PRI RUCN IK 1
atia 5 f
Dizajnmehanizamai
njihova animacija
NaderG. Zamani
University of Windsor
Jonathan M. Weaver
University of Detroit Mercy
kompjuter SDC
biblioteka PUBLICATIONS
Catia V5 - dizajn mehanizama i njihova animacija Uvod
Izdavac: CATIA V5 Tutorials in Mechanism Ova knjiga predstavlja priruenik za obuku lica koja su ovladala modelovanjem delova i
Design and Animation sklopova koje sadrzi CATIA VS (verzije 14 iii 15) i zele da kreiraju i simuliraju kretanja u
171 kompjuter Nader G. Zamani okviru mehanizama u CATIA modulu Digital Mockup (DMU). Priruenik je tako napisan
Jonathan M. Weaver cia obezbeduje praktiean uvid u proces kreiranja sklopa, njegovog pretvaranja u
~ biblioteka ISBN: 1-58503-261-1 mehanizam i simuladje kretanja u okviru mehanizma u skladu sa vremenski zasnovanim
Beograd, Vojvode Stepe 34 ulaznim parametrima. Pored toga, objasnjeno je i kreiranje video-zapisa i dijagrama koji
tel/fax: 011/309-69-66 Copyright © 2006 by Nader G. Zamani and Jonathon M. WeavC1' prikazuju kinematiku mehanizma. Obraden je najveCi broj uobieajenih spojeva.
e-mail: [email protected] '1.uthorized translation from English language edition Sadrzaj Imjige mogu uspesno pratiti studenti tehnike/tehnologije, dizajneri koji koriste
published by Schroff Development Corporation", CATIA 5 u industriji i inZenjeri u svakodnevnoj praksi. Istovremeno, oni mogu razviti
internet: www.kombib.co.yu Copyright © 2006 jasnu i praktienu sliku simuladonih mehanizama u modulu DMU.
All right reserved. No part of this book may be reproduced
Urednik: Mihailo J. Solajic or transmitted in any form or by means, electronic or Poglavlja knjige su medusobno nezavisna, tako da atalac moze izabrati zeljenu temu i
mechanical, including photOcopying, recording Or by any preCi na odgovarajuce pogJavlje bez atanja prethodnih.
Za izdavaea, direktor: information storage retrieval system, without permission
from the Publisher. Da bi se obezbedila medusobna nezavisnost pojedinaenih poglavlja, odredeni detaiji se
Mihailo J. Solajic eesto ponavljaju'krozo€i.tavu knjigu. Drugim reama, potpuno smo svesni redundantnosti
materijala u okviru poglavlja.
Prevod: Dragan Zujovic
Prikazani delovi kreirani pomoCu programa CATIA su priliffio jednostavni, tako cia se
Lektura: Zlatan Pesic Autorizovani prevod sa engleskog jezika edicije u izdanju mogu modelovati liZ minimalno poznavanje ovog, inaee, veoma slozenog programa.
Schroff Development Corporation, Copyright © 2006 Jednostavnost smo izabrali da bismo izbegli nepotrebno opterecenje atalaca raznim
Korice: Tijana loviC aspektima modelovanja delova u ovom softverskom paketu. Odredeno poznavanje
Slog: Ana PesiC Sva prava zadriana. Nije dozvoljeno da ni jedan deo ove CATIA V5 interfejsa se, medutirn, podrazumeva, a i poznavanje osnovnih rutina, poput
knjige bude reprodukovan ill snimljen na bilo koji nai'in ill izrade skica i definisanja ogranicenja, kreiranja modela Cvrstih tela i prilagodavanja
Znak Kompjuter biblioteke: bilo kojim sredstvom, elektronskim ili mehaniCkim, prikaza (pomeranja sadrZaja/zumiranja/rotacije).
Milos Milosavijevic ukljucujuCi fotokopiranje, snimanje ill drug; sistem
Stampa: "Svetlost" Cacak presnimavanja informacija, bez dozvole izdavaca. Bez obzira sto je zasnovan na CATIA verzijama 14 i 15, priruQlik se moze koristiti i liZ
CTP ploce: ostale verzije, sa minimalnim izmenama u skladu sa razlikama izmedu pojedinaenih
Skener studio Lazic', Beograd Zastitni znaci verzija. Napisan je liZ program CATIA u Windows XP okruzenju. Bez obzira na to, moZe
Broj knjige: 363 se koristiti, bez veCih problema, i liZ instalacije programa na NT i UNIX platformama.
Tiraz: 500 Schroff Development Corporation i Kompjuter biblioteka su
Godina izdanja: 2007. pokusali da u ovoj knjizi razgraniCe sve zastitne oznake Zahvalnost
Izdanje: prvo od opisnih termina, prateCi stil isticanja oznaka velikim
ISBN: 978-86-7310-381-5 slovima. Autori izrazavaju zahvalnost velikom broju studenata na University of Windors i
University of Detroit Mercy, od kojih potiee ideja za pisanje ove knjige i koji BU
Autor i izdavac su ucinill velike napore u pripremi ove usmeravali sadrzaj pojedinih poglavlja. Pored toga, zahvalnost dugujemo i firmi Schroff
knjige, <'iji je sadrzaj zasnovan na poslednjem (dostupnom) Development Corporation, koja je omoguCila stampanje ove knjige U izdanju na
izdanju softvera. Delovi rukopisa su mozda zasnovani na engleskom jeziku.
predizdanju softvera dobijenog od strane proizvodaca.
Autor i izdavac ne daju nikakve garancije u pogledu iii
kompletnosti, ili tacnosti navoda iz ove knjige, niti
prihvataju ikakvu odgovornost za performanse, ill gubitke,
odnosno ostecenja nastala kao direktna, ili indirektna
posledica kOriscenja informacija iz ove knjige.
Sadriaj
Uvod ...................................................... iii
Zahvalnost ................................................. iii
POGlAVLJA
Uvod ....................................................... 1
2 Blok sa konstantnim ubrzanjem duz prizmaticnog spoja ........... 9
3 Rotirajuca poluga sa revolucionim spojem ...................... 35
4 Mehanizam kolenastog vratila ................................ 61
5 Klizece merdevine .......................................... 97
6 Zupcasti mehanizam ....................................... 127
7 Mehanizam za crtanje elipsi ................................. 153
8 Mehanizam bregaste osovine ............................... 183
9 Mehanizam planetarnih zupcanika ........................... 219
10 Teleskopski mehanizam .................................... 263
11 Ruka robota .............................................. 295
12 Jednocilindricni motor ...................................... 327
13 Mehanizam sa univerzalnim spojem .......................... 377
14 Mehanizam stege .......................................... 405
15 Mehanizam sa Koriolijevim ubrzanjem ........................ 421
16 Uvod u modul Human Builder ............................... 447
17 Dodatne vezbe ............................................ 459
iv
Dinamika Cvrstih tela je sastavni deo mehanike. U principu, dinamika obuhvata dye Planami spoj na taj naCin uklanja jedan translacioni i dva IOtaciona stepena slobode
zasebne grane, kinematiku i kinetiku. (dof). Ukupan broj stepena slobode kod ovog spoja je trio
Kinematika se bavi kretanjem objekata, pri cemu ne razmatra sile koje izazivaju i J2 - PRIIMATlcNI SPOJ (ENGL. PRISMATiC JOINT) -." ...
kretanje. Ona se bavi pozicijom, brzinom i ubrzanjem. Za razliku ad nje, kinetika
proucava sile koje izazivaju kretanje i ubrzanje. Ukoliko se kod planamog spoja jedna iviea
bloka translatomo krece duz neke ad iviea
Deo programskog paketa CATIA, pod nazivom Digital MGck Up, sadrzi modul DMU nosece povrsine (iIi dliZ bilo koje prave linije
Kinematics, u kome se mogu izvoditi dinamid<e simulacije vezane za kinematiku. na toj povrsini) bez mogurnosti rotacije, onda
Kinetiae analize, medutim, nisu moguce u paketu CATIA VS. Na trzistu postoje nezavisni dobijamo prizmatieni spoj koji ima sarno
programski paketi koji dozvoljavaju prorafune sila u okvim mehanizama koji su razvijeni jedan stepen slobode. Ovaj spoj blokira sva tri
u programu CATIA. IOtaeiona, kao i dva translatoma stepena
slobode.
Korisnik mora poznavati osnovne vrste spojeva i ogranicenja stepena slobode koja ti
spojevi unose u sisteme, kako bi mogao efikasno kreirati razne mehanizme u modulu Komanda za ovaj spoj obuhvata translaciju.
DMU Kinematics. Cvrsto telo u prostom maze se translatomo kretati u tri ortogonalna
pravca (najcesce se oznacavaju sa x, y i z) i rotirati oko svake od tih osa (te rotacije se u ~
engleskom jeziku cesto oznacavaju kao roll, pitch i yaw, respektivno). Dmgim reCima,
evrto tela u prostom poseduje sest stepeni slobode (eng!. degrees of freedom, u daljem 3 - CILINDRicNI SPOJ (ENGl. CYLINDRICAl. JOiNT) - - }l ".
tekstu dof), tri translatoma i tri rotaciona.
Zamislite deo prikazan na slici desno, koji
8
maze da klizi duz sipke i istovremeno
rotira aka nje. Time se dobija eilindricni '. _ ."
spoj koji sad~zi dv~ ste~ena slob~de. Dva .•~._. _'. _../";' "'j'l~1~ft i
~.5•••~:p: <-c. - - "
od ukupno trl IOtaelOna 1 dva od tn transla-
toma stepena siobode su blokirana, pri"'" .-
cemu je osa preostalog rotacionog kretanja
istovremeno i osa zadrzane translaeije.
Komanda za cilindricni spoj sadrzi podatak 0 uglu IOtaeije iIi 0 duzini translaeije
(iIi oba podatka).
8
Sve spojeve u programu CATIA mozemo svrstati u dye grupe: jednostavne i slozene. 4 - SFERlcNI SPO! (ENGL. SPHERICAL JOINT)
U nastavku cemo opisati ove spojeve, pocevsi od onih jednostavnih.
Sfericni spaj blokira SV(! tri translatorna kretanja,
Jednostavni spojevi u programu CATIA: e zadrzavajuc'i istovremeno potpunu slobodu rotacije.
1 - PI.ANARN! SPO! (ENGL PLANAR JOINT) ~:f----;:::-t Dmgim reCima, sfericni spoj sadrzi sva tri rotaciona i
stepena slobode.
Zamislite situaciju u kojoj gornji blok moze iI
kliziti po ravnoj povrsini, kao !ito je prikazano Ne postoji specijalna komanda za ovu vrstu spoja. I
na slici desno.
IW
Pozieija bloka je u torn slucaju jednoznacno
odredena translaeijom dliZ osa x i y i rotacijom oko
ose z.
:2 3
5 - CVRST SI'OJ (ENGL. RIGID JOINT) .~3 - SPOJ ZUPcASTE LHVE (ENGL. RACK JOINT) M". '\.' ~.
e
Ovaj spoj predstavlja trivijalan sIucaj u kome su pojedi- Spoj zupcaste letve je specijalan sIucaj
nacni deIovi medusobno bIokirani, tako da nemaju zupcastog spoja u kome je precnik
nikakvu sIobodu kretanja.
sje~dojnosge o1~daJzdeuidpncpoagonmikpona~zbumesajktelo~Cn:laolocgganr.spOoevJaa.j v~o' .l~."c U,-~." . • . ~\
Ne postoji specijalna komanda za ovu vrstu spoja.
clOnog \
Napominjemo da simulacija meharrizma u DMU
ok'TliZenju zahteva da barem jedan deo bude fiksan [/
(Fixed Part), pri cemu je takav deo blokiran u odnosu na '. ~~.'.
inercijalni referentni okvir simulacije Korisnik moze definisati prenosni ~ ----.,..
odnos u mm po obrtu i smer rotacije
revolucionog spoja.
Kao i ranije, osa revolucionog spoja mora biti definisana u prostom. Spoj zupcaste Ietve
poseduje jedan stepen sIobode - translacija iIi rotacija.
Komanda za spoj zupcaste Ietve obuhvata translaciju iIi rotaciju revolucionog spoja.
Sioieni spojevi u programu CAliA: 4 - UNIVERZALNI SPO] (ENGl. UNIVERSAL JOINT)
~:1 - REVOLUCION! SPOJ (ENGl. REVOLUTION JOINT) Univerzalni spoj omogucava spregnutu
rotaciju dye osovine oko sopstvenih osa,
Mehanizam sa desne strane prikazuje revolucioni spoj pri cemu te ose medusobno zaklapaju
koji poseduje jedan stepen sIobode - rotaciju. Za odredeni ugao, poput slike na desnoj
konstrukciju revolucionog spoja neophodno je definisati strani. Kretanje svake osovine mora
dye ravni i dYe linije, pri cemu ravni moraju biti unapred biti ograniceno na sopstvenu osu,
normalne na osu, ali mogu biti medusobno razmalmute. u vidu revolucionog iIi cilindricnog spoja.
Ovaj spoj prakticno uklanja sve relativne
Komanda za ovaj spoj je "Angle" (ugao). stepene sIobode izmedu dva deIa. Dmgim reCima, jedan od dva ugla angazovanih
revoIucionih/cilindricnih spojeva mora biti odreden unapred, dok je dmgi ugao
2 - 5POJ ZUPcANIKA (ENG!.. GEAR JOINT) ..";~~~"..: odreden ovim prvim.
Spoj zupcanika obuhvata dva revoluciona ee Ovaj spoj ne poseduje zasebnu komandu.
spoja. Korisnik moze definisati prenosni
odnos izmedu zupcanika, kao i smer rotacije. ~5 - SPO] TlPA ZAVRTNJA (ENGL SCREW JOINT) .. : ..~
Ose revoIucionih spojeva, medutim, moraju
bili definisane u prostom. CATIA zahteva da Ova; spoj saddi dva spregnuta stepena
dva revoluciona spoja koja saCinjavaju zupcasti slobode. Da bi se on definisao, potrebno je
spoj imaju zajedniCki deo. Delovi koji ucestvu- odrediti zajednicku osu dva dela koji ga
ju u ovom spoju ne moraju biti pravi saCinjavaju i korak (engl. pitch; linearni
zupcanici; spoj sarno primenjuje matematiCku pomeraj za jedan puni obrtaj). Spoj tipa
reJaciju izmedu uglova dva revoIuciona spoja, zavrtnja poseduje samo jedan stepen
u skladu sa definisanim prenosnim odnosom. slobode - translaciju duz ose ili rotaciju oko te
ose.
Zupcasti spoj poseduje samo jedan stepen slobode.
Komanda za zupcasti spoj obuhvata ugao za jedan od revoIucionih spojeva.
Komanda za ovaj tip spoja sadrzi ugao rotacije iIi duzinu translacije.
4 5
<>-II:.. L.;· 10- IlcANI SPOJ (ENG!.. CABLE JOINT) I Fiktivni kalem ~
6 - TAcKASTI POVRslNSKI SPOJ (ENG!.. POINT SURFACE JOINT) /.J'i"':
~:
rotacion~.l.'~i'Ovaj spoj poseduje pet stepeni slobode, tri
translatoma. Da bi se kreirao ovaj spoj, taC'ka se mora .... dva V~ Zicani spoj se moze posmatrati kao spoj _. I i kablovi [,
zupcanika koji spaja dva prizmatiena spoja. "'::.:"':~'~:..~"'--""""""'"
~
postaviti na povrsinu na samom pocetku.· On uspostavlja odnos izmedu duzina dva • ¥"'»}"'" f
prizmaticna spoja sa prenosnim odnosom \......[.<
Ne postoji zasebna komanda za ovaj spoj. '"" \
. ,.'zupcanika. Kablovi i kalem predstavljaju iI'
,,~ I . I :fiktivne elemente i nisu prikazani u modelu
~
_) .t LJ:r)niti na ekranu.
., _ TAcKASTI SPOJ DUi KRIVE LlNIJE (ENGL. POINT CURVE JOINT) ",f.'..,.
Ovaj spoj poseduje cetiri stepena slobode, tri rotaciona i Komanda za ovaj spoj obuhvata duzinu za
jedan translatomi (duz krive). Tacka se mora jedan od dva prizmatiena spoja.
postaviti na krivu (trodimenzionalnu krivu)
samog kreiranja spoja.
Odgovarajuca komanda sadrzi duzinu Ukoliko poznajete osnovne vrste spojeva koje nudi CATIA V5 i imate iskustva u
translacije duz krive. dizajniranju delova i modelovanju sklopova u ovom programskom paketu, spremni ste
'da ot¥orite ovaj prirucnik.
i,:'!
