Wykorzystanie SolidWorks Motion do symulacji działania urządzeń technicznych

Wykorzystanie SolidWorks Motion
do symulacji działania urządzeń technicznych

 

inż. Kamil Jabłonowski1a, inż. Bartosz Krupa1b; opiekun: dr inż. Roman Trochimczuk2

1Studenci kierunku Automatyka i Robotyka II stopnia sem I. ,

Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka,

e – mail: k-jablonowski@o2.pl1a, bartosz.krupa@hotmail.com1b

2Katedra Automatyki i Robotyki, Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka,

e-mail: politechnikaroman@interia.pl

 

Wprowadzenie

 

SolidWorks jest narzędziem CAD dedykowanym inżynierom, projektantom i innym kreatywnym ludziom. Dzięki narzędziom, jakie oferuje program istnieje możliwość projektowania zoptymalizowanych produktów. Program ten oferuje szeroką gamę dodatkowych aplikacji, które mogą posłużyć za wygodne narzędzia w pracy projektowej każdego inżyniera. SolidWorks jest programem znajdującym zastosowanie w następujących gałęziach przemysłu: przemyśle lotniczym i zbrojeniowym, motoryzacyjnym, w transporcie, przy tworzeniu produktów konsumenckich, elektroniki, w przemyśle medycznym, przy projektowaniu form wtryskowych i opakowań.

 

Badanie ruchu oparte na zdarzeniu

 

Przy włączonym SolidWorks Simulation, można użyć badania Analizy ruchu, po to, aby obliczyć ruch zamodelowanego złożenia części, obejmujący sterowanie takiego ruchu oparte na zdarzeniu. Badania takie są zdefiniowane za pomocą zestawu akcji ruchu powstałych ze zdarzeń wyzwalających. W związku z powyższym należy utworzyć badanie ruchu oparte na zdarzeniu wtedy, kiedy nie znamy dokładnej sekwencji czasowej dla zmian poszczególnych elementów. Można uzyskać sekwencję czasową dla zmian elementów poprzez obliczenie badania ruchu opartego na zdarzeniu.

Przykładowo w procesie produkcyjnym uwzględniającym komponenty poruszające
się wzdłuż taśmy przenośnika, napędy włączają się lub zmieniają zgodnie z pozycją komponentu wzdłuż taśmy. Ponieważ nie znamy dokładnego czasu, w którym komponent osiąga pozycję przed obliczaniem ruchu, nie można określić czasu, aby zmienić wartość napędu. Bez zdefiniowania dokładnych czasów włączenia lub zmienienia napędu, nie można utworzyć badania ruchu opartego na sekwencji czasowej. Można natomiast użyć badania ruchu opartego na zdarzeniu, aby modelować ruch złożenia zamodelowanego
przenośnika [1].

 

Wydajna symulacja ruchu oparta na fizyce

 

Najpopularniejszym narzędziem do wirtualnego prototypowania dla SolidWorks jest SolidWorks Motion, pozwalający upewnić się, jak projekt będzie działał jeszcze zanim się go zbuduje. SolidWorks Motion oparty jest na oprogramowaniu ADAMS najpowszechniej używanym oprogramowaniu, używanym do symulacji mechanicznej na świecie. W pełni zintegrowany z SolidWorks dodatek SolidWorks Motion jest standardowym pakietem do wirtualnego prototypowania dla inżynierów i projektantów zainteresowanych zrozumieniem działania swoich modeli. SolidWorks Motion umożliwia inżynierom określać rozmiar silników/siłowników, określać zużycie energii, zbudować krzywki z popychaczami, zdobyć wiedzę o przełożeniach biegów, określić rozmiar i sztywność sprężyn amortyzatorów oraz sprawdzić jak zachowują się części stykające się ze sobą.

Wynikiem tego jest znaczne obniżenie kosztów prototypowania fizycznego oraz znacznie krótszy czas budowy produktu finalnego. SolidWorks Motion dostarcza również korzyści takie jak: możliwość rozpatrzenia większej ilości projektów, redukcja ryzyka oraz dostępność cennych informacji już na etapie wczesnego stadium projektowania.

HM3

Rys. 1. Model przygotowanego do badania mechanizmu w SolidWorks Motion [1]

Na rysunku 1 przedstawiony został model mechanizmu, jaki został poddany badaniom przy wykorzystaniu pakietu SolidWorks Motion. Po utworzeniu badanego elementu lub zdefiniowaniu układu, można określić przedział czasowy w jakim przebiegać ma wykonywana analiza ruchu (rysunek 2).

 

HM4

Rys. 2. Obszar graficzny służący do definicji przedziału czasowego w analizie ruchu

Mechanizmu

 

Wygodnym narzędziem omawianego pakietu jest również możliwość tworzenia wykresów, przedstawiających np.: zależność siły kontaktowej od czasu (przykładowy wykres przedstawiono na rysunku 3), występującej np. pomiędzy ramieniem a wałem krzywkowym badanego mechanizmu.

 HM5

Rys. 3. Wykres siły kontaktowej pomiędzy ramieniem a wałem krzywkowym uzyskany

za pomocą aplikacji SolidWorks Motion [1]

Literatura

[1] Kęska Paweł SolidWorks 2013, CADVantage, Warszawa 2012.

[2] http://help.solidworks.com/2010/Polish/SolidWorks/whatsnew/AllContent/

SolidWorks/NonCore/MotionStudies/wn_2010/wn_2010_Motion_Studies.html

[3] Dassault Systemes SolidWorks Corporation SolidWorks Motion 2013 ; Grudzień 2012

 

Dodaj komentarz