TEMAT: KOMPUTEROWY MODEL MECHANIZMU PASKIEGO

Transkrypt

1 INSTYTUT KONSTRUKCJI MASZYN PROJEKT Z TEORII MECHANIZMÓW I MASZYN TEMAT: KOMPUTEROWY MODEL MECHANIZMU PASKIEGO ZAKAD TEORII MECHANIZMÓW I MANIPULATORÓW JAN NOWAK ROK AKAD. 00/01 NR ZESTAWU DANYCH: 6 IMI I NAZWISKO 05 DATA ODDANIA: OCENA: GRUPA WPISUJE STUDENT W DNIU ODDANIA PROJEKTU Wkonanie komputerowego modelu mechanizmu paskiego w programie Working Model D pozwala na werfikacj wników projektów Kinematka mechanizmu paskiego oraz Kinetostatka mechanizmu paskiego otrzmanch na drodze oblicze$ analitcznch.. 1. USTAWIENIE PARAMETRÓW PRACY PROGRAMU 1.1. Parametr powierzchni roboczej Wbra& z górnego menu View ;Workspace; spowoduje to wwo6anie okna, w którm nale; zaznacz&: Rules, Grid Lines, X,Y Aes. 1

2 1.. Zmiana jednostek Wbra& z górnego menu View -> Numbers and Units; spowoduje to wwo6anie okna w którm nale; wbra& SI (radians) 1.3. Zmiana kroku smulacji Po uko$czeniu budow modelu mechanizmu obliczenia w programie WM D zacznaj9 si w nastepnm kroku czasowm. Ab wniki nie ró:ni si od tch, jakie dotcz9 pocz9tkowej pozcji mechanizmu, przjmuje si bardzo ma przrost kroku (czasu). Wbra& z górnego menu World -> Accurac...; spowoduje to wwo6anie okna w którm nale; zmieni& Animation Step -> 1.000e-006

3 . TWORZENIE MECHANIZMU.1. Tworzenie ogniwa nap3dowego Wbra& ikon> i narsowa& ogniwo w postaci prostok?ta o dowolnch wmiarach. Klikn?& na ogniwie i w pasku wspó6rz>dnch okreali& jego wmiar: h = 0.1 [m], w = [m]. Wbra& ikon> w celu przbli;enia si> do ogniwa klikn?& na nim kilka raz. Wbra& ikon> i umieaci& w pocz?tku uk6adu wspó6rz>dnch. Wbra& ikon> i umieaci& na ogniwie: 3

4 Wskaza& pó6par> znajduj?c? si> w pocz?tku uk6adu wspó6rz>dnch i pó6par> na ogniwie (wted równoczeanie naciskaj?c klawisz Shift), wbra& ikon>. Ogniwo pod6?cz si> do pó6par w pocz?tku uk6adu wspó6rz>dnch... Tworzenie korbowodu Narsowa& ogniwo w postaci prostok?ta i ustawi& wmiar: h = 0,3 [m], w = 0,03 [m]. Wbra& ikon> i umieaci& na ogniwie nap>dowm Wbra& ikon> i umieaci& na korbowodzie Wskaza& pó6par> znajduj?c? si> na ogniwie nap>dowm i pó6par> na korbowodzie (równoczeanie naciskaj?c klawisz Shift), wbra& ikon>. Ogniwa po6?cz? si> par? obrotow?. 4

5 .3. Tworzenie t4oka Narsowa& ogniwo w postaci prostok?ta i ustawi& wmiar: h = 0,1 [m], w = 0,1 [m], = 0. Wbra& ikon> i klikn?& w Arodku geometrcznm t6oka. Na t6oku powstanie prowadnica pozioma. 5

6 Po6?cz& korbowód z t6okiem par? obrotow?, post>puj?c analogicznie jak w przpadku 6?czenia ogniwa nap>dowego i korbowodu..4. Definiowanie mas ogniw Dwukrotne klikni>cie na dowolnm ogniwie wwo6uje okno w6aaciwoaci. Wprowadzi& mas> ogniwa nap>dowego mass = 1 [kg] Wprowadzi& mas> korbowodu mass = 4 [kg] Wprowadzi& mas> t6oka mass = 6 [kg] 6