--r;'"'8 - KUZAJUc! SPOJ KRIVIH (ENGL. SLIDE CURVE JOINT)
Klizaju6 spoj krivih zadrzava kontakt izmedu dye
krive, pri cemu jedna od njih moze kliziti dliZ druge.
Dve krive moraju biti koincidentne i tangencijalne u
jednoj tacci pre samog kreiranja spoja.
Ne postoji zasebna komanda za ovu
vrstu spoja.
9 - KOTRLJAJUtl SPOI KRIViH
(ENGL ROLL CURVE JOINT)
Kotrljaju6 spoi krivih zadrzava kontakt izmedu dye krive, pri
cemu je klizanje jedne krive duz druge zabranjeno. Dve krive
moraju biti koincidentne i tangencijalne u jednoj tacci.
Komanda za kotrljaju6 spoj krivih obuhvata dliZinu
translacije duz krivih u odnosu na spojnu taC'ku.
6 ---~---~
7
NAPOMENE:
Blokcsa...
konstantnim<
ubrzanjem dui
prizmaticnog spoja
-----
8
Uvod :2 - Kratak pregled veibe
U ovoj veibi cemo kreirati biok koji se krece ubrzano dui prave linije u skladu sa U ovoj vcibi cemo realizovati sledece korake: .
formulom koju definise korisnik Simuladja ovog jednostavnog mehanizma je izvedena
pomoCu prizmatiCnog spoja. 1. Modelovanje dva neophodna CATIA dela.
1 - Definidja problema 2. Kreiranje skopa (CATlA pTOizvod) koji se sastoji iz tih delova.
Blok prikazan na slid ispod krece iz stanjea mirovanja i ubrzava dui osnove sa 3. Definisanje ogranicenja nad sklopom koja ostavljaju sarno jedan stepen
konstantnim ubrzanjem od 2 in/52. Jednostavnim integrisanjem izraza za ubrzanje slobode bloku - njegovo transladono kretanje dui osnove.
dobijaju se izrazi koji odreduju poziciju i brzinu bloka dui baze. To su izrazi s(t)=t2 i
v(t)=2t, respektivno. 4. Pokretanje Digital Mockup okruzenja i konverzija ogranicenja sklopa u
prizmaticni spoj sa zeljenim translatornim kretanjem bloka dui osnove.
Vreme potrebno za prelazak sa jednog na drugi kraj baze iznosi t = --J 20 '" 4.47
5. Simulacija relativnog kretanja bloka duz osnove, liZ zanemarivanje vremena
U ovoj vcibi cerna kreirati sklop, pri cemu cemo automatski kreirati i potreban spoj. (drugim reCima, bez implementacije vremenski zavisne kinematike, koja je
Navedeni problem zahteva kreiranje prizmaticnog spoja, u kome jedan blok klizi dui data u definiciji problema).
ivice odriavajuCi neprekidno povrsinski kontakt sa osnovom.
6. Dodavanje izraza radi implementacije vremenski zavisne kinematike.
7. Simulacija kretanja koje je korektno u pogledu kinematike i generisanje
dijagrama sa rezultatima.
Dijagram pozicije i brzine bloka u vremenu prikazan je na slici dole, pri cemu je t
izraieno u sekundama, set) u inCima, a vet) u inCima u sekundi.
{; ; .79 2.6S 3.52
10
:5 - Kreiranje skiopa u modulu Mechanical Design Solutions U standardnoj paleti alata izaberite Insert>Existing Component. Iz pop-up okvira File
Selection izaberite base i block. Imajte na umu da se visestruki izbor u programu
Kreirajte modele dva dela, pod nazivom block i base, kao lito je prikazano na slici ispod, CATIA obavlja pomocu tastera Ctrl. Stablo ce biti izmenjeno i u njemu ce se pojaviti
sa dimenzijama izrazenim u inCima. Podrazumeva se da vec dovoljno dobro poznajete upravo ubaceni delovi.
program CATIA i da rnozete brzo kreirati ove delove.
Base
lxlx21
Block
lxlxl
Pokrenite okruZenje Assembly Design , sto mozete fti~ Pde name: Open
Fi!esof.type: Cancel
My Network
udniti na razliCite naCine, u zavisnosti od konkretne Places r Ooen. as read-on~'
r Show Preview
konfiguracije programa CATIA na vasem raeunaru. To
mozete, primera radi, posti6 iz standardne palete alata, Da biste snimili rezultate svog rada, najbolje je da snimite Citav sklop. Kliknite dva puta
miliem na gomju granu stabla. Na taj naCin cete sigumo pred u okruZenje Assembly Design.
0 .izborom opcije File>New Izaberite opciju Product Selektujte ikonu Save . ~.. U pop-up okviru Save As mozete izmeniti naziv sklopa,
ukoliko zelite. Podrazumevani naziv je acceleratin~blok, a datoteka ce biti snimljena
iz dijaloga prikazanog na desnoj stram. Na taj nadn cete u forrnatu .CATProduct.
pre6 u okruZenje Assembly Design, liZ kreiranje sklopa
pod podrazumevamm nazivom Product. I.
Da biste izmenili podrazumevani naziv,
postavite kursor preko stakve Product. 1 u
stabIu, kliknite desnim tasterom milia i iz f _ _~~_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
I Curre"t~efectJc.n: I
I I I I~ Product Graoh<c MedlanlCill Drafting _.J
rnenija izaberite opciju Properties. .,
I
L0
IIz dijaloga Properties izaberite strani.cu
My Recent
Product i u polje Part Number uneslte I
;:c::r::~~::io::ZiV proizvoda, koji cerna I;;;~~" ~i:i'.·j·C~'_·-:-~-·"___ ·~_1_______ Documents
Izadriati kroz citavo poglavlje. Stablo u
Desktop
Idonjem levorn uglu ekrana ce izgledati poput
I :...;)
My Documents
onoga prikazanog ispod.
':f~j~nm!m It ~~
I
'-Applications ~
U narednorn koraku cerno ubaciti ranije I ______________-' My Netwotk ----------.-~.---~--------~-------.-------.
Ikreirane delove (blok i osnovu) u upravo Places
J1'101" . • • File name:
kreirani sklop. ~ !-G< OK I ~AcpIYl ~ i~ Cancei
12
Definisanje ogranieenja na nivou sklopa je nas naredni zadatak. Cilj je dvostruk: da U nastavku cemo dodati jos jedno ogranieenje vezano za kontakt izmedu dodirnih
postavimo biok na zeljenu poeetnu poziciju na osnovi ida ograniCimo sklop tako da se povrsina dva dela. To ogranicenje ce ukinuti i jedini preostali rotacioni stepen slobode
ta ogranieenja mogu automatski konvertovati u odgovarajuCi spoj mehanizma. Kada je
ree 0 ovom prilieno jednostavnom mehanizmu, namera nam je da ograniCimo sklop, izmedu bloka i osnove.
tako da deopod nazivom base bude nepokretan, dok deo pod nazivom block moramo
postaviti u poeetni polozaj na vrh osnove, tako da mu ostane sarno jedan stepen Kliknite na ikonu Contact.~ u paleti alata Constraints j selektujte povrsine
slobode - translatorno kretanje po duzini osnove. KinematiCki ekvivalent takvih
ograpieenja na nivou sklopa je prizmatieni spoj, kao sto smo i zeleli. prikazane na slici dole. Novokreirano ogranieenje ce uneti izmene i u stablu.
Poeecemo time Sto cemo ivicu bloka poravnati sa ivicom osnove. Kliknite na ikonu ;'~E~
Coincidence '11) u paleti alata Constraints. ._/~".;J block (block. !")
'I,r~:~'--b~ ase
. "
(base. 1)
~-b; Constraints
l .tit.(jJJ1 Coincidence.! (block. 1.,base. 1)
Surface contact.2 (block. 1,base. 1)
Applications
Selektujte ivice delova base i block, kao sto je prikazano na slici ispod. Selektujte donju
Definisano ogranicenje ce se pojaviti u obliku zasebne grane u stablu. povrsinu bloka
'-;' Selektujte ovu ivicu Pomocu ikone Update @ postavite dva dela tako da njihova pozicija bude
na delu base
" "block (block. 1) konzistentna sa unetim ogranicenjima. Konacan rezultat je prikazan na slici ispod.
,.-~,jl base (base. 1)
Primeticete da se ikona Update vise ne nalazi na granama stabla koje su vezane za
L=-~ Constraints ogranieenja.
4f)1 Coincidence. 1 (block. 1, base. 1)
+- Qill Constraints
Applications r,~J Coincidence.! (block. 1.. base. 1) .
Selektujte ovu L'-\t.jJ Surface contact. 2 (block. 1, base. 1)
ivicu na delu block Applications
Primeticete da pozlClJe komponenti sklopa jos uvek nisu azurirane u skIadu sa U zavisnosti ad naCina konstrukcije delova, biok se maze pojaviti na sredini osnove,
definisanim ogranicenjem. To se nece desiti sve do aZuriranja sklopa. kao sto je prikazana na slici. U tom slucaju, u narednom koraku morama kreirati
privremeno ogranieenje koje ce poklopiti temene tacke (vertekse), Cime ce biok biti
Slika pored grane Coincidence. 1 u stablu sadrzi ikonu Update @, koja podseca postavljen na zeljenu startnu poziciju na kraju osnove. Ukoliko se vas blok vee nalazi
na zeljenoj startnoj poziciji (kraj osnove), mozete preskaCiti naredni korak.
korisnika da sklop treba azurirati kako bi pozicije delova bile uskladene sa
ogranicenjem. Sklop cemo afurirati tek nakon definisanja drugog ogranieenja, zato sto 15
je na taj naCin olakSana selekcija pojedinaenih entiteta (pre nego sto budu previse
priblizeni iIi preklopljeni).
Sa stanovista stepena slobode (dof), biok je imao svih !iest dof u odnosu na osnovu pre
definisanja ograriieenja (translatorno kretanje dliZ bilo koje od tri ose i rotacija oko svake
od njih). Ogranieenje koje poravnava ivice blaka i osnove uklanja dve od tri translacije
(preostaje jedino translatorno kretanje dliZ linije ravnanja) i dve od tri rotacije (preostaje
sarno rotacija dliZ linije poravnanja).
14
Kliknite na ikonu Coincidence til na paleti alata Constraints selektujte temena Kliknite na ikonu Anchor ~(; u paleti Constraints i selektujte dec base u stablu iii na
prikazana na slici. ekranu.
U stablu modela mozete uoCiti izmene koje odrazavaju ovo privremeno ogranicenje. ~E"'i: Constraints
Pored grane koja odgovara ogranicenju mozete videti ikonu Update @. ,e Coincidence.! (block. !,base. 1)
'l r-S>-r;BI Constraints ~ Surface _contact.2 (block.l,base.n
,I)I Coincidence. 1 (block. 1., base. 1)
[W~ ~urface cont~ct.2 ~:tdOEk.l;ba~e.l) l at" Rx.4 (bdse. 1)
,fI) 1._olnCldence.,) (ba:.e.l,block.l} Applications
Applications Sklop je time zavrsen i mozemo nastaviti sa radom u okruzenju Digital Mockup.
Pomocu ikone Update @ Selektujte ova; verteks 4 - Kreiranje spojeva u okruzenju Digital Mockup
na bloku
postavite dva deja kao na OkruZenje (workbench) Digital Mockup je prilicno slozeno, ali mi cemo koristiti
sledecoj slici. Selektu~e ovaj verteks na osnovi sarno modul pod nazivom DMU Kinematics. Taj modul mozete aktivirati pomocu
standardne Windows palete alata, kao sto je prikazano na slici dole. Start>Digital
Ovo ogranicenje nam VIse nije potrebno Mockup>DMU Kinematics.
(ukoliko ga ne uklonimo, uticace i na
naredni korak, koji nece dati zeljene ~ ,.Lil Eile .Edit ~ew rnsert Iools t}naJVZE: r£jndo}~: tt.el~
rezultate). Postavite kursor na granu
ogranicenja pod nazivom Coincidence.3, r.nITa~tructur~
kliknite na nju desnim tasterom milia i
obrisite je. Mechanical Design
; ,_-:;':1;::;.t~hape
Analysis E~ SlmulatJon
".E~Piant
Nakon brisanja privremenog ogranicenja koje poravnava temene taCke, preostao je jos Digital Process for rYlanuracturing
sarno jedan translatomi stepen slobode izmedu bloka i osnove - kretanje bloka dui Ecgonomics Design & Analysis
ivice osnove. To je upravo one sto nam je potrebno, posto zelimo da simuliramo
jednodimenzionalno translatomo kretanje. Kao sto cemo uskoro videti, dva 1. accelerab.. Product
ogranicenja na nivou sklopa koja definisu odnos bloka i osnove mogu se automatski
pretvoriti u prizmaticni spoj mehanizma. Sklopovna ogranicenja se ne mogu uvek 1 acceJerati .. Product
primeniti tako da se moze izvrsiti automatska konverzija u zeljeni spoj. U narednim .f assembly_l.CATProdud
poglavljima cemo videti i takve primere, u kojima cemo umesto automatske konverzije d slidin~Lbl. .Product
sklopovnih ogranicenja morati meno da kreiramo zeljene spojeve. :1 testingJa',\'s. ,Product
.2 Translent_, ,Analysis
I pored toga sto smo uklonili sve stepene slobode, izuzev zeljene relativne translacije
bloka u odnosu na osnovu, jos uvek nismo ograniCili osnovu kako bismo fiksirali njenu gat
lokaciju i orijentaciju. U narednom koraku cemo primeniti ogranicenje tipa Anchor
kako bismo blokirali bilo kal(Vo pomeranje osnove. Izbor dela u okvim sklopa koji ce 17
biti potpuno blokiran obicno predstavlja prvi korak u definisanju ogranicenja na nivou
sklopa, nakon cega korisnik moze biti siguran da se blokirani deo nece pomerati
prilikom dodavanja novih ogranicenja.
16
Kliknite na ikonu Assembly Constraints Conversion ~~ iz DMU Kinematics palete iPrimeticete da je stablo postalo dille i da je u~~;.~mbmlockM(b~lockW.!)
alata. njemu dodata grana pod nazivom Application.
Naredna slika prikazuje razvijeno stablo. ,~ base (base.!)
Ova ikona omoguc'uje automatsko kreiranje najcesce koriscenih spojeva iz postojeah
ogranicenja definisanih na nivou sklopa. Pojavice se pop-up okvir prikazan na donjoj slici. U njemu se jasno uocava spoj Prismatic.1 ~t EIr. Constraints
i Fixed Part pod nazivom Fix.4.
Kliknite na dugme New Mechanism ~~W~"_~__~~~____~j ~Applications
Time cete otvoriti drugi pop-up okvir u kome mOZete dodeliti naziv svom mehanizmu.
Podrazumevani naziv je Mechanism.I. Prihvatite ponudeni naziv, tako sto cete kliknuti na OK. DOF ima vrednost 1 i oznacava mogucnost S~echani$m5
Obratite paZnju na upozorenje u okviru klizanja bloka duz osnove (tacnije, njegovog
Unresolved pairs: 1/1 kretanja dill upravo kreiranog prizmaticnog !, <!W;-
spoja). !l!t- 8' r'lechanism.!, DOF=l
Kliknite na dugme Auto Create Ir:Auti;;:tT.~~i~:xi . Ukoliko upozorenje Unresolved pairs
Podsecamo da je prizmaticni spoj kreiran na • ~Oints
nakon toga dobije vrednost 0/1, to znaCi da je u okviru mehanizma upravo kreiran spoj osnovu ogranicenja na nivou sklopa koja smo
izmedu dva dela (u nasem slucaju postoje sarno dva dela - blok i osnova, tako da kreirali ranije. Obratite paZnju i na ikonu $I -'"~ Prismatic.! (,block. !.,base. !)
mozemo biti sigumi da je spoj kreiran upravo izmedu njih).
Assembly Constraints Conversion {fffl! . P'-ommands
18
"" ~ix Part (base.!)
bLffi\:Gl Fix.4 (base.!)
BI,o'.,tS
3peeds-Accelerations
Ovaj spoj (kao i bilo koji drugi spoj) mozemo kreirati i direkrno pomocu palete alata
Kinematics Joints, koja je prikazana na slici dole.
Da bismo animirali mehanizam, moramo ukloniti jedini postojea stepen slobode. To
cemo postia pretvaranjem spoja Prismatic.1 u spoj tipa Length d.';'ven. Kliknite dva puta
miSem na spoj Prismatic.l u stablu. Pojavice se pop-up okvir prikazan na narednoj slici.
Line
Plane 1:
o Length driven
jOintUmits -~~t - , ..- .
o LO'Iver limit:
19
Kliknite na polje Length driven i izmenite vrednosti polja Lower limit i Upper limit, Metod 1 - Simuladja pomocu komandi:
tako da odgovaraju onima sa naredne slike. Imajte na umu da ta ogranicenja mozete
izmeniti i na drugim mestima. Kliknite na ikonu Simulation with Command .,cw~:J iz palete alata Simulation.
Joint name: iiil!ll.i!E!~ Pojavice se pOp-Up okvir Kinematics Simulation.
line
"':" .•..: .•.•..•••••.••~":.!
i:J Length driven
Joint Limits Pritiskom na dugme Less i..$.51,e~.s.;j
mozemo aktivirati kompaktan prikaz
120ln ~: ovog okvira.
I~ OK
Ukoliko se vas blok prilikom animacije krece u pogresnom smeru, pokusajte sa
vrednostima Lower limit= -lOin i Upper limit= O.
Nakon zatvaranja gomjeg okvira i pod pretpostavkom da je sve ostalo uradeno kako
treba, na ekranu ce se pojaviti sledeca poruka.
-.- - - -~ommand. 1~1'-. 20 10.0000
I.~ The mechanism can be Simulated o Activate sensors
OK Reset!
To je zaista dobra vest (Mehanizam se moze simulirati). - Simulation -.. .-
Animaciju mehanizma, odnosno simulaciju osnovnih kretanja u njemu Cbez parametra
vreme) mozemo obaviti na dva naana. :'i'! Immediate 0 On request
U nastavku cemo ptikazati oba metoda.
20 KlizaCi u pmzoru odrazavaju vrednosti parametara Upper i Lower limit koje smo
definisali ranije. U nasem slueaju opseg iznosi od 0 in do 10 in. Bmj koraka
predstavlja rezoluciju prikaza kretanja. Pmsirena verzija okvira sadrzi i dva radio
dugmeta. Ukoliko selektujemo dugme Immediate, prilikom prevlacenja klizaca sa leve
na desnu stranu mozemo posmatrati kretanje na ekranu. Taj slucaj je prikazan na
narednoj stranici. Kada blok dode do kraja osnove, mozete ga vratiti na startnu
poziciju pomocu dugmeta Reset CRes~E:l
To se moze postiCi i prevlacenjem klizaca na poziciju O.
21
Opseg predenog puta mozemo Metod 2 ~ Simuiadja:
podesiti i pritiskom na dugme
Kliknite na ikonu Simulation o~~:-,,"- "1" [email protected]!l alata DMU Genen.c Am.matl.On.
!o,oooo fiI .~,
Prevucite klizac, sa leva na desno Nakon toga mozete izabrati mehanizam koji zelite da animirate (ukoliko postoji vise
Time se otvara novi pop-up mehanizama). U nasem primeru selektujte mehanizam pod nazivom Mechanism.l
dijalog u kame mozemo podesi- -.:.J zatvorite prozor.
ti novi opseg. Bilo koja vrednost Odmah nakon zatvaranja prozora,
veca od 21 ce pomeriti biok :..,ComlTTar.d,l o:·=.·C·~~:"··-·-··"j()i4."800~ ~ stablu ce biti dodata grana pod
preko krajnje ivice osnove. nazivom Simulation.
~-AfPlications
Ukoliko je aktivirano radio dugme On
nechanisms
request prilikom prevlacenja klizaca, na
I ~W" Mechanism. 1, DOF=O
prvi pogied nece se desavati nista. Kada, o Activate sensors ... 1
medutim, klizac dade u krajnju poziciju ~imulation
koja odgovara vrednosti od 20 inca, pri- !iP;eiiieC:! .~I;;;\~!,$ Simulation. 1
tisnite dugme ~ za startovanje video
piejera i videcete biok koji se pomera dill Slmulation "-'-'
osnove. (> Immediate Ii8 On request
Pored toga, na ekranu ce se pojaviti i dva pop-up dijaloga, prikazana na slici ispod.
Kada biok dode do kraja baze, mozete ga 1m!Number of steps:
Command.l [I j:-o_ _ __
vratiti na stannu poziciju pomocu
dugmeta::if.e:ii~Cl To se moze postiCi i D Check joint limits
previacenjem klizaea na poziciju O. , - - - - - - - - - - - - - - - - -..... Dijalog je veoma slican pop-up
Kinematks Simulation koji smo
U stablu cete istovremeno primetiti ~"echanisms Metodu 1. Prevlacenjem klizaca sa leve
novu granu pod nazivom desnu stranu poCinje i kretanje bloka od
Command.l. iIIii-~- ~'lechanism.!! DOF=D ivice osnove do druge.
r4-t~oo: Joints Kada klizac u dijalogu Kinematics
00 0 Prismatic. 1 (block. 1, base. 1)
dode do krajnjeg desnog poIozaja, kliknite
Surfacecontact.2 (block.l,base.l) dugme Insert C::I6s~r.fjJ u pop-up U"I"HJ14l'~
{{;?} Coincidence.! (block. l,base. 1)
I L~ommand5
CDmmand.l (Prismatic.l,Length) Edit Simulation prikazanom na slici.
o 1 1 In I'" I 1Time se aktiviraju komandna dugmad video plejera ~ ~ ~
~ fjI!1
I; ix F'art (base.!)
L"f"f,il'j",?"l .Flx.4 (base.!) Vratite blok na pocetnu poziciju, tako sto cete kliknuti na dugme Jump to Start
a~"'}5 Primeticete da je sada aktivno i dugme Change Loop Mode [}.
5peeds-Acceler ations
22 23
Ukoliko kliknete na dugme Play Forward .. , biok ee Na slici mozete videti
naCiniti brzi skok na drugi kraj osnove. kompletno popunjen
pop-up dijalog.
Krelanje bloka mOZete usporiti ako podesite drugabju
vrednost parametra interpolation step (probajte sa 0.04). Tokom kreiranja datoteke I~ilcrosoft A'll] ~ Setup
blok ee se polagano kre-
tati dui osnove. Dobijenu ;1 .~>:>:~ocume_~~ and Setbngs\nader za~~ani\De~ktoP\DMU_CAT_FILE~I Hie name .,.
AVI datoteku mOZete po-
gledati pomoCu programa Definition
Windows Merna Player. Simulation '-""-"~mll ,Iem".
~-------------------~ Nakon postavljanja vrednosti koraka interpolacije Time step:
na 0.04, vratite blok na pocetnu poziciju, tako sto
~1"'II<CIIlIPiI"'I~1 o Animate \lieJ.!polnt
eete kliknuti na dugme Jump to Start [iIC .
-'~_Jl.~!~, _:.1
Pritisnite dugme Play Forward .. i obratite painju
0.2 na polagano i glatko translatomo kretanje bloka.
{§1!=11 Ukoliko yam AVI datoteka nije potrebna, vee zelite da vise puta ponovite animaciju,
morate kreirati Replay. U tom cilju, u dijalogu Compile Simulation overlte polje Generate
Kliknite na dugme Compile Simulation IRl u a replay.
paleti alata Generic Animation.
Izabelite opciju Generate an animation file i kliknite na dugme File name Fil.r::QaJtlr:: '.-' . Kada overite ovo polje,
Na taj naCin mozete definisati Iokaciju i naziv animacione datoteke koja ce biti generisana, primeticete da je veCina
kao sto je prikazano na slici dole. opcija koje su ranije bile
dostupne sada deaktivi-
Odaberlte odgovarajuCu putanju rana. Pored toga, u stablu
i naziv datoteke; vrednost ee biti dodata grana pod
parametra Time step postavite nazivom Replay.I.
na 0.04 kako biste dobili
polagani prikaz kretanja bloka u ~Afplications
AVI datoteci. ~"echanisms
rimulation
J J r d Simulation. 1
iil-Repla,:!
LIl< ~ R.eplay.1
o AnimatE: vie'A'polnt tllKliknite na ikonu Replay'" u paleti alata Generic Animation. """=-=-~___-'
Kliknite dva puta misem na granu Replay.l u stablu, ···...·,·.. ,•..),,,·"''1:;,18,,
bme se aktivira pop-up dijalog Replay. Proverite
funkciju dugrnadi Change Loop Mode U. [J:: [ l
BIok se maze vratiti na pocetnu poziciju klikom na r.j ... l"'IIIIPiI--11I>]1
Fe .dugme Jump to Start illlo.DO tfjlXl
Parametar skip ratio (podesen na vrednost x 1 u o Animate vie'/1point
dijalogu na slici desno) odreduje Replay brzinu.
Edit analxsis Distance
Interference
24 25
4 - Definisanje zakona kretanja i simuiadja ieljene kinematike DugaCka lista svih parametarakoji su pridruieni sklopu acceleratin~blockb je sada
redukovana na dva parametra, kao sto je prikazano u dijalogu.
Do sada smo animirali kretanje bloka ne uzimajuCi u obzir vreme, mada je ano
navedeno u definiciji problema. Sada cemo u problem ubaciti i malo fizike zasnovane
na vremenu. Cilj je da definisemo pozidju bloka u zavisnosti od vremena. Na taj naCin
cemo indirektna definisati i brzinu i ubrzanje u zavisnasti ad vremena.
1:1Kliknite na ikon:u-Simulation with Laws u paleti alata Simulation.
Na ekranu ce se pojaviti sledeCi pop-up dijalog, koji vas upozorava da
morate definisati harem jednu jednaCinu koja povezuje komandu i
parametar vremena. c====-=""..·.
Edit name or value of the current parameter
lMechanlSm.1\f'J:i\rr'rme
"V With
Kliknite na ikonu Formula 1(>9 u paleti alata ~~,~£L,},Jll~J
Knowledge. Na ekranu ce se pojaviti pop-up I~ m~ 1~~~~,~!r.j
dijalog prikazan na narednoj slid.
Selektujte elemenat Mechanism. 1\ Cornrnands\Command. 1\Length i pritisnite
dugme Add Formula .A.dd Formula: . Time se otvara dijalog Formula Editor.
o ~Incremertal
,tf.lecha",ism. ;<1\.:::_o=m=ma=n=,ds"'\c'=o=mm=.=n7d.71.~;-:enath=_=,- - - - - - - -
D~rirc~t:iosn~~a;r~y~~-:..~;;e~ie··;··;r;: ~~~~~ii~Members ofParameters Jl-.~'!e~m~De~rs:o~f~A~li ~~~;~~~:t~~~,~t;~-
IblockIpartBooy \faa, 1\5ketcil .1~fodl'<.'lti
true IOperators
true IPointConstructors iblock'Parffiody\Pad. l\SkE:tch.l I,....bsoiure,'
true ilBW
Constra!:led ;blockiPartBodyl,Pad,l\Sketc.I"l\faraUellsf
l1S~tn~n;o~::U~;:rs v~
!lin v' IiS;tr:ln~gre i~:~;~~:~~~~~~:~' ~;~:~~' ;~:~:~::::~:
1< >
Eoit name or '~'ajue: of the current parameter
lblock\Part8odv;;P;d~ l'F;;rstLtm!tie;;g-th~-"-'"
Delete Formula ~ Selektujte elemenat
Time iz srednje kolone
.----~-----------------------------,
(kolone pod nazivom
~Arplication$ Members of
Parameters) .
Postavite kursor iznad grane Mechanism. 1, DOF=O u ~.~ echanisms
stablu i kliknite misem. Kao rezultat, u dijalogu .I<;1-. Mechanism.!, DOF~O
Formulas ce biti prikazani sarno oni parametri koji su
pridruzeni izabranom mehanizmu. ',"'-5imu,ation
T~-_ Simulation, 1
~-Replay
L~ Il:lI Replay.!
26 27
Ukucajte desnu stranu jednaCine, tako da dobijete formulu prikazanu ispod. 0 jedinicama Upotrebljene jedinice u formuli zaslufuju dodatno objasnjenje. Leva strana jednaCine je
ce uskoro biti vise reCi. vezana za parametar duZine (Length), tako da Citava desna strana mora biti svedena na
ince. Zbog toga su u Clanu (Mechanism, 1\KINTime) **2 uklonjene dimenzije deljenjem sa
Mechanism. 1\ Commands\Command. 1\Length= (ls)**2. Slovo "s" se ovde odnosi na sekunde. Konamo, uveden je i Clan (lin) koji otav
(1 in) * (Mechanism. 1\KINTime) * *2/15) * *2 izraz pretvara u ince. U slueaju da se u jednaCini javljaju razliCite dimenzije na levoj i desnoj
strani, program ce prikazati poruku upozorenja (Warning), poput one na narednoj slid.
Popunjen dijalog Formula Editor izgleda ovako
~~~IlIII.llIIIrr-;.:. "'lembers of Parameters ~A l>lembers of All Units are not homogeneous (ms into m).
Jblockipar"-:tB"'o"'d--;,/"F=-'a-d;-.l"'\f::-II-·S!L:""--im-:':it:"-\L-en'gth I\{ve advise you to predse units for constants t other'l>iise
Em II A the International System Units will be the default.
(Ex: 10'>10mm or ~·lyReaIParameter·>I<1yReaIParameter~lmm)
OK
1Renamed parameters !block\?artBody\Pad.l\Se(OndLimit\~engfr .::
ILenoth
IBoolean ·lblockIPartBody\Pad.l\5ketch.llf>,clivity
'jblockIPartBody\Pad.l\Si<ett:h.l\4boo!ute;
IblocklpartBodyIpad ,l\'Sketch. 11paral!elisr Posto smo korektno uneli nasu formulu, program nece prikazati ovo upozorenje.
!CstAtlr_Mode Upravo definisani zakon ce se pojaviti i u grani Law u stablu.
IStrlng IbiockIPartBodyl,Pad.l\5Y-etch.l\,paralielisr v . 1'~"4echanism$
r~echanism.l, DOF=O
jTime Jhl .......L-\D::...+P.-....h,f.D:::....I 11.<:;:{,o....+, '\o"',. ..Ho:.li...... "__ "'r"JOints
v lFeature "f'"'C0mmands
"'1< > t~~:.:,~)(F::~~I~.)l: £'iechanism.lI,Commandsl,Command.l \Length =(1in)*(Mechanism.l \KINTime)**2/(ls)**2
peeds·Accelerations
I~ OK 'iIICancel;
'f"Simulation
Nakon pritiska na OK jednaCina ce biti zapisana u dijalog Formulas, kao sto je prikazano ili>-Repla),
na narednoj slid.
Imajte na umu da je prikaz dijagrama pozicije, brzine i ubrzanja u ovom kretanju nas
krajnji cilj.
Kliknite na ikonu Speed and Acceleration
.~. iz palete alata DMU Kinematics
Na ekranu ce se pojaviti sledeCi pop-up dijalog.
'3 ~ y '"' ""~" ~ -
~:leJ'l!tl'~Tt~mran"D~e ,""
=, - -- --;", _!
~
£Yledlanism: jr<1echanism.l
"Add Formula! Name: liimt@!MftM;
fDelete Formuta Reference product: jNo selection
...;;;..-=~"'~
Point selection: t:lt.":"Jo-s-e"'le-c"Cti'-on---------
28
l\!I T<1ain axis () Other axis:
..Jli Cancel j
--------------------------------------------------~~.
29
Za Reference product izaberite deo pod nazivom base (na ekranu iIi u stabIu). Za Gornja vrednost na klizacu sada iznosi
Point selection izaberite gornje desno teme dela pod nazivom block, kao sto je 4.47 s.
prikazano na narednoj skici.
Overite polje Activate Sensors u donjem
Iza berite deo base za Hed,anism: desnom uglu. :Start I) j:kii------""
Reference product
U nastavku moramo podesiti jos 1m;Number of steps:
Name: nekoliko parametara u dijalogu Sensors.
Reference product: ;::--;-c-----.------.--..
Point seiection:
I;j!j I~ain axis
U stablu ce se pojaviti nova grana pod nazivom Speed and Acceleration. 1 ! IInstantaneous Values HIstory
, , Speed -Acceieration, 1\;'(_Veriex' Inch No
"i...leChanisms ~Speed-p.cce!eration.l\Z_Vertex . Inch Nt,
, Soeed-Acceieration, 1\':<_LinearSpeed' Ind-,
j,.~-.,:-d~~r_-.''" ~'le(hanism,l, DOF=O 'Speed-Acceleration, 1'\{_UnearSpeeo> No
'~JOInt$ . Speed-Acceleration, 1\Z_UnearSpeed~ Inch oer second No
" ~ommands •Speed-Acceleration. 1iL-tnearSpeec~ Inch oer second No
'Speed-Acceleration. 1\:<_Unear Acceleration' Inc.~ per secone No
'T--FiX Part ( base, 1 ) 'Speed-Acce!eratiol1.1\Y_Lrnear AcceleraTIon· Inch oer second No
Inch per square s, ,, No
I L!#-taws Inch per souare 5, , • {"Jo
fix} Formula. 1: Mechanism. 1\Commands\Command.l '\Length =( 1in)*(I'lechanism, 1\KINTime)**2,/(1s)**2
Dispiay Options
~Soeeds-Accelerations
L~ Speed-Acceleration. 1
'f'"Simulation
!i:';-Replay
t@Kliknite na ikonu Simulation with Laws u paleti alata Simulation. 1=====:- CheckUmits
">j!l Off
Na ekranu ce se pojaviti pop-up dijalog Kinematics Simulation, poput
Outputs
onoga na sledecoj slid.
Podrazumevano trajanje simulacije iznosi 10 sekundi.
Ako zelite da izmenite ovu vrednost, kliknite Kliknite na sledece stavke
na dugme ~l U pop-up dijalogu koji ce se
otvoriti izmenite vreme trajanja simuladje na Mechanism.l\Joints\Prismatic.l\Length
4.475. Podsecamo vas da je to vreme u kome Speed-Acceleration.l\LinearSpeed
blok mora preCi 20 in. Speed-Acceleration. 1\LinearAcceleration
i:Jumber of steps: I~ ..:J _ Pri tome ce zadnja kolona odgovarajuce stavke u dijalogu Sensors promeniti vrednost
u Yes. To je prikazano na narednoj stranid.
o Activate sensors
30
. Speed-At:ceieration, 1\Z Vertex; Ino, No Dobijeni dijagrami potpuno odgovaraju teoretskim rezultatima. Dijagrami mogu i
I-Jo zavarati, posto svi prolaze kroz istu tacku u gornjem desnom uglu. Dijagrame mozemo
'Speed-Acceleranon,l\X=UnearSpeed' inch ND posmatrati i odvojeno, tako sto cerno iskIjucivati prikaz onih koji nam nisu
'Speed~Atcejeration. 1W_LinearSpeed< No potrebni (postavljanjem kursora iznad njega, desnim klikom misa i izborom opcije za
1ndl No sakrivanje - hide - dijagrama). Tek onda mozemo zaista uporediti neki dijagram sa
'Speed-Acceleration. 1\Z_UnearSpeed' No analitii'kim izrazom.
Inch per second Yes
. Speed-Acceieranar., 1\UnearSpeed' No Blok mozemo vratiti na pocetnu poziciju tako sto cemo kliknuti na dugme Jump to
: ':'peed-Acceleratlon, 1\;~ Linear Ao:eleration' indl per second No Start ~ .
: 'SDeed~AtceleratiQn, 1\1:Unear Acceleration'
Inch per SeCOl1Q Time se, medutim, na dijagramu dobija novi set rezultata, sto nije pozeljno. Pomocu
~~ __ ~.! • _~~I~ __ .c:~_ • ''''' '.:'~ ~_ .• ' ___- , . - - .... ;:-:-••• In01 per second stranice History u dijalogu Sensor korisnik moze obrisati (Clear) podatke sa dijagrama.
Inch per square s ...
Inch per square $", ••
DJspia'j Options
Detect Clashes Check limits
~ Automabe (~) Interfel'ences tIJ Off OOn (~.I Stop
Output::
Nakon toga, pomerite klizac u 0.0... a ~Spe." C' 1. ..
0.0... a I. ..
dijalogu Kinematics Simulation. 'Spe... 0.... I. ..
0.0... 0.0507515 0 .... I. ..
Sa pomeranjem klizai'a i biok Prevucite klizac u 0.0... 0.0507515 r"'ech ... 1..,
zapoi'inje svoje putovanje dill desnu stranu 0.0... 0.0507515 h Spe ". 0....
0.0... 0.203006 'Spe:... 0 .. " J..,.
0.0... 0.203006 rvlech ... 2
0,0... 0.203006 0.. " I..,
0.1. .. [1.621706 'Soe ...
fl. .. ,1.. ,
0.1 ... n.r;7",7nE, 'SpE:" ,
osnove. Kada klizac dode u
f"led, ...
'~nF ..
krajnji desni polozaj, blok ce f.1.dw.~m'M;--:;;-:~-----.-:1
dospeti do kraja osnove. Takvo
stanje odgovara vrednosti klizaca S(~ll~:'_-: -=-=J~?' ii"E~-rn.d
1'41<!ll<!liiIHI~Ij"J1 Disp!av Options
-':::1tl~.,..."er~h~;frr-
IA"",y"'", ,it; >'.Ii C.l Limited Lines
On CJ Stop
od 4.47 i predenom putu od Detect Ciashe, Cned: Limits
20 in.
r,I; Automatic () Interferences it; off
Ouiputs
Kada blok dospe do krajnje tacke, kliknite na dugme Graphic ,gjJpons j Outouts
u dijalogu Sensor. Dobicemo dijagram pozicije, brzine i ubrzanja, pri cemu 811 sve Close
vrednosti prikazane na istoj osi.
Sada mozete zatvoriti dijalog Sensors.
Time smo zavrsili ovu lekciju.
32 33
NAPOMENE: lavlje
34 Rotirajuca poluga .
sa revolucionim
spoJII em
Uvod 2 - Kratak pregled veibe
U narednoj veibi eemo kreirati polugu koja rotira oko ose konstantnom ugaonom Vezba obuhvata sledeee korake:
brzinom. Simulacija ovog jednostavnog mehanizma je izvedena pomoeu revolucionog 1. Modelovanje dva neophodna CATIA dela.
spoja, liZ generisanje dijagrama brzine i ubrzanja vrha poluge. 2. Kreiranje sklopa (CATIA Product) koji sadrzi dva prethodno modelovana dela.
3. Definisanje takvog ogranicenja na nivou sklopa koje ostavlja sarno jedan stepen
1 - Definidja problema slobode - rotacija poluge oko ose osnove.
4. Otvaranje radnog okruZenja Digital Mockup i konverzija ogranicenja na nivou
Poluga duzine R=5 inca, prikazana na slici dole, rotira konstantnom ugaonom brzinom sklopa u revolucioni spoj koji predstavlja zeljeno rotaciono kretanje poluge oko
ro= 2n rad/s oko ose AA. Uz pomoe osa x i y mozemo dokazati da su pozicija, brzina i ose osnove.
ubrzanje vrha poluge odredeni sledearn izrazima. 5. Simulacija relativnog kretanja poluge bez ukljuCivanja vremenskog parametra
(drugim reeima, bez implementacije ugaone brzine koja je data u definiciji
x = R cos rot x' = -R sin rot x" = -R ro'cos t problema).
6. Dodavanje jednaCine koja implementira vremenski zavisnu kinematiku.
y = R sin rot y' = R cos rot 7. Simulacija zeljerwg kretanja sa konstantnom ugaonom brzinom i generisanje
dijagrama rezultata. '"
Naredne slike prikazuju dijagrame brzine i ubrzanja dobijene u programu MathCad, uz
odgovarajuee vrednosti parametara. Jedinice su in/s i in/s2. Sliene dijagrame za x 31
komponentu brzine i ubrzanja cerna generisati i u programu CATIA neSto kasnije.
~~-------,--------~
.'i...x(t)
i!t
.'i...y(tJ'
ci,
__~)L- _ _ _ _ _ _ _L - I_ _ _ _ _ _~
(: 0.5
36
3 - Kreiranje skiopa u modulu Mechanical Design Solutions U standardnoj paleti alata selektujte Insert>Existing Component. Iz pop-up dijaloga
File Selection izaberite delove pod nazivom arm i base. Podsecamo vas da CATIA
Kreirajte modele delova poput onih na slici dole i dodelite im nazive arm i base; omogucava viSestruku selekciju uz pomoc tastera Ctrl.
jedina kritima dimenzija je R = 5 in. Podrazumeva se da imate dovoljno iskustva u radu
sa programom CATIA i da mozete brzo kreirati te delove. Izgled stabla ce biti izmenjen i u njemu ce se pojaviti upravo ubaceni delovi.
base ~g;IMWi
f' ' _ ~
'-~J base (base, 1;'
t~Jarm(arm'l) t'A',' Recent
Documents
Applications
Desktop
J
My Documents
Otvorite okruzenje Assembly Design ; to mozete filename:
Fie, oftype'
uraditi na vise naCina, u zavisnosti od konfiguracije CATIA My Cancel
Places
na vasem raeunaru. Iz standardne palete alata, na primer, ' r Ooen as read-.:Jn!r
mozete izabrati File>New ~~• • • • • •-
Iz dijaloga prikazanog na desnoj strani selektujte' =="---------- Da biste rezultate svog rada smestili na disk, najbolje je da snimite citav sklop. Kliknite
dva puta misem na gornju granu u stablu. Na taj naCin cete sigurno prec'i u okruZenje
Product. Time cete pred u radno okkrreu~zielnrjae!tpioidisklioIP~s~~a~~~~~~~~~~~~~~~~~ Assembly Design.
. ~'''' ,~ 1ii,lI,;3
npaozdlrvaozmumAesvsaenmibmlynDazeisvigonm, uPrkoodmucetc. eI.te
I [)c,m",Da biste izmenili podrazumevani naziv, cU:~:,~:ie,,:~~: I ""'h""" I I .J
postavite kursor nad stavkom Product. 1 u I
stablu, klikrIite desnim tasterom misa i iz I Kliknite na ikonu
Imenija izaberite stavku Properties. Save .~.
I,=- I""'".---~·~-~-------·-~U dijalogu Properties selektujte stranicu, M,o'
Pojavice se pop-up D~cuments
Product i u polju Part Number ukucajte dijalog Save As, u
Desktop
rotatinK-arm. komemozete
promeniti naziv
ITo ce biti novi naziv proizvoda koje cemo sklopa, ukoliko
ikoristiti kroz citavo poglavlje, Stablo u zelite.
gomjem levom uglu ekrana izgleda poput I Podrazumevani
! ,p~~:!!',,~"O'o'~~J
ovoga na slici, '~J I naziv je
rotatinK-arm.
~Application5
iU narednom koraku cemo postojece -'---------------~
Idelove ugraditi u upravo kreirani sklop, ,
38 39
U nastavku moramo definisati ogranicenja na nivou sklopa. Inicijalno poluga poseduje Da biste kreirali ovo ogramcenje, kliknite na ikonu Contact .~. u paleti alata
svih !lest stepeni slobode (dof); tamije, moze se slobodno translatomo kretati dliZ sve tri
ose i rotirati oko bilo koje od njih. Dodavanjem ograniCenja zelimo da uklonimo sve Constraints i selektujte povrsine prikazane na donjo; slici. Stablo ce biti izmenjeno i u
te stepene slobode, izuzev rotacije ose poluge oko ose osnove. Ukoliko to uradimo njemu ce biti prikazano novo ogranicenje.
pravilno, CATIA ce mOG automatski da konvertuje ogranicenja na nivou sklopa u
revolucioni spoj u mehanizmu. ~~jlt=El;m
Pocecemo tako sto cemo poravnati ose poluge i osnove. f~~J base (base.!)
Da biste to uradili, kliknite na ikonu Coincidence P; u paleti alata Constraints. r~~J arm (arm.!)
Selektujte ose delova base i arm, kao sto je prikazano na slici ispod. l.:-£fti Constraints
Novokreirano ogranicenje ce biti predstavljeno zasebnom granom u stablu. [~COinCidence.! (base.!,arm.!)
_/ Selektujte osu dela pod nazivom base g-Ji Surface contact.2 (base.!,arm.l)
~~!rm-_a~j': I Selektujte osu dela pod nazivom arm Applications
I/
.'i.t.'"..<;_-,!-!,l<;'i;Z'!:'J~l~baarsme(,a(rbmas.!e,.,: 1) . Se!ektujte donju povrsinu poluge
-[\'""~ ~Constraints i
iI Pomoeu ikone Update @ aktivirajte ova dva ogranicenja, koja smo upravo kreirali,
tJf.' Coincidence. 1 (base.l,arm.l)~;
orne ce dva dela doci u medusobni relativni polozaj, kao sto je prikazano na slici dole.
Applications I
Primeticete da se nakon toga ikona Update @ vise neee pojavljivati uz grane koje
Upravo kreirano ogramcenje tipa poravnanja izmedu dye ose uklanja sve stepene
slobode kretanja, izuzev dye relativne slobode izmedu delova arm i base. Preostala Il~.,predstavljaju ogranicenja.
je rotacija poluge oko osnove (onaj stepen slobode koji nam je potreban), kao i ':- :,,,, Constraints
translacija ose osnove duz ose poluge (stepen slobode koji zelimo da uklonimo). fII}J Coincidence. 1 (base. 1, arm. 1)
Kontaktno ogranicenje izmedu donje povrsine poluge i gornje povrsine osnove moze @ Surface contact.2 (base.l,arm.l)
ukloniti nezeljenu translaciju. Applications
40 41
Na kraju cemo definisati jos jedno ogranicenje tipa blokiranje (engl. anchor), kojim 4 = Kreiranje spojeva u radnom okruienju Digital Mockup
cemo fiksirati poziciju i orijentaciju osnove u prostom. Ovo ogranicenje treba
primenjivati pre dva prethodna ogranicenja, ali posto to nismo uradili ranije, Okruienje Digital Mockup je pIilicno slozeno, ali mi cemo se pozabaviti samo
uradicemo sada. modulom DMU Kinematics. Ovaj modul mozete otvoriti preko standardne Windows
palete alata, kao sto je prikazano na slici dole. Start>Digitai Mockup>DMU
+Da biste definisali blokiranje, kliknite na ikonu Anchor u paleti alata Constraints Kinematics.
i selektujte deo pod nazivom base iz stabla (iIi na ekranu). EHe g:lit :tie!!'.' insert Iools l:!.na!y:ze ytincim";' tielp
~ Gti'Mi<il'imi ·~.niTas~ucture
"'~J base (base.l)
Mechanical Design
~~J arm (arm.l)
analvsis & Simulation
E':;t Constraints AEhPlant
#)} Coincidence. 1 (base.l,arm. 1) Digital Process for Manufacturing
E[gonomics Design Ei. Anaiysis
~jJ Surface contact.2 (base. l,arm. 1) .,j9lo'N!edge'Alare
I &Ii; Fix.3 (base.!) :~ lacceieratl"Product
Applications
1 accelerat ..Product
Fiksirajte osnovu u prostoru
1 assembiy_1.CATProdud
Sklop je time zavrsen i mozemo pIed u radno okruZenje pod nazivom Digital Mockup.
;). sliding_bl .. Product
1 testing Jaws .,Product
2. Transient_, ,Anaivsts
£xit
42 43
Kliknite na ikonu Assembly Constraints Conversion ~ u paleti alata DMU Kinematics. Primeticete da je. stablo dob~l~ na dliZini i ~ PisI!!4!;.i1
PomoCu ove ikone mozeteautomatski kreirati najcesce koriscene spojeve na osnovu da ~e sada u n!em~ nalazl I grana p.od ,..~J base (base.!)
postojeCih ogranicenja na nivou sldopa. Pojavice se pop-up dijalog prikazan na slici dole.
('naZlvom ApplIcatIOn. Naredn.a shka .<!!1h:~ arm (arm. 1)
Kliknite na dugme New Mechanism - - -_ _ _ _ _ _.....ii jparsiknaozuujoecarvaazvSiPjeOn).oRsetvaob.miot.e.1U . neJIeemmu se T'::"'~ _on. s t -' t
Na taj naCin cete preCi u drugi pop-up dijalog ukome mozete dodeliti naziv mehanizmu. e n ait2:.'JJ.
Podrazumevani naziv je Mechanism.1. Pirhvatite taj naziv, tako sto cete kliknuti na OK. I rdln s
U dijalogu mozete uoCiti natpis Unresloved pairs: 1/1
FI.Xed Part pod naZl"Vom FlXA. Parametar i:!I!""'AIpphcatlons
IKliknite na dugme Auto Create Uii:it2;::tr.e~te:lf. Ukoliko vrednost parametra Unresolved .fi;t-?DOF ima ~ednost 1 i oznacava jedini
pairs postane Oj1, mozemo zakljuCiti da se stvari odvijaju u zeljenom smeru. preostaii stepen slobode - rotadju poluge
~Ylecha~~sms
44 ~1echanism.l, DOF=l
oko ose osnove. ~~-J?ints .
• '-~ Revolute. 1 (base. I,arm. 1)
Primeticete da je program kreirao i
prizmaticni spoj, koji je nastao na osnovu Commands
kontaktnog ogranicenja definisanog ranije
na nivou sklopa. Primeticete i ikone I L~.Ft,~ Patt (base.l )
Assembly Constraints Conversion ~ . Fix.3 (base.!)
tLaws
Speeds-Accelerations
Ukoliko ogranicenja na nivou sklopa ne budu automatski konvertovana u zeljene
spojeve, spojeve mozemo kreirati i meno pomoCu palete alata Kinematics Joints, koja
je prikazana na slid ispod.
Da bismo kreirali animadju Une. ffi 0 Upper limit:
naseg mehanizma, potrebno
Piane 1:
je da uklonimo jedini
prisutan stepen slobode o Angle driven
kretanja. To cemo postiCi
Joint Limll:s
tako sto cemo spoj
Revolute.1 pretvoriti u spoj o !lO'l'!er limit:
Angle driven. Kliknite dva
puta misem na spoj
Revolute.1 u stablu.
Pojavic'e se pop-up dijalog
prikazan na donjoj slid.
Kliknite na kontrolno polje r-:~~::~_-=: -;;==.====-==::::=-==:.::..~===
Angle driven i izmenite Joimname: !Revoiute.l
vrednosti parametara Lower
Line
limit i Upper limit tako da
odgovaraju vrednostima sa ,; Ang!e dnven
naredne slike. Imajte na JointUmits
umu da se ta ogranicenja IOdeg
mogu izmeniti i na drugim
mestima u okvim programa. ~!IJi!,~_~=~_~~~~_~~~~"===:~===::":
-----------------~----,--~
45
Nakon zatvaranja prikazanog dijaloga, pod Opseg revolucionog spoja mozemo podesiti i pritiskom na dugme
uslovom da je sve ostalo uradeno korektno,
program ce prikazati sledecu poruku. Time se otvara pop-up dijalog u kome mozemo precizirati novi opseg.
To je zaista povoljna vest ("Moze se izvrsiti .~I The mechanism can be simulated Rotacija poluge Prevlacenje klizaca sa
simulacija mehanizma"). leve u desnu stranu
OK
Postoje dva naCina za pokretanje animacije
novokreiranog mehanizma. Razmotricemo
oba.
Metod 1 a Simuladja pomocu komandi: Ukoliko je pnnsnuto radio-dugme On
Klinite na ikonu Simulation with Command .~ u paleti alata Simulation
request, sa prevlacenjem klizaca sa leve
Pojavice se pop-up dijalog Kinematics
Simulation. u desnu stranu, na prvi pogled na ekranu
Pritiskom na dugme Less i~:;;::;;:C!iis.s~): se nece desavati nista. Kada, medutim, 0 ACTIvate sensors
mozete ukljuCiti prikaz kompaktne
verzije ovog dijaloga. poluga stigne do krajnjeg polozaja
koji odgovara uglu od 360 0 , pritisniteSlmulation
dugme video plejera ~ i videcete c) Immediate 'II!) On reauest
polugu kako rotira oko osnove. .. I ... I
Kada poluga zavrsi zadatu rotaciju, Number of step:;:!m;
kliknite na dugme Reset kako
biste je vratili na pocetnu POZlCIJU.
Tnoa pmoozziceitjeuuOr.aditi i prevlacenjem klizaca _!!iil.._______________--"
Ranije postavljene vrednosti parametara Upper i Lower limit (0 i 3600, respektivno) '~~Al£mi!
sada su prikazane uz klizac u dijalogu. Broj koraka predstavlja rezoluciju prikaza
kretanja. U dijalogu se nalaze i dva radio-dugmeta, Immediate i On Request. Ukoliko 1;"~~ base (base.!)
klikntete na dugme Immediate, kretanje poluge ce biti automatski prikazivano na
ekranu sa prevlacenjem klizaca sa leve u desnu stranu. Pored toga, primeticete i da je u stablu r-~arm (arm,i)
To je prikazano na narednoj stranici. Kada poluga zavrsi jedan puni okret, pomocu mehanizma ubacena nova grana pod y-Dr Constraints
dugmeta Reset !1.fe:ii~C:1 mozete je vratiti na pocetnu poziciju. To se moze postiCi i
nazivom Command. 1. ~~AFplicatjon5
prevlacenjem klizaea na poziciju o.
e-f'.·lechanisms
~-1' ~le(hani5m,!, DOF=O
~-J~ints
~~ Revolute.! (base.l,arm.!)
[~~ Surface contac.t, 2 (base, Lar~n.!)
:If/! COincidence,! (base,l,arm,!)
-commandS
T L .~. Command. 1 (Revolute.l}Angle)
IF1" Part (base,!)
L';G; Fix. 3 (base. 1)
Lal/-,ls
Speeds·Acceler ations
46 47
Metod 2 - Simuladja: Pritiskom na dugme Play Forward .. ~ , poluga
ce naglo skoCiti na krajnju poziciju, tako da ce
~9~ izgledati kao da ne postoji nikakvo kretanje.
Kliknite na dugme Simulation ........,.v u paleti alata DMU Generic Animation.
Da biste usporili kretanje poluge, izmenite
Nakon toga, mozete izabrati mehanizam koji zelite da animirate (ukoliko postoji vise vrednost parametra interpolation step (postavite
mehanizama). U nasem primeru selektujte Mechanism. 1 i zatvorite dijalog klikom na vrednost 0.04).
dugme OK.
Kada postavite vrednost koraka interpolacije na
Odmah nakon zatvaranja dijaloga u 0.04 vratite polugu na pocetni poiozaj tako sto
stablu ce se pojaviti nova grana, pod cete ldiknuti na dugme Jump to Start [;III . Klinite
nazivom Simulation. na dugme Play Forward .. i posmatrajte
polaganu rotaciju poluge.
~AFPlications
'~'"Kliknite na ikonu Compile Simulation 0"' '. u
"·'""I'·1eCh.:misms
paleti alata Generic Animation. Nakon pritiska na
TrI ~ff£' dugme File name Rle name.. mozete odabrati lokaciju i naziv
.Ef r·1echanism. 1., DOF=O animacione datoteke koja ce biti generisana, kao sto je prikazano na
sledecoj slici.
~imulation
Odaberite zeljenu putanju i naziv
.I ~~~ Simulation. 1 datoteke, a zatim izmenite vrednost
parametra Time step na 0.04 kako biste
Pored toga, otvorice se i dva pop-up dijaloga, I' I···· I dobili polaganu animaciju pokretnog
prikazana nize. Dr bloka u obliku AV1 datoteke.
~!
Dijalog je slican dijalogu Kinematics Simulation
koji je objasnjen u prvom metodu ranije. o Animate vie',Npoint
Prevlacenjem klizaca sa leve u desnu stranu
pocece i kretanje poluge od pocetne pozicije u
odnosu na osnovu do krajnje.
o Keep po,ition on Exit Sa'fe as tyo.;: ;;:;;;;;;_a:m"'1"1'11
Kada klizac u dijalogu Kinematics Simulation stigne do krajnjeg desnog polozaja, ; [;'I:crosclt F:lrl-·-~-~----~~:
kliknite na dugme Insert C]ii:s~rC:J u pop-up dijalogu Edit Simulation, prikazanom
gore. Time se aktiviraju komandna dugmad video plejera, poput ovih na slici 49
-~~J~.J~_L!U~l~L~LI.
Vratite polugu na pocetnu poziciju, tako sto cete kliknuti na dugme Jump to Start H .
Primeticete da je time ponovo aktivirano i dugme Change Loop Mode G.
48
Naredna slika prikazuje 5 - Definisanje zakona kretanja i simuladja ieljene idnematike
izgled popunjenog pop-up
Animacije kretanja koje smo kreirali do sada nisu bile vezane za parametar vreme, niti
dijaloga. za ugaonu brzinu, kako je to bilo navedeno u definiciji problema. Sada cemo u Cilav
problem ubaciti neSto vremenski zavisne fizike. Zelimo da definiSemo konstantnu
Tokom generisanja AVI Simuiatiofl ugaonu brzinu Cija je vrednost (j) = 2n fad/so
datoteke na ekranu mozete
Time step: Klilmite na ikonu Simulation with Laws ~. u paleti alata Simulation.
pratiti rotaciju poluge.
Dobijenu AVI datoteku o An!mate V!E:'/l,'point Otvorice se pop-up dijalog prikazan na narednoj slici, u kome se nalazi
mozete pogledati pomoCu obavestenje da moramo dodati barem jednu jednaCinu koja povezuje
programa Windows Media r komandu i vreme.
Player. fwKliknite na ikonu Fonnula u paleti
Ukoliko v~m ~VI datoteka ~ije potrebna, vec zelite da prikazete animaciju vise puta, alata Knowledge,
Pojavice se pop-up dijalog poput onoga na
morate krelratJ Replay. Da blste to uradili, u dijalogu Compile Simulation overite polje
Generate a replay. sledecoj slici.
Kada overite to polje, ·0 Generate an animation file
vedna ranije dostupnih
opcija u dijalogu postaje ...•., - - - - - - - - - - - - - - - - - -
neaktivna. Osim toga, sta- ,~.~ ~.~
blu ce biti dodata grana
pod nazivom Replay.I. true
rApplications Constrained
true
f'"1'/lech,:misms
false-
~imulation
I ~-d Simulation.!
~.eplav
Lg.'~ Replay.!
tilKliknite na ikonu Replay Jjl u ~ ¢'IRI. II>:iJ EdIt name or value of tile current parameter
ibose',pflrtBodv 'pad, 1\rlrstLmlit\!...e:ngtn
paleti alata Generic Animation, ''&- "JIRI Il> ~
-~~. --------------- V'lim 1Single Value .-:J
/11fot!,..- 1 .... IH'~I~' Kliknite dva puta misem na granu Replay.I u sta-
QJ:O'oo--1E~--'~i fablu, Cime se otvara pop-up dijalog Replay. lspitajte
~rlkciju dugmadi Change loop Mode G Postavite kursor iznad grane Mechanism. I, DOF=O
u stablu i klikrIite misem na nju. Program ce nakon
lUj. Biok se moze vratiti u pocetni ' toga prikazati jedini parametar koji je pridruzen
mehanizmu u dijalogu Formulas.
polozaj pomoCu dugmeta Jump to Start,
Dugacka !ista je sada redukovana sarno na dva
Parametar skip ratio (ima vrednost xl u dijalogu sa parametra u dijalogu.
desne strane) upravlja brzinom Replay prikaza.
51
-------------------~
50
Desna strana jednaCine ce dobiti takav izgled da Citava jednaCina postane
Mechanism. 1\Commands\Command. 1\Angle =
(2 *PI) * ((360deg)/(2 *PI)) *(Mechanism. 1\KINTime)/(15)
Dijalog Formula Editor dobija sledeCi izgled
o ~Incrementa!
!r~echanism, 1\Commands \Command, 1\Angle
J{2;-:PI)"'((360deg)f(2=':>I))~(r'l\echanlsm, 1vcrr-mme)/(1s)
D~~~ic;!t~i7o~n.1.~a.qr~.y~..z!ll!!lIllIl. ". r~vt1l~e.1•mbe•rs of Parameters M"'\b"e'."m'se"b:'.ep"r'."s-rCo;tl3f'"A,7odlly':;:.p::-ad",-:17:\F""ir--Su.::-'c-im--jt~\L-'---eng--;tl--··'-A
• • • • •rf:;;:,.,.
jDesign Tab!e -'; iRenamed parameters !base\Part8odYf'ad, 1\SecondUmit\}...enotr .-:.
Operators IbaSeIPartBOdY'Pad,l\sketch.l\ACbVI!Y
i Length
!Add Formulc_ II Point Constructors IBoolean '. baselpartBody'Pad, 1\Sketch, l\A.bsolute..
Law ICslAttr Mode -- baseIPartBodvIF'ad, 1\Sketch, 1\Coindden
LIne Constructors jString - jbase'Psrtsody\Pad, l\Sketch.lV':o~ndden v
JOrde Constructors !Time h"'.....c~D"',.H:!,..,....I,,\c':...1 1 \.:;1.....+>-1... 1\r...,.-.nrl.,.,...,
IStrino v jAno!e !< .>
Selektujte stavku Meo.'1.anism.l\Commands\Command.l\Angie i kliknite na dugme I~ OK
Add Formula Na taj naCin cete preCi u dijalog Formula Editor.
Nakon klika na dugme OK, jednaCina ce biti upisana u pOp-Up dijalog Formulas, kao
8tO je prikazano ispod.
",rfDictionary r··~leFm1Jb~e'risRioiFilPiair,a'miieltieiri:.; :; h Members of Ali o Incremental
r~t.!il! lDBse\f'artboo'i',;':'cd.)..\Ftrstllmitl!..enarh A Filter On Mechanism. 1
Deslon I able ,Renameo parameters iba!:'-e'f'art8odY~F'ad.1 1,Se;:ondl.lmit'lLeno!i-
jOpe~ators !length jbaseiF'artBodY'!?ad.lISketch.l\.:..ctfvJtY Riter Name :j"= ; - - - - - - - - - - - - - -
IPOint Constructors ~BooiE:an !base\PartBod:,,''fad,l\,SketCh.l\Abso!ute;
'lbaselF'artBody\Pad,l\Sketd,.l\COInc.lden Filter TYPE: JAI!
ilaw lcstAttrJvlode
!LIne Constructors ;;~:~~:~:~~~;:~~=~' ;~~!l:';;;~~~~!: v Double dick on a parameter to edit It
iClrde ConstwctDrs 1~~~9
i< Ij Parameter
)Stnno 'V IAna!e v i Value I Formula I Active
fl1echanism. llK!~·mme
Kliknite na stavku Time u srednjoj koloni (u koloni Members of Parameters).
Edit name or value of the current parameter
.I~~~".~~_"~~,i~."~,,•.•,~~• ..,•~,.m~~.~~.~r-------------I~"~'------'bd~:
New Parameter of t:~! Real =:J V>lith jSingle Value Add Form..;la
Delete Param~ter (
52 Gornja jednaCina zahteva dodatno objasnjenje. Leva strana sadrzi parametar Angle,
tako da i desnu stranu moramo svesti na dimenzije ugla, odnosno na stepene, Zbog
toga su Clanu (Mechani5m.l\KINTime) oduzete dimenzije deljenjem sa (Is). Slovo "s" u
jednaCini oznacava sekunde. Konacno, uveden je i Clan (360deg)/(2*PI) kako bi se
ugaona brzina izrazena u radijanima (u sekundi) pretvorila u stepene (u sekundi).
53
Ukoliko su strane jednacine izrazene u razliCitim jedinicama, program ce prikazati Za Reference product izaberite deo base (na ekranu iii u stablu). Za Point selection
poruku upozorenja, poput one na sledecoj slid. kliknite misem na teme (verteks) na delu block, kao lito je prikazano na sledecoj slid.
Units are not homogeneous ems into mJ. Reference product:
\flje advise you to predse unIts for constants r othervdse
the InternaTIonal Svstem Units will be the default. Point selecton:
(E.,x: 10->10mrn or f\'1vReaIParameter->fvlyReafPararneter;<;:1mm)
() Other axis:
OK
Mi smo postedeni takve poruke, posto smo nasu jednaCinu uneli ispravno. Definisani Za Reference product
zakon kretanja ce biti prikazan i u stablu, u grani Law. selektujte osnovu
~';'-Command5 .! -f.~echanism5
, L ~ Command.! (Revolute,I,Angle) ~1r r·.1echanisrTI.l, DOF=O
I~"'Fix Part (" base, 1 ) t@~-;"Joints "
L~ Fix,:'; (b~5e.1) ~~ReVolu~tuerf,alce(cboanstea.cl;;a,2rm(ba,ls)e.l,ar~fI.l)
~Law5
I f,;,~ )*(~lechani5m,L
,~ ~ ~ l..-olnodence,l tbase.l,arm.l)
Formula, I: r'lechanism.l \Commands\Command.! \Angle=(2*PI)*((360deg)I(2*PI) I \KINTime)I( I 5) ~Commands
l-Speeds-Accelerations .1 L ,~, Comman~.l (Revolute.l ..Angle)
Podsetimo se da nam je namera da kreiramo dijagrame brzine i ubrzanja vrha poluge TFIX part. ( base. 1 }
L~(;:, Fix.3 (base.l)
u sklopu ovog kretanja.
I L f(~--;)=;-Lal;l}5
Kliknite na dugme Speed and Acceleration ~. u paleti alata DMU Kinematics. Formula, 1: r"'1echanism, 1\Commands\Comrnand, 1\Ang!e=(2*PI)*«(360der;;!)/(2*PI»*Wlechanism. 1\KINTime)/(ls:)
=-sre::lS-Accelerations
~ Speed-Acceleration, 1
~irflu!ation
~epla,.
Na ekranu ce se pojaviti pop-up dijalog, poput onoga na sledecoj slid. U stablu sada mozete uociti novu granu, pod nazivom Speed and Accele_r<itioI1.1.
f'·Jame: Kliknite na ikonu Simulation with Laws ~ u paleti alata Simulation.
Reference product: Na taj naCin cete aktivirati pop-up dijalog Kinematic Simulation.
Point selection: :--~~--~~-,~~-.~- PrimetiCete da je podrazumevano trajanje
simulacije 10 sekundi. Ako zelite da
~ f"'lain axis () Other axis: izmenite tu vrednost, kliknite na dugme
"~.~j. U novootvorenom pop-up dijalogu
izmenite trajanje na Is. Podsetimo se da je to
vreme u kome poluga napravi pun okret pri
brzini od 2n rad/s.
o ACTI\-'ate sensors
54 55
Klizac ce nakon toga iCi do pozicije Is. I I ISelection
Overite polje Activate sensors u donjem I
levom uglu.
"Sensor
U nastavku cemo morati da izvriimo odredene Instantaneous Values History
izbore u dijalogu Sensors, kako bismo odredili
kinematicke parametre koje zelimo d:a _ _ _ _ _-'-!.::Uc.n"it_ _ _ _ _-...l! ObservedJ-A-
izraeunamo i sacuvamo.
Ifvjechanism, 1\JointslP.evolute.l iAngle Degree No
·Speed·Acceleration.l lX_Vertex' Inch No
Ij 'Speed-Acceleration, 1\'1' Vertex' Indi No
'Speed-Acce!eration.l\Z=Vertex~ Inch flo
'1' 'Speed-Acceieration.l\':CUnearSpeed' Inch per second Yes
. Speed-Acceleration, l\Y_UnearSpeed' Inch per second No
Inch per second No
,.. ' Speed-Acceleration.l\Z_LlnearSpeed" Inch per second No
Speed-Acreieration.lV-inearSpeed' Inch per square s, . , Yes
Inch per square s. . . No
I .··Speed-Acce!erauon.l\X_Unear Acceleration'
• Speed-Acceleranon.l\Y_Unear Acceleration'
j • f"' ___ .J ., __--1---""'-- ~)-,. " __ :-_"_~~---!---'-'--
I IInstantaneous Values History Display Options
() .
~ Check Limits
''liil Off i.:) On o Stop
, Speed-Acceleration. 1W_Vertex' Inch No ~Outputs
Inch per second
'Speed-Acceleration. 1\2._Vertex' Inch per second No I i; Graphics... Options
Indl per second No
, Speed-Acceleration. 1\":CUnearSpeed ' Inc.., per second No Sada prevucite klizac u dijalogu Kinematics Simulation. Sa prevlacenjem klizaca i
No poluga ce vrsiti rotaciju oko osnove. Kada klizac dospe do krajnje desne tacke, poluga
· Speed-Acceleration.1W_UnearSpeed' Inch per square s.. , ce naCiniti jedan puni krug. To odgovara vremenu od Is i uglu od 360 0 •
• Speed-Acr.eleration.l\,Z_UnearSpeed' Inch per square s."
(
· Speed-,6,cceler.:rtion,l\UnearSpeed'
'Speed-Acr-.eleration,1.\l;_Unea, Acceleration' Poluga rotira oko osnove
· Speed~Acceleration.l \Y _Unear Acceleration'
Displav Options
Detect Cjoshes: Check LImits
,(~ Automatic () Interferences ,Jrt) Off C) On Cl Stop
Outputs
Kliknite na sledece stavke Prevucite klizac na desnu stranu
Speed-Acceleration. 1\X_LinearSpeed
Speed-Acceleration. 1\X_LinearAcceleration :::J
~ !I05:5~~
Nakon te selel<cije zadnja kolona u dijalogu Sensors dobija vrednost Yes za svaku
izabranu stavku. To je prikazano na slici na narednoj strani. II EII\ __ \I<4\lIjH\ io-\I>J\ ~psH.i
r-l'JIlmerofsteps::iZi:..:J
'''':' 4:t:al"'5eI150r,.
56 57
· Outputs Poluga se moze vratiti na pocetnu poziciju klikom na dugme Jump to Start [<lI\I .
Kada poIuga prede pum. krug, kl1'knI' te na dugme Graph'Ie t...O,,n".t•i.o...n..o~.A u Time se, medutim, ponovo pokrece i formiranje dijagrama, sto nije nasa namera.
Podatke mozemo izbrisati (Clear) preko stranice History u pop-up dijalogu Sensors.
dijalogu Sensor. Time cete dobiti dijagram koji prikazuje brzinu i ubrzanje duz iste ose.
ISelection Instantaneous Values
0.0 ... 0 ·Spe ... -1... I .. ,
0.0... 3.6 ·Spe ... ~1. ,.,
0.0... 3.6 ·Spe... -1... 1."
0.0 ... ·Spe... .... .. "
0.0... ;.2 ·Spe ... -1... I ...
0.0... 16.2 ·Spe ... I",
0.0... 16.2 -ct", ,
0.0... 23.4 "5pe." I ...
0.0 ... 23.4 'Spe... " .. 1. ..
'·Spe, " 1."
-1." 1...
Display Options
oj) All () limited
Dobijeni dijagrami su u potpunosti uskladeni sa teoretskim rezultatima. Oni, medutim, Detect Clashe:;; Check Limits C) On
mogu zavarati zato sto imaju razliCite razmere. Dijagrame mozete posmatrati i
odvojeno, tako sto cete postaviti kursor na neki ad njih, kliknuti desnim tasterom ~ Automate C"I Interferences ,;~ Off
misa i iskljuCiti njegov prikaz. Tek onda se ani mogu uporediti sa analitiCkim
izrazima. Outouts
Sada mozete zatvoriti dijalog Sensors, tako sto cete kliknuti na OK
Time je ova vezba zavrsena.
58 59
NAPOMENE: ehaniza'm .
60 kolenastog vrala
Uvod 2 - Kratak pregied veibe
U ovoj vezbi cemo kreirati mehanizam kolenastog vratila (engl. slider crank U ovoj veZbi cemo uraditi sledece:
mechanism) kombinacijom revolucionih i cilindricnih spojeva. Pored toga, 1. Kreirati modele cetiri CATIA dela od kojih je saCinjen mehanizam.
upoznacemo neke dodatne rutine za generisanje dijagrama u okviru programa CATIA. 2. Kreirati sklop (CATIA Product) koji je sastavljen od tih delova.
3. Definisati ogranicenja na nivou sklopa tako da preostane sarno jedan stepen
1 - Definidja problema slobode. Preostali stepen slobode ce bili rotaciono kretanje kolenastog vratila.
4. Pretvoriti ogranicenja na nivou sklopa u dva revoluciona i dva cilindricna
Mehanizam "kolenastog vratila, koji se cesto naziva i spoj tri poluge (three-bar-linkage), spoja u radnom okruzenju Digital Mockup.
mozemo zamisliti kao vezu cetiri poluge, pri cemu jedna veza ima beskonafuu dliZinu. 5. Simulirati relativno kretanje poluge bez razmatranja vremena (drugim
Takav mehanizam je primenjen na klipovima motora sa unutrasnjim sagorevanjem. reCima, bez implementacije ugaone brzine zavisne od vremena, koja je
AnalitiCki izraz za kinematiku takvog mehanizma mozete naCi u elementarnim udZbenici- data u definiciji problema).
rna dinamike. 6. Definisati jednaCine koje implementiraju vremenski zavisnu kinematiku i
U ovoj vezbi cerna simulirati mehanizam kolenastog vratila (prikazan ispod) sa konstantnu ugaonu brzinu kolenastog vratila.
neprekidnom rotacijom, pri cemu cemo generisati dijagrame pojedinih rezultata 7. Simulirati kretanje zeljenom konstantnom ugaonom brzinom i &;nerisati
simulacije, ukljufujuCi poziciju, brzinu i ubrzanje vratila. Mehanizam cemo konstruisati dijagrame kinematickih rezultata.
spajanjem cetiri dela, sto cemo i prikazati u nastavku vezbe. Broj i vrsta spojeva u progra-
mu CATIA zavisi od prirode primenjenih ogranicenja na nivou sklopa. Postoji nekoliko 63
razliCitih kombinacija spojeva koje mogu dati kinematiCki ispravnu simulaciju kolenastog
vratila. IntuitiVilo, najbolja je kombinacija tri revoluciona i jednog prizmaticnog spoja. Sa
stanovista broja stepeni slobode, kombinacija tri rev6juciona i jednog prizmaticnog spoja
redundantno ograniCava sistem, mada takva redundantnost ne izaziva probleme, osim
ako je geometrijski neizvodljiva. U ovoj veZbi cerno izabrati alternativnu kombinaciju
spojeva, kako bismo upoznali cilindrifui spoj i istovremeno prikazali da se uklanjanje
nepotrebnih stepena slobode i generisanje zeljenog kretanja moze obaviti razliCitim
kombinacijama spojeva. Ogranicenja na nivou sklopa ce u nasem pristupu biti primenje-
na tako da cerno pomoCu dva revoluciona i dva cilindriena spoja zadrzati sarno jedan
stepen slobode. Taj preostali stepen cemo naknadno ukloniti tako sto cemo upravljanje
jednim od cilindrifuih spojeva (spoj radilice) vezati za uglove. Citaocima preporucujemo
dodatnu veZbu u kojoj ce kreirati isti mehanizam pomocu tri rotaciona i jednog
prizmaticnog spoja, iii pomoCu neke druge pogodne kombinacije spojeva. Pomocu
CATIA opcije Multiplot cemo na kraju kreirati takve dijagrame rezultata simulacije u
kojima na apscisi ne mora uvek biti prikazano vreme.
Cilindricni spoj
62
3 = Kreiranje sklopa u moduiu Mechanical Design Solutions Ako zelite da izmenite podrazumevani ~!J~.I!~~~~~~~~~~~~~~
Mada su dimenzije kamponenti nebitne za sam proces (ali ne i za kinematiCke rezultate), naziv sklopa, postavite kursor iznad
neke dimenzije sma precizirali kako bi Citaocima bilo lakse da modeliraju odgovarajuce
delove, a time i da dobiju rezultate slicne nasim. Preporucuje se da upotrebite identicne Igrane Product.1 u stablu, kliknite I I !Product Graphic Hed1anlGi Drafimg
vrednosti za one dimenzije koje su precizirane (u incima). Neke manje vaZne dimenzije
nisu date; njihovu vrednost mozete jednostavno proceniti na osnovu uteia. desnim tasterom misa i iz menija
U programu CATIA napravite modeie cetiri dela i nazovite ih base, crank, conrad i izaberite stavku Properties.
block, kao sto je prikazana na slici ispod.
U dijalogu Properties predite na straniOl Product ._...------_. __ _-s~'d=r _erenr---~---.--.-~----
Product i u polju Part Number ukucajte Pa~t Numbe
slider_crank. ---~~---.-------~----------~~--
ReviSIon
To ce biti novi naziv proizvoda kroz
base citavo poglavlje. Stablo u levom uglu
DUlina 10 ~ eicrana vaseg racunara trebalo bi da ima
izgled kao na slici dole.
~:.: Kocka lxlxl
~ BIOCk
-- r'"
{, -Precnik 0,5
Duiina 0.5 . -. . . ' { j } - Duiina 0.75
Kvadrat lxl
crank U nastavku cemo u upravo kreirani sklop ubaciti ranije kreirane delove. Iz standardne
Windows palete selektujte opciju Insert>Existing Component.
U pop-up dijalogu File Selection odaberite sva cetiri dela. Podsecamo vas da CATIA
dozvoljava visestruku selekciju pomocu tastera Ctrl. Stablo ce biti izmenjeno tako 5tO
ce u njemu biti prikazani i selektovani delovi.
~~ ~J"'"c. i~~!E1l!!!JWTjI~L Mv Recent
Documen:s
Debljina 0.25 '-~~,i crank (crank. 1)
Debljina 0.25
'''"'~~base (base.l)
~<I!?",J block (block. 1)
I. ~.:
<hi-~J conrad (conrad. 1)
L Applications
Aktivirajte radno ak.ruienje Assembly Design , 8tO IA}' Doc:uments
mozete uraditi na vise naCina, u zavisnosti od konfiguracije
programa CATIA. Iz standardne Windows palete mozete,
o.primera radi, izabrati File>New
1z dijaloga prikazanog na desnoj strani selektujte opciju
Product. Time cete pred u okruzenje Assembly Design,
gde cete kreirati sklop sa podrazumevanim imenom
Product. I.
64 65
Primeticete da su nazivi delova i nazivi njihovih instanci namemo ostavljeni isti. Na taj U nastavku cerna definisati potrebna ogranicenja na nivou sklopa.
naCin je olaksana identifikacija ogranicenja na nivou sklopa u daljem radu. U zavisnosti Kliknite na ikonu Anchor ~ u paleti alata Constraints i selektujte dec pod nazivom
od naCina kreiranja delova, moze se desiti da su sva cetiri dela na ekranu smestena oko base (na ekranu iIi u stablu). Na taj naCin uldanjarno svih sest stepeni slobode ovoga dela.
koordinatnog pocetka. U tom slucaju, mozete iskoristiti ikonu Manipulation~ul u II,""~ Constraints
~Fix.l (base.i)
paleti alata Move Ikako biste pomerili delove na pogodnije . Applications
lokacije.
.)( 'r~
Rezultate svoga rada cete najjednostavnije smestiti na disk tako sto cete snimiti Citav U sledecem koraku cemo definisati ogranicenje, tako sto cerna poravnati ivice delova
sklop. pod nazivorn base i block. Na taj naCin uklanjamo sve stepene slobode, osim translacije
Kliknite dva puta misern na gomju granu u stablu. Na taj naCin cete sigumo pre6 u dill poravnate ivice i rotacije oko te ivice. Ta dva preostala stepena slobode su u. skladu
okruZenje Assembly Design. sa nasom narner-om -cia kreiramo cilindricni spoj izmedu delova block 1 base.
Kliknite na ikonu Save Ill.. Otvorice se pop-up dijalog Save As, u kome mozete Ogranicenje cete definisati tako sto cete kliknuti na ikonu Coincidence tIP u paleti
promeniti naziv datoteke, ukoliko to zelite. Podrazumevani naziv je slider_crank. alata Constraints.
fv~., Recent Selektujte ivice na delovima base i block,
Documents kao sto je prikazano na donjoj slici.
Desktop Novodefinisano ogranicenje ce biti prikazano i u odgovarajucoj grani u stablu.
My Documents ~J~i /
Cancel r-~~ crank (crank.!) lZ-
r~Jbase (base.!)
66 t"~~ block (block.!) . . •.. / Selektujte ovu ivicu na delu base
f"~J. conrod (conrod.!)
)/
IE5r constraints 1/ t:1a
I-~ Fix.! (base.!)
LI!fJ Coincider.c8.2 (block.l,bas8.!)
Applications
/ ---........
Selektujte ovu ivicu na delu block
Pomocu ikone Update~ mozete parcijalno postaviti dva dela, kao sto je prikazano.
Primeticete da se ikone Update@ nakon toga vise ne nalaze pored grana sa
ogranicenjima.
67
U zavisnosti od toga kako ste kreirali svoje delove, moze se desiti da deo pod nazivom Ukoliko su vasi delovi priblizno orijentisani kao na slici, morate izabrati opciju Same za
pararnetar Orientation u dijalogu Constraints Definition, kako bi deo pod nazivorn
block zavrsi na sasvim drugoj lokaciji od one koja je prikazana na slici ispod. U tom conrad dobio zeljenu orijentaciju nakon azuriranja. U skladu sa novim ogranicenjem bice
slucaju mozete iskoristiti ikonu Manipulate ~1iJ kako biste postavili deo na zeljenu
izmenjeno i stablo.
lokaciju, nakon cega morate azurirati model (Update), ukoliko je to potrebno.
