic Animation. Duplim klikom na granu

Replay.1 u stablu otvaramo dijalog Replay. Isprobamo različite poloţaje komandnih dugmadi Change Loop Modes

.

Radilicu moţemo uvijek vratiti na početnu poziciju pomoću dugmadi Jumo to Start . Parametar skip ratio (u dijalogu na slici desno ima vrijednost x1) upravlja Replay brzinom.(slika 4.19)

Slika 4.19

5.Simuliranje 5.Simuliranje relativnog relativnog kretanja kretanja sklopa

Dosadašnje animacije nisu uzimale u obzir parametar vremena, odnosno ugaonu brzinu koja je data u definiciji problema. U nastavku ćemo problem uvesti i nešto vremenski zavisne fizike. Pošto ţelimo da dobijemo dijagrame pozicije,brzine i ubrzanja klipa u funkciji vremena, potrebno je drfinisati tačku na klipu čije kretanje ćemo pratiti. To moţe biti i koordinatni početak uzet za taj dio, mada je ponekad potrebno nadzirati neku konkretnu tačku, ili se mora istovremeno pratiti i translatorno i rotaciono kretanje. Zbog toga ćemo odrediti drugu tačku na klipu, čime ćemo istovremeno prikazati i način kreiranja tačke koja će biti nadgledana.



Page 27

Maturski rad


Kliknemo na ikonu Simulation with Laws u paleti alata Simulation. Program će prikazati sledeći dijalog, u kome stoji upozorenje da moramo definisati barem jednu relaciju izmeĎu komande i parametra vremena(slika 5.3).

Slika 5.3

Ţeljenu relaciju moţemo kreirati nakon klikom na ikonu Formula u paleti alata Knowledge,čime se otvara dijalog prikazan na slici 5.4.

Slika 5.4

Kliknemo mišem na granu Mechanisam.1,DOF=0 u stablu (slika 5.5). Na taj način će u dijalogu Formulas biti prikazan i samo oni parametri koji imaju veze sa mehanizmom. Slika 5.5

Dugačka lista je time svedena samo na dva parametra, kao što se moţe vidjeti u dijalogu(slika 5.6).

Slika 5.6

Selektujemo stavku Mechanisam.1/Commands/Commands.1/Angle i kliknemo na dugme Add Formulas , što će nas odvesti u dijalog Formula Editor(slika 5.7)

Slika 5.7

Kliknemo na stavku Time u srednjoj koloni (Members of arameters), a zatim kliknemo dva puta mišem na stavku Mechanisam.1/KINTime u koloni Members of Time.



Page 28

Maturski rad


Pošto se ugao moţe izračunati mnoţenjem brzine – (3600deg)/(1s) – (3600deg)/(1s) u našem primjeru – i vremena, izmijenimo polje u kome je prikazana desna strana jednačine, tako da kompletna formula dobije sledeći izgle: Mechanisam.1/Com Mechanisam.1/Commands/Co mands/Commands.1 mmands.1/Angle= /Angle= (3600deg)*(Mechanisam.1/KINTime)/(1s) Slika 5.9 prikazuje popunjeni dijalog Formula Editor.

Slika 5.9

Kada kliknemo na OK formula će biti upisana u dijalog Formulas, slika 5.10.

Slika 5.10

Prilikom definisanja formule moramo obratiti paţnju na jedinice kinematičkih parametara. Ukoliko formula ima različite jedinice na lijevoj i desnoj strani, program će izbaciti poruku upozorenja. Mi smo pošteĎeni takve poruke,pošto naša formula unijeta je korektno. Novo kreirani zakon će se pojaviti i u stablu,u grani pod nazivom Law(slika 5.11).

Slika 5.11

Podsjećamo se da mi ţelimo da kreiramo dijagram pozicije,brzine i kretanja koji su posljedica ovog kretanja. Da bismo to postigli, klinemo na ikonu Speed and Acceleration u paleti alata DMU Kinematics, čime se otvara dijalog prikazan na slici 5.12 Slika 5.12



Page 29

Maturski rad


Za polje Reference product selektujemo dio block (sa ekrana ili iz stabla). Za polje Point selection selektujemo tačku na klipu koju smo kreirali ranije. Na taj način smo deifnisali senzor koji će zabiljeţiti relativan pokret izabrane tačke u odnosu na postolje (koji je nepokretan)(slika nepokretan)(sli ka 5.13) Slika 5.13

U stablu će se pojaviti nova grana,Speed and Acceleration.1.(slika 5.14)

Slika 5.14

Nakon definisanja kinematičke relacije i odreĎivanja tačke za prikupljanje podataka moţemo pristupiti simulaciji mehanizma. Kliknemo na ikonu Simulate with Laws Simulation. Time se otvara dijalog Kinematics Simulation,prikazan na slici 5.15.

u paleti alata

Slika 5.15

Vidi se da je predviĎeno vrijeme trajanja simulacije 10 sekundi. To vrijeme moţemo promijeniti na dugme .

U novootvorenom dijalogu postavit ćemo vrijeme v rijeme na 1 s. To je vrijem e u kome će cilindar napraviti 2 puna izvlačenja i uvlačenja(slika 5.16)

Slika 5.16

Granična vrijednost uz klizač će nakon toga biti izmi jenjena jenjena na na 1s. Ovjerimo polje Activate sensors u donjem lijevom uglu. U nastavku moramo obaviti odreĎene selekcije u dijalogu Sensors.