7 .5. Ustawienie ogniwa nap3dowego Wskaza& ogniwo nap>dowe, w pasku wspó6rz>dnch ustawi& wartoa& k?ta 1.7 [rad] (60 [ 0 ])..6. Wprowadzenie si4 zewn3trznej Wbra& ikon> i umieaci& w dowolnm miejscu na t6oku. Dwukrotne klikni>cie na wektorze si6 wwo6uje okno w6aaciwoaci, nale; wprowadzi& wartoaci: F = -5 [N], F = 0 [N]. 7

8 .7. Wprowadzenie silnika Wbra& ikon> i umieaci& par> obrotow? w Arodku uk6adu wspó6rz>dnch. Dwukrotne klikni>cie na silniku wwo6uje okno w6aaciwoaci, nale; wprowadzi& formu6> opisuj?c? wartoa& pr>dkoaci Velocit -> -*t-10. (w projekcie przjto E 1 = - [rad/s], G 1 = -10 [rad/s ]) 8

9 3. POMIARY POO<E=, PRZYSPIESZE=, SI I MOMENTÓW 3.1. Ogniwo nap3dowe Okno pomiarowe po4oaenia, pr3dkobci i przspieszenia ogniwa nap3dowego Zaznacz& ogniwo nap>dowe pojednczm klikni>ciem. Z górnego menu nale; wbra& Measure -> P-V-A -> Rotation. To polecenie wwo6uje okno wników, w którm mierzone s?: k?t nachlenia, pr>dkoa& k?towa i przspieszenie k?towe ogniwa nap>dowego. Zmiana sposobu wizualizacji wników pomiarów odbwa si> przez klikni>cie na strza6ce okna wników (dost>pne s? 3 tp okien wników: wartoaci liczbowe, wkres liniow, wkres s6upkow). Zaznacz& okno wników pojednczm klikni>ciem. Z górnego menu nale; wbra& Window -> Appearance. W celu zmian ttu6u ramki wkresu nale; w polu ttu6 okna wników nale; wprowadzi&: P-V-A napdu. Wgl?d okna pomiarowego po dokonaniu zmian 9

10 3.1.. Okno pomiarowe sk4adowch pr3dkobci Brodka ci3akobci ogniwa nap3dowego Zaznacz& ogniwo nap>dowe pojednczm klikni>ciem Z górnego menu nale; wbra& Measure -> Center of Mass Velocit -> All. To polecenie wwo6uje okno wników, w którm mierzone s?: sk6adowe oraz modu6 pr>dkoaci liniowej Arodka ci>;koaci ogniwa nap>dowego i pr>dkoa& k?towa ogniwa nap>dowego. Niektóre wielkoaci pokazwane w oknie wkresu mo;na usun?&. Dwukrotne klikni>cie na oknie wników wwo6uje okno w6aaciwoaci. Nale; usun?& zapis V oraz VJ. Wgl?d okna pomiarowego po dokonaniu zmian 10

11 Okno pomiarowe sk4adowch przspieszenia Brodka ci3akobci ogniwa nap3dowego Z górnego menu nale; wbra& Measure -> Center of Mass Acceleration -> All. To polecenie wwo6uje okno wników, w którm mierzone s?: sk6adowe oraz modu6 przspieszenia liniowego i przspieszenie k?towe ogniwa nap>dowego. Post>puj?c analogicznie jak dla pomiaru sk6adowch pr>dkoaci Arodka ci>;koaci ogniwa nap>dowego nale; wprowadzi& opis okna wników i usun?& zb>dne wniki pomiaru. 3.. Korbowód Okno pomiarowe kdta nachlenia, pr3dkobci kdtowej i przspieszenia kdtowego korbowodu Okno pomiarowe sk4adowch pr3dkobci Brodka ci3akobci korbowodu Okno pomiarowe sk4adowch przspieszenia Brodka ci3akobci korbowodu 11