~J~ Selektujte
krajnju
t"':~crank (crank.1) povrsinu
cilindra
.r".:,'.i~l~bbaIOsCek (base.1) ~amI§M·f"i~
(block.1) t~crank (crank.!)
f~ base (base.l)
F~conrod (conrod.i)
t~~block (block.l)
l ~w-~l Constraints
[~FiX.1 (base.I) t~conrod (conrod.l)
Coincidence.3 (base.l,block.1) ....-~/' Constraints
Applications
a;, Fix.1 (base.1)
U narednorn koraku cerna definisati ogranicenje izmedu delova pod nazivom conrod Selektujte zadnju
i block. Podsecamo vas da narn je krajnji cilj da kreirarno revolucioni spoj izrnedu ova ,p; Coincidence.3 (base.l,block.1) povrsinu dela conrod
dva dela, taka da nase ogranicenje na nivou sklopa mora ukloniti sve stepene slobode, (ta povrsina se ne vidi "
osirn rotacije oko ose. §J Coincidence.4 (conrod.1,block.1) iz ove perspektive)
Kliknite na ikonu CoinddenceP u paleti alata Constraints. Selektujte ose dye l 1# Coincidence.5 (block.1,conrod.1)
cilindricne povrsine koje su prikazane na slici ispod. Irnajte na urnu da cete osu najlakse Applications
locirati tako sto cete postaviti kursor iznad zakrivljene povrsine.
dJ.' ~ D_ _-,::2::,.._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Name:r~
Supporbng Elements
,.,(i""om",o",on",en","'-,--'-_ _ _ _ _ ~~_
block (block, 1) It Connected
conrod (conrad.i; Connected
i_·__· __1
~'i:~ Selektujte osu cilindra na Pornow ikone Update~_ parcijalno pozicionirajte dva dela kao sto je prikazano na
delu pod nazivom block
tM~::2~crank (crank.I) slid ispod. Nakon aiuriranja prikaza, deo pod nazivorn conrod rnoze zavrsiti
f~base (base.!) Selektujte osu na lokaciji koja ne odgovara ostatku sklopa. U tom slucaju kliknite na ikonu
t~block (block.l) otvora na delu Manipulation~1iJ i izrnenite orijentadju tog deja.
t!~conrod (conrad.1) pod nazivom
conrod
lE~6-- t Constraints
~FIX.l (base.l)
t#Coincidence.3 (base.lplock.l)
Coincidence A (conwd"!,blocU)
Applications
Upravo kreirano ogranicenje koje poravnava ose zadrzava sarno dva stepena slobode 69
izmedu delova conrad i base. To su rotacija oko ose (zeljeni stepen slobode) i translacija
dill ose (stepen slobode koji rnoramo da uklonimo kako bisrno dobili zeljeni revolucioni
spoj). Da biste uklonili translaciju, kliknite na ikonu Coincidence ./) u paleti alata
Constraints i selektujte povrsine prikazane na narednoj strani.
68
Do sada smo kreirali ogranicenja na nivou sklopa koja su ostavljala stepene slobode Pomocu ikone Update@ izvrsite parcijalno pozicioniranje dva de1a, kao sto je
konzistentne sa cilindricnim spojem izmedu delova block i base i sa revolucionim prikazano na sledecoj slid.
spojem izmedu delova block i conrod. U nastavku cemo defmisati ogranicenja koja su
konzistentna sa revoludonim spojem izmedu delova conrod i crank. To cemo uraditi ~J [email protected]~
poravnanjem centralnih linija cilindrienog ispusta na delu conrod i gomjeg otvora na f .-~
delu base, zajedno sa ogranicenjem tipa povrsinskog kontakta, Cime ce delovi biti
postavljeni duz koincidentne ose. t,jicrank (crank.i)
tij1~ base (base.1)
Citav proces cema zapoceti klikom na ikonu Coincidece t/J u paleti alata t~block (block.i)
t"ll'~conrod (conrod.i)
Constraints. Se1ektujte osu cilindricne povrsine i osu otvora, kao
sto je prikazano na slid dole. li-t' .Constraints
~1¥!§i;fjl?'c. ~Fix.l (base.1)
t®-wjcrank (crank.i) i# Coincidence.3 (base.i ,block.i)
t"~base (base.1) i# Coincidence.4 (conrod.l,block.1)
t\W,a~block (block.l) i# Coincidence.5 (block.l,conrod.l)
t~[~::~a~:lrod,1) l i# Coincidence.6 (crank.i,conrod.1)
@Surface contact.7 (conrod.l,crank.l)
!i(;;Fix.1 (base.1) '. _
Applications
e Coincidence.3 (base.1,b1~k.1)
e Coincidence.4 (conrod.1,block.l) Potrebno nam je jos jedno ogranicenje kako bismo donji kraj dela crank postavili na
~. Coincidence.5 (block.1,conrod.1) dlindricni ispust na delu base. Kliknite na ikonu Coincidence t/J u paleti alata
l1# Coincidence.6 (crank.1,conrod.1) Constraints. Selektujte ose cilindricne povrsine i otvora, kao sto je
Applications
prikazano na narednoj slici.
Upravo kreirano agramcenje tipa poravnanja uklanja sve stepene slobode izmedu ~~ ~i!ti1!!ttttl!
delova conrod i crank, osim rotacije oko koincidentne ose i translacije dill te ose.
Da bismo uklonili nezeljenu translaciju, primenicemo ogranicenje tipa povrsinskog t~crank (crank.I)
kontakta (mozemo da primenimo i ogranicenje tipa poravnanja, ali smo odluCiIi da
ovde prikazemo ogranicenje tipa povrsinskog kontakta). t!l'~base (base.i)
~block (block.1)
t~conrod (conrod.1)
""r~~I~~:'~i~:se'1) ~ ~, Selektujte osu otvora
Ifj Coincidence.3 (base.1,block.1) ~
~~ Selektujte osu
(fjiCoincidenceA (conrod.1,block.1) @ cilindricnog ispusta
~"'.'.-~
Da biste kreirali ogranicenje, kliknite na ikonu Contact u paleti alata Constraints i sele!<- (fji Coincidence.5 (block.1,conrod.1) '~ ""
tujte pomine prikazane na narednoj strani. Novo ogranicenje ce biti prikazano i u stablu. (fji Coincidence.6 (crank.1,conrod.1)
~~J~E.!Ot~ t@.·surfacecontact.7(COnrod.1,crank.1)
1# Coincidence.8 (base.l,crank.1)
t~~crank (crank.1) q, .,,'>·'~3'~t~,_.,.~.,~.. " ~. '...~
'f-!l'~base (base.1)
t"')~block (block.1) Selektujte zadnju Applications
f~jconrod (conrod.1) pavrsinu na delu
crank (povrsinu koja
rt·J~~~::i~~~se.I) nije vidljiva iz ave
(fji Coincidence.3 (base.I,block.1) perspektive)
Ifj Coincidence.4 (conrod.1,block.1)
fJ Coincidence.5 (block.1,conrod.1)
tiJ! Coincidence.6 (crank.I,conrod.1)
~ Surface contact.7 (conrod.1 ,crank.1)
Applications
70 71
Pomocu ikone Update@ postavite delove na konacne pozicije, kao na slici. Posto 4 - Kreiranje spojeva u radnom okruienju Digital Mockup
smo odluCili da kreiramo cilindricni spoj izmedu delova base i crank, nema potTebe
da definisemo novo ogranicenje kojim bismo uklonili translatomo kretanje duz Radno okruZenje Digital Mockup je prilicno slozeno, mada cemo se mi pozabaviti
koincidentne ose; takvo kretanje ce biti uklonjeno preostalim ogranicenjima u sklopu. sarno modulom pod nazivom DMU Kinematics. Ovaj modul mozete otvoriti pomocu
standardne Windows palete, kao sto je prikazano nize. StarbDigital Mockup>DMU
~J pI2N'tl!l1!' Kinematics.
t-~crank (o·ank.l) BIt: !;;dit }:'jew Insert Iools dna1yze ~jndm'··.' !:ieip
t~base (bas'd) l.nfrastructure
t~blOCk (block.l)
t~Jconrod (conrod.l) [1emanical Design
:m;- : 1Constraints
AEhP!ant
~FiX.1 (base.1) . ~1achining
tP Coincidence.3 (base.l,bJock.l) Digital Process for Manufacturing ,r;t~ Dr'iU Eitting
tP Coincidence A (conrod.l,block.l) E[Qonomics DesIgn & Anaiysis
tP Coincidence.S (block.l,conrod.l) ~ ,Iiil;l;,b,~~' DMU ~ 'v'iewer
tP Coincidence.6 (crark.l ,conrod.l) '~ laccelerati ..Product ,~
.~ Dr--TU Fgstening Review
@ Surface contact.7 (conrad.1,crank.!) 1 accelerati. ,Product .~ DfvlU Qptimizer
~ assemblv_1. CATProduct
tP COincidence.S (base.l,crank.l) ;). slidinQ_bl. .Product , : . DMU Ioleranci!lg Revie"/v
Applications '2 tesnngJaws .. Product
Sklop je zavrsen tako da mozemo pred u okruzenje Digital Mockup. Da biste mogli 2 Transienl_, .Analysis
uspesno da pratite dalji tok ve±be, upamtite da smo ogranicenja na nivou sklopa
kreirali pazljivo kako bismo zadrzali takve rdativne stepene slobode izmedu ddova :0'"-!;;xit
koji odgovaraju cilindricnom spoju izmedu delova base i crank, revolucionom spoju 01-~ ~~,4"1R:)'9 @~:'i-.\'". ,,~
izmedu dda crank i donjeg kraja dda conrod, revolucionom spoju izmedu gomjeg ¢*"J
kraja dda conrod i dda block, kao i cilindrienom spoju izmedu delova block i base.
Kliknite na ikonu'~ Assembly Constraints Conversion u paleti alata DMU Kinematics.
72
PomoCu te ikone mozemo automatski kreirati najcesce koriscene spojeve na osnOVLl
postojecih ogranicenja na nivou sklopa. Pojavice se sleded pop-up dijalog.
Kliknite na dugme New Mechanism ~_"_~~~~__•___~, Parametar DOF (broj preostalih stepena slobode) ima vrednost 1 (ukoliko je vrednost
drugaCija, jos jednom proverite ogranieenja na nivou sklopa kako biste utvrdili da li su
Na taj naein cete pred u drugi pop-up dijalog, u kome mozete dodeliti naziv svom ona konzistenma sa ogranieenjima prikazanim u prirueniku, izbrisite mehanizam i
mehanizmu. Podrazumevani naziv je Mechanism.I. Prihvatite ponudeni naziv tako sto krenite sa Citavom ve±bom iz poeetka). Preostali stepen slobode mozemo posmatrati
cete kliknuti na OK. kao poziciju bloka (block) duz osnove (base), iii kao IOtaciju dela pod nazivom crank
oko osnove. Posto nam je namera da den crank zarotiramo konstantnom ugaonom
U dijalogu cete uoeiti poruku Unresolved pairs: 4/4 brzinom, druga interpretacija nam je bHza.
Posto smo bili paZljivi prilikom kreiranja ogramcenja na niV0U sklopa koja su u
potpunosti konzistentna sa zeljenim kinematiCkim spojevima, zeljeni spojevi su kreirani
na osnovu ranije definisanih ogranieenja i pomocu ikone Assembly Constraints
Conversion ~ . Sve te spojeve smo mogli da kreiramo i rueno pomocu ikona u paled
alata Kinematics Joints.
Kliknite na dugme Auto Create 11Aufu::tr.eatiii:J1. Ukoliko nakon toga poruka dobije oblik Da bismo animirali dobijeni mehanizam, moramo ukloniti i jedini preostali stepen slo-
bode. To cemo postiCi tako sto cemo spoj Cylindrical.2 (spoj izmedu delova base j.
Unresloved pairs: 0/4, mozemo zakljuCiti da se stvari odvijaju u ispra-vnom smeru. crank) pretvoriti u spoj Angle driven.
Dodeljivanje istih naziva instancama delova i samim delovima znatno olaksava
identifikaciju spojeva izmedu bilo koja dva dela. Kliknite dva pUla misem na spoj
Cylindrical.2 u stablu. Pojavice se sleded pop-up dijalog.
,~ 51rn@i%h@S o Angie arr,,'en JOint geometry:
r"'~crank (crank.i) JointUrmtS Line 2:j--'
f-~base (base.i)
o 1st Io'Ner limit: o Length driven
f~block (block.i) o 2nd LO'Ner Llm!t
~~conrod (conrod.1) ----g 0 ~t upper limit:
' g 0 2nd upper limit:
t[ir Constraints
Stablo aplikacije ce postati dliZe zbog ubacivanja
grane pod nazivom Application. Naredna slika 'Ii!-Applications
prikazuje potpuno razvijeno stablo.
,i-,.~tvlechanisms
Mechanism.i, DOF=l Overite kontrolno
iif-Joints
polje Angle driven, Joint geometry:
t~.; Cylindrical.1 (base.i,block.iJ
Line l:i-·~-------- Line 2:~-----·
f-~ Cylindrical.:>. (base.i,crank.l)
nakon eega mozete ! o Length driven
f& Revolute.3 (block.l,conrod.i)
izmeniti i ogranicenja. jOint Limrts
~~& Revolute.4 (conrod.i,crank.l)
ommands o 1St lower iimlt:
!lk:i-~Fiwx sPart ( base.i )
~eeds-Accelerations
14 75
Postavite vrednost parametra 2nd Lower Limit na O. Sada mozemo simulirati kretanje ne uzimajuc'i u obzir vreme niti ugaonu brzinu.
Kliknite na ikonu Simulation @. u paleti alata DMU Generic Animation.
Joint name: ICyiindricai,2 Time se otvara mogucnost izbora mehanizma koji zelimo
da animiramo, ukoliko ih ima vise. U nasem primeru
_ _ _ _ _ _ _ _ _::.:Joint geometry; izaberite Mechanism.1 i zatvorite prozor.
line l:r Line 2'1
Angle driven o Length driven Odmah nakon zatvaranja prozora u
stablu aplikacije pojavic'e se grana pod
JOint Limits 9 0 1st upper limit nazivom Simulation.
o 1st IO'/\'e:r limit
I~O-"de-g-----'~ j360deg
8-Applications
re
••...,echanisms
~I..a~ r'llechanism, 1., DOF =0
Nakon zatvaranja gornjeg dijaloga i pod pretpostavkom da je sve ostalo uradeno ~imulation
korektno, na ekranu c'e se pojaviti sledec'a poruka (nMehanizam se moze simulirati n).
~I .",\I( Simulation, 1
.~) The mechanism can be simulated
o Keep position on exit 11
OK
o Animate ViEAfpoint
To je zaista dobra vest.
Pomeranjem klizaca u dijalogu, sa leve u desnu stranu, poCinje i rotacija dela pod
Prema terminologiji programa CATIA, pretvaranje spoja Cylindrica1.2 u Angle driven nazivom crank, koji c'e napraviti okret od punih 360 stepeni. Pozicija nula odgovara
spoj predstavlja ekvivalent definisanju komande. To mozete videti i po ubacivanju pocetnom polozaju sklopa u vreme kreiranja spoja. Ukoliko zelite odredenu poziciju za
linije Command.l u stablu aplikacije. pocetnu, morate ranije da kreirate privremeno ogranicenje sklopa koje bi postavilo
mehanizam u zeljenu pocetnu poziciju. Takvo privremeno ogranicenje se mora
~Mechanisms ukloniti pre nego sto se izvrili konverzija u spojeve mehanizma.
~-1 Mechanism.1, DOF=O Kada klizac u pop-up dijalogu Kinematics Simulation dode do krajnjeg desnog
i!'j;-Joints polozaja, kliknite na dugme Insert u pop-up dijalogu Edit Simulation,
t~ Cylindrical.1 (base.1 ,block.1)
I Lp-'-~Cylindrical.2 (base.l,crank.1)
Coincidence.8 (base.l,crank.l)
t~Revolute.3 (block.l,conrod.l)
i!'j;-~ Revolute.4 (conrod.l,crank.l)
I i--Commands
L Command.l (CylindricaI.2,Angle)
k:x~art (base.1 )
lspeeds-Accelerations
koji je prikazan ranije. Time se aktiviraju sledeca komandna dugmad video plejera
~ I'" 1~ 1n I"" 1;.- 1~ I.
76 77
Vratite biok na poi'etnu poziciju, tako sto cete kliknuti na dugme Jump to Start H. Sledeca slika prikazuje kompletno
popunjen pOp-Up dijalog.
Primeticete da je sada aktivno i dugme Change Loop Mode []. .
Tokom generisanja datoteke, deo
Nakon klika na dugme Play Forward ,."', deo pod pod nazivom crank polako rotira
na ekranu. Dobijenu AVI datoteku
nazivom crank ce brzo nai'initi skok koji predstavlja mozete pogledati pomocu progra-
rna Windows Media Player.
punu rotaciju. Da biste usporili kretanje ovog ~--------------j
dela, izaberite drugu vrednost koraka interpolacije
(parametar interpolation step), poput 0.04. mil' -,fcC 1--1"'ln IH I"'I~ 1
D. 1!1.00 Ti
Nakon postavljanja vrednosti koraka interpolacije
na 0.04 vratite deo crank na poi'etni polozaj, tako o Animate viewpoint 0,:;:
sto cete kliknuti na dugrne Jump to Start ~. 0, !
Zatim, kliknite na dugme Play Forward ,.,~ i
o AutomatIc insert (1,02
0,01
obratite paZnju na usporenu i glatku rotaciju dela. Interference DIstance Ukoliko yam AVI datoteka nije
Moz~ se desiti da vas klizai' nastavi kretanje i preko potrebna, vee zelite sarno da ponovite
animaciju vise puta, morate generisati '::1 Generate a replay
ivice bloka; entiteti koji ui'estvuju u spoju tretiraju
:<Name:!Re"olay.l
se kao beskonai'ni. Ukoliko zelite, mozete izmeni-
tzV. Replay. To cete postid ako overite
ti dimenzije dela pod nazivom block, tako da .L---_....:===:..::::::::::::::.J polje Generate a replay u dijalogu
klizai' ostane na njemu. Compile Simulation.
Kliknite na ikonu Compile Simulation Nakon aktiviranja tog polja vedna
ranijih opcija postaje nedostupna.
{)lEI u paleti alata Generic Animatio'n i
Pored toga, u stablu je dodata grana
aktivirajte opciju Generate an anima- pod nazivom Replay. I.
tion file. Nakon pritiska na dugme ~-Afplications tllKliknite na ikonu Replay IP u paleti alata Generic
File name 'File name ~;. mozete .
~"lechanism5 Animation.
podesiti lokaciju i naziv animacione
datoteke koja ce biti generisana, kao sto · . -,imulation
je prikazano dole. r, Ja..~ Simul.3tion.l
Odaberite odgovarajucu putanju i v-Replav
naziv datoteke, a parametar Time step
podesite na 0.04, kako biste dobili usporenu rotaciju u AVI datoteci. L 1l<'1Q Repla\.·. 1
Kliknite dva puta mlsem na granu Replay.1 u
stablu, i'ime se otvara pop-up dijalog Replay.
Isprobajte razlii'ite polozaje dugmadi Change
Loop Mode Q.. [J [}.
BIok se moze vratiti na pocetnu poziciju klikom :0 .Q,nimate viewpoin!
na dugme Jump to Start H .
Parametar skip ratio (ima vrednostxl, u dijalogu
na slici desno) upravlja Replay brzinom.
------------------- -----.-"-~---
79
Nakon ge~eri.s~nja prikaza Replay, poput prikaza Replay.l u stablu prikazanom na 5 - Definisanje zakona kretanja
prethodnoJ ShCl, mozemo ga ukljuoti j preko drugih ikona. Sada cemo u problem ubaciti i malo fizike zasnovane na vremenu, tako sto cemo
Kl1'knite na ikonu Simulation Player Ii~~ u paleti alata DMU Player. definisati ugaonu brzinu dela pod nazivom crank. Cilj toga je da definisemo ugaonu
.Il:m; poziciju u zavisnosti od funkcije vremena, sa konstantnom brzinom rotacije od 1
obrtajsekundi (360 stepenijsekundi).
Pojavice se pop-up dijalog prikazan na slici gore. Pomocu kursora izaberite granu
Replay.l iz stabla. Kliknite na ikonu Simulation with Laws ~ u paleti alata Simulation.
~omandna dugn:ad plejera ce nakon toga biti ponovo aktivirana. Pomocu dugmeta
Play Forward (Right) ~ mozete pokrenuti prikaz. Dobicete sIedeCi pop-up dijalog, ukome pise da morate definisati barem
jednu relaciju izmedu komande i parametra m-eme.
Da biste kreirali traZenu relaciju, kliknite na ikonu Formula f(XJ u paleti alata Knowledge.
Pojavice se sIedeCi pop-up dijalog.
r~-Aflplicatjons
Postavite kursor na granu Mechanism. 1, DOF=O u <* vlechanisms
~~ Mechanism.!, DOF=O
stablu i kliknite na nju. Time ce u dijalogu Formulas
biti prikazani sarno oni parametri koji su pridrliZeni '-5imu,ation
mehanizmu. T.,. Jr-_Simulatim,l
Dugacka lista je time redukovana sarno na dva ""'"Repla\·'
parametra, kao sto mozete videti u sledecem
L~ IlilII Replay.!
80
81
i Formulas: r<i\ech~nis~~~ 1< Posta se ugao moze izracunati kao proizvod ugaone brzine - (360deg)/(ls) u nasem
slucaju _i vremena, izmenite okvir u kome je prikazana desna strana jednacine, tako da
formula dobije sleded oblik:
Mechanism.l\Commands\Command.l\Angle =
(360deg)/(ls) *(Mechanism. 1\KINTime)
Naredna slika prikazuje potpuno popunjen dijalog Formula Editor.
[dTtor : tvle-r'hanlsm,1\Commands\CQmmand:1\Angle--
Edit name or value of the current parameter o ~Incremental
jf'Jler:'hanlsm.l \CDmmand5\,:omrnancl, 1\A~9-'e---·-·------·~ fO~----'----m
:rvlech;;s;;-:l \Co~;;:~~ds\cOm~;;~rl\Angi~~'-·"·~-~·-~~~·-'--··'----~~·
I(360deg)f(1;)*:l.>1echan!srfI, 1\KINTime-----~--·~---',....--~-~·~-·~~
Dlipct~io~n~aervt;rs-·---;~ i M'Ie·AmT!b·e-'r"s"'o""f'P-~a·r-a-=m""e-~te-~r·s·-~;:.~i
!De:::lgfl Table. ,~": Renamed parameters :"."-'~
\Operators \ j600lean :
tpolnt Constructo!'s ICstAttr_f'.1ode
Selektujte stavku Mechanism.l\Commands\Command.l\Angle i pntlsnite dugme Law ILength
Add Formula . Na taj nacin cete pred u dijalog Formula Edit. ILine Constructors 'i~ !!iStitmriena-:~-
Cirde Constructors lAno!e
!5trlno
Kada kliknete na OK, formula ce biti zabelciena u pop-up dijalogu Formulas, kao sto
je prikazano na narednoj slici.
Klih.tite n.a S~Vkll Time u.~rednjoj koloni (kolona sa naslovom Members of Parameters),
a zatIm khkmte dva puta mlSem na stavku Mechanism. 1\KINTime u koloni Members ofTime.
With ISing!e Value J~....
,----------=----------_-.~~ ,--~--.----~~-"--.-..
82 83
Prilikom unosa forrnule sa kinematiCkim parametrima morate povesti raCtina 0 Za parametar Point selection
izaberite ova teme
jedinicama. Ukoliko formula ima razliCite jedinice na levoj i desnoj strani, pojavic'e se
sledeca poruka upozorenja: /
Units are not homogeneous {ms into m), Za parametar Reference product Name:
V;ie advise you to'precise units for constants other\l\'ise izaberite deo pod nazivom base Reference product:
POInt selecton: ~:.:;:.::.-~---.-------.
l ~ r-1ain aXIs
the international Svsten', Units wi!! be the default.
(E."~: lO-::·10mm or -r~1yReaIParamete:r-.>r<liyRE:a!Parameter:;:;:lmm)
OK
Mi smo postedeni takvog upozorenja zato sto smo formulu uneli korektno. Definisani Ako pogledate stablo, videcete novu granu pod nazivom Speed and Acceleration. I.
.zakon ce se pojaviti i u stablu pod granom Law. tJOints
~-~/le[hani5ms lIO-Commands
I ~!-<''P1¥'" r'lechanism.l, DOF=O
,.-Joints I .i.L Command.l (CylindricaI,Z,Angle)
I ~::ommands
I tFiX Part ( base.l )
'f""FiX Part ( b.3se. 1 ;,
-Laws
o-Laws rL fi.<)Formula.l: Mechanism.l\Commands\Command.l\Angle=(360deg)/(ls)*Mechanism.l\KINTime
k<) \Kr~JTime!(L ,Formula.1: Mechanism. 1\Commands\Command. 1\Angle=(360deg)*Mechanism.1
~SLeeds-Accelerations
Lpeeds-/;ccelerat,ons
~Speed-Acceleration.l
1s)
",,"Simulation Nakon unosa traiene kinematiCke jednacine i odredivanja temena na bloku za tacku za
~~Replay koju se prikupljaju podaci, mozemo pristupiti simulaciji mehanizma.
Kliknite na ikonu Simulation with Laws t@.. u paleti alata Simulation.
Podsecamo vas da je nasa namera da kreiramo dijagram pozicije, brzine i ubrzanja koje Time cete otvoriti pop-up dijalog Kinematic Simulation, koji je prikazan
nastaje usled ovog kretanja. Da biste to uradili, kliknite na ikonu Speed and
na slici ispod. i==-=====-
Acceleration !!j u paleti alata DMU Kinematics.
IMechanism : r~echanism. 1 Podrazumevano vreme trajanja simulacije
Na ekranu ce se pojaviti sleded pop-up dijalog. iznosi 10 sekundi.
Sta~t I] j[•-..- - - - -
Ako zelite da izmenite to vreme, kliknite na
.~r~I~lli IH I~I· ~I . dugme
fAnalvsis ..•
Name: ~~~~~~~[==~: Number of steps:j~ ..::J.. U pop-up dijalogu koji ce se otvoriti
izmenite vreme trajanja simulacije na 1s. To
Reference product: o Activate sensors je vreme za koje ce deo pod nazivom crank
napraviti jedan puni okret.
Point selection: r:':"~-7""";----------
~ r"'lain axis Close
Za parametar Reference product izaberite den pod nazivom base (na ekranu iii u 85
stablu). Za Point selection izaberite teme na delu pod nazivom block, kao sto je
prikazano na sledecoj skici. Time smo definisali senzor koji ce zabeleziti pokrete
izabrane tacke relativno u odnosu na bazu
84
Krajnja vrednost za kretanje klizaca sada I I ISelectIon Instantaneous Values History
iznosi Is.
: 5en~or ,-----·~~~~~~I~;~',=:=.=----C9j;~~~;~_~
(rqe~ha~~m':i\JOints\Cyl~~ai,l\Lengt~;~~' Inch Yes
Overite polje Activate sensors u donjem i ~~echani5m, 1\Joints\Cylindric-sl.l 'Angle Degree No
Inch No
levom uglu. (Napomena: Korisnici CATIA i rIQechanism,1\Joints\C;!lindncal.2\Length Degree No
1Mechanism,1\Joints\Cylindrical.2\Angle Degree rlJo
V5R15 u ovom dijalogu mogu naCi i polje Number of steps:,~ !f"lechani:;;m, 1\Joints\Revolute.3\Angle
! r¥1echanism. 1\Jofnts'l,P eVQlute, 4\Angle Degree. ~Jo
Plot vectors). o ,a.cDvate sensors 1 'Speed-Acceieration.l i':<_Verte>;' Inch fIlo
: 'Speed-Accelerabon,l'\Y_Vertex' Inch rIJ8
Ii :!;)Q~i:::::ll j ·Speed-Acceleration.1 \Z_Vertex' Inch ~Jo
-.:===:Jodredene stavke u dijalogu Sensors.
U nastavku cete morati da selektujete j :~~::~-~~~~!~:.~~:~~.; ~~+~~~::.~~::~:
• . ._ _ _ _ _ _ _ _ _
Display Options
() ,"
I I !Selection Instantaneous \lalues History Ch~cklimjts:
Output:;
___:r~::;~~~ism~ 10olntsli<~';~i;;t;4\A~::~~~-'~'~~'---'J ~:~r.e ~~~efved l:~
1 ·SDeed-Ao:eleration.l\~_Vertex· Ind, No
Inch Ne,
! 'Speed-A-:ceieratiQn,l''(':'_vertex' Inch No
Inch per second No
"Speed-Accejeration.l\Z_Vertex' Inch per second
Inch per second No
· Soeed-Acceieration.l\X_UnearSpeed· Inch per second No
Inch per square s.. , No
· Soeed-Acceleration. 1\Y_Unea:-Speed' L'1m per square s,.. t'.lo
, 5peed-Acceleration.l\Z_UnearSpeeo" No
'Speed-Acceleration. 1\!.lnearSpeed'
· Soeed-Acc.eieration.l\'JCUnear Acceleration' Promenite i braj koraka u simulaciji, tako
sto cete parametar Number of steps
· Soeed-Acceleration.lW_linear AcceJerauon' v postaviti na 80. Sto je ovaj broj veCi, to ce
'- ___ ..J ,, ___ 1___ ,,-__ " ____ ___ f ___ "" __ • i dijagrami brzine ubrzanja biti
~~,...; zaobljeniji.
, ,,
Displav Options
Detect Clashes Che:ci-;. limits
~ Automatic () Interferences ., Off () On
Outouts VeCi broj daje finije
dijagrame
Posto je nase interesovanje vezano za koordinatnu osu X, kliknite na sledece stavke radi NAPOMENA
snimanja brzine, pozicije i ubrzanja bloka:
Ukoliko to niste ucinili do sada, izmenite podrazumevane jedinice za poziciju, brzinu i ubrzanje u in,
Mechanism.l\Joints\Cylindrical. 1\Length in/5 i in/52, respektivno. To mozete uraditi u meniju Tools, Options, Parameters and Measures, koji
Speed-Acceleration.l\JCLinearSpeed i je prikazan na narednoj strani.
Speed-Acceleration. 1\X_LinearAcceleration
Izborom svake nove stavke menja se i odgovarajuca vrednost u zadnjoj koloni dijaloga
Sensors i postaje Yes. To je prikazano na slici na narednoj strani. Nemojte zatvarati
dijalog Sensors nakon selekcije (ostavite ga otvorenim radi generisanja rezultata).
86 87
i I _l!..JKnowledge Units! language Report Generation Parameters Tolerance IMee Kliknite redom na svaku od izlaznih vrednosti kako biste uoCili odgovarajuc'e jedinice
mere na vertikalnoj osi za njih. Naredna slika prikazuje tri dijagrama za poziciju
D!mensions display (odgovara cilindricnom spoju Length), brzinu (X_LinearSpeed) i ubrzanje
(X_LinearAcceleration) .
o Display trailing zeros:.
89
Exponential notation for values greater than
Exponential notation for values lower than lOe-
- Display for the magnitude Length
Same display for read/write numbers and read-only numbers
13Deamal places for read/write numbers
r' - - - - - - -'Decimal places for read-only numbersj
--
~
Digital Process for Manufa
Ergonomics Design &Anal'
Konacno, prevucite klizac u dijalogu Kinematics Simulation. Sa prevlacenjem klizaca
otpoCinje i rotacija poluge, zajedno sa pomeranjem bloka duz osnove. Kada deo pod
nazivom bar dostigne krajnju ekstremnu tacku na desnoj strani, poluga je napravila
jedan puni okret, sto odgovara vremenu od Is.
Prevucite klizac u desnu stranu
rHecnarllsm man15111,1 ~
.s~t.o~-.~:~~·~.~L··:.-~~:·~:·:~~J I. j~~~9(:~~OO'd
F4[<iI[i<Il[IiIHI ... r~1
Numberofst'eps:!SI) ;:1
:;, ActivateS€JlSOfS
'Outputs
Kada poluga dode do krajnje pozicije, kliknite na dugme Graphic I I'Graohics ... Oobons u
dijalogu Sensor. Tako cete dobiti dijagrame pozicije, brzine i ubrzanja na istoj
horizontalnoj osi (mada c'e na venikalnoj osi biti prikazane jedinice koje odgovaraju
izabranoj izlaznoj vrednosti; izlaznu vrednost mozete izabrati u desnoj strani prozora).
88
Cesto se desava da je potrebno uraditi vise razlicitih simulacija pre nego sto korisnik U nastavku cemo kreirati dijagram koji nije vezan za vreme. Radi ilustracije, tacku
dobije zeljene rezultate. U tom slucaju mozete izbrisati prethodno uskladistene prikupljanja cemo postaviti negde duz dela pod nazivom conrod, a zatim cemo kreirati
rezultate. To cete uraditi klikom na jezicak History: History u dijalogu Sensors. dijagram linearne brzine i linearnog ubrzanja te tacke naspram trenutnog ugla poluge.
Napominjemo da DMU racuna linearnu brzinu