Pošto nam je Z osa vezana za praćenje pokreta, kliknemo na sledeće stavke radi zapisa podataka o poziciji,brzini i ubrzanju klipa: Mechanisam.1/Join Mechanisam.1/Joints/Cylindr ts/Cylindrical.1/Len ical.1/Lenght ght Speed-Acceleration.1/Z_LinearSpeed Speed-Acceleration.1/Z_LinearAcceleration Napomena: Ţeljeni rezulati se mogu dobiti i izborom stavke Speed-Acceleration.1/Z_Point.1, umjesto Mechanisam.1/Joints/Cylindrical.1/Lenght.



Page 30

Maturski rad


Nakon selekcije prikazanih stavki, odgovarajuća polja u zadnjoj koloni dijaloga Sensors dobijaju vrijednost Yes, kao što je prikazano na slici 5.18. Nećemo još zatvarati dijalog Sensors nakon navedenih selekcija(ostavit ćemo ga otvorena radi generisanja rezultata).

Slika 5.18

Izmijenimo vrijednost parametara Number od steps na 1000 . Što je veći broj,

to će i dijagrami brzine i ubrzanja biti zaobljeniji. Pošto ćemo generisati dijagram za 10 punih obrtaja, to znači da će 1000 koraka dati 100 tačaka za svaki pojedinačni obrtaj(slika 5.20). Slika 5.20

Vrijeme je da prevučemo klizač u dijalog Kinematics Simulation (umjesto toga,moţemo i da kliknemo na dugme plejera ).

Slika 5.21

Kada cilindar doĎe u krajni poloţaj (tih 1000 koraka će trajati neko vrijeme, ali bi značajnije

smanjenje broja koraka dalo prilično skokovit dijagram, s obzirom da se radi o izvlačenju cilindra) kliknemo na dugme Graphic u dijalogu Sensor. Tako ćemo dobiti dijagram pozicije,brzine i ubrzanja na istoj osi(jedinice na vertikalnoj osi će odgovarati onom izlazu koji je selektovan selektovan u desnom desnom dijelu prozora). prozora). Klikom Klikom na neki neki od izlaza u desnom dijelu prozora prozora dobijemo odgovarajuće jedinice na osi. Tri dijagrama, za poziciju( Lenght cilindričnog spoja), brzinu (Z_LinearSpeed) i ubrzanje (Z_Linear_Acceleration), prikazana su na narednim

slikama, sa odgovarajućim vertikalnim osama za svaki izlaz pojedinačno.

Vertikalna osa prilagoĎena prikazu pozicije (slika 5.22).



Page 31

Maturski rad


Slika 5.22

Vertikalna osa prilagoĎena prikazu brzine(slika 5.23):

Slika 5.23

Vertikalna osa prilagoĎena prikazu ubrzanja(slika 5.24):

Slika 5.24

Prethodni dijagrami prikazauju deset obrtaja radilice. Sada ćemo generisati dijagrame koji odgovaraju samo jednom izvlačenju(drugim riječima,za t = 0.1 sekundi). Dijagram ćemo izraditi za 80 koraka. Kliknemo na dugme Start da bismo vratili cilindar u početni poloţaj. Vrijeme trajanja simulacije ćemo izmijeniti klikom na dugme dugme i unosom vremena od 0.1s (slika 5.25)u

novootvorenom dijagramu. To je vrijeme u kome će radilica načiniti jedan puni obrtaj. Napomena: Ukoliko klizač preĎe u krajnu desnu poziciju, moramo kliknuti da dugme Start , kako bismo ga vratili na poziciju koja odgovara nultom vremenu(slika 5.26).

Slika 5.26


Slika 5.25


Page 32

Maturski rad


Pomjern i klizač u dijalogu Kinematics Simulation. Sa njegovim prevlačenjem počinje i rotacija radilice, zajedno sa p omijeranjem cilindra duţ njegove ose. Kada cilindar doĎe u krajni poloţaj, kliknemo na dugme Graphics u dijalogu Sensor. Program će prikazati dijagrame pozicije,brzine i ubrzanja na istoj osi za jedno izvlačenje iz vlačenje cilindra. Dijgrami

su prikazani na sledećim slikama. Vertikalna osa prilagoĎena prikazu pozicije(hod cilindra)(slika 5.29).

Slika 5.29

Kada se vertikalna osa prilagodi prikazu brzine, moţemo uočiti neke činjenice koje bi trebalo već brzina klipa je nula u gornjoj i u donjoj mrtvoj tačci(dva ekstrema na dijagramu da znamo – brzina

duţinE), dok je u srednjoj tačci ona maksimalna.

Slika 5.30



Page 33

Maturski rad


Zaključak: Teleskopski mehanizmi imaju pravolinijsko kretanje,pretvaraju kretanje,pretvaraju

hidrauličnu energiju u mehaničku. Energija hidrauličnog medija se pretvara u upravljivu silu koja deluje po pravoj liniji.

Hidraulični medij obično predstavlja mineralno ulje, ali se u hidraulici koriste i sintetička ulja i emulzije, a sve više i voda (vodena hidraulika). Sastoje se od cilindara(broj cilindara zavisi kolika veličina je potrebna za ostvarivanje rada- većinom su od 2 do 6) i od pomoćnih dodataka.



Page 34

Maturski rad (simulacija teleskopskog mehanizma)

Recommend Documents