12 3.3. T4ok Okno pomiarowe po4oaenia, pr3dkobci liniowej i przspieszenia liniowego t4oka Okno pomiarowe sk4adowch pr3dkobci Brodka ci3akobci t4oka Okno pomiarowe sk4adowch przspieszenia Brodka ci3akobci t4oka 3.4. Okna pomiarowe si4 w parach kinematcznch Okno pomiarowe si4 w parze C Wskaza& par> przez pojedncze klikni>cie na niej. Z górnego menu nale; wbra& Measure -> Force. To polecenie wwo6uje okno wników. Po usuni>ciu modu6u si6 F nale; równie; zmieni& ttu6 okna wników. Okno pomiarowe si4 w parze B 1

13 Okno pomiarowe si4 w parze A 3.5. Okno pomiarowe momentu nap3dowego Nale; wskaza& silnik i z górnego wbra& Measure -> Torque Transitted Uruchomieniu programu W pasku sterowania smulacj? klikn?& na przcisku uruchamiaj?cm smulacj> o jeden krok, w oknach wkresów pojawi? si> wniki pomiaru. Widok pola edcji mechanizmu po wprowadzeniu okien pomiarowch i uruchomieniu programu. 13

14 4. PORÓWNANIE WYNIKÓW OBLICZE= NUMERYCZNYCH I SYMULACJI KOMPUTEROWEJ 0 Jednostka [ ] S3 v3 a3 rad rad m m s [ m] s s s Obliczenia339,73,13 35,675 0,341 1,60-3,363 WM D 339,650,13 35,673 0,341 1,61-3,364 B6?d Q [%] 0,04 0,000 0,006 0,000 0,079 0,030 vs 1 vs 1 as 1 as 1 vs m m m m m m m m m m m m Jednostka s s s s s s s s s s s s Obliczenia0,519-0,300 -,896-5,56 1,150-0,300-4,578-5,56 1,60 0,000-3,363 0,000 WM D 0,50-0,300 -,896-5,56 1,150-0,300-4,578-5,56 1,61 0,000-3,364 0,000 B6?d Q [%]0,193 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,079 0,000 0,030 0,000 vs as as vs 3 vs 3 as 3 as 3 R 3 R 3 R 1 R 1 R 41 R 41 R43 M n Nm Obliczenia -4,816 11,308 13,495-6,907-48,48 61,553 70,168 5,36 WM D -4,814 11,35 13,499-6,89-48,5 61,538 70,168 5,30 B6?d Q [%] 0,04 0,150 0,030 0,17 0,008 0,04 0,000 0,115 Jednostka [ N ] [ N ] [ N ] [ N ] [ N ] [ N ] [ N ] [ ] 14

15 5. SYMULACJA PRACY MECHANIZMU 5.1. Zmiana kroku smulacji Wbra& z górnego menu World -> Accurac...; spowoduje to wwo6anie okna w którm nale; zmieni& Animation Step -> Przedstawienie wbranch wielkobci w postaci wektorów Wskaza& wbran? par> kinematczn? (ogniwo) Wbra& z górnego menu Define -> Vectors -> Total Force 5.3. Zmiana koloru t4a powierzchni roboczej Wbra& z górnego menu View -> Background Color...; spowoduje to wwo6anie okna w którm nale; wbra& kolor podstawow lub zdefiniowa& kolor u;tkownika. 15

16 5.4. Przedstawienie wbranch wielkobci w formie wkresów Z górnego menu nale; wbra& Measure ->. Zmiana sposobu wizualizacji wników pomiarów odbwa si> przez klikni>cie na strza6ce okna wników. Dwukrotne klikni>cie na oknie wkresu wwo6uje okno w6aaciwoaci w którm nale; ustali& wspóln? skal> dla wszstkich mierzonch wielkoaci. 16

17 Widok pola edcji mechanizmu po wprowadzeniu okien pomiarowch. Opracowali: Dr in;. Grzegorz Tora Mgr in;. Wojciech Solarz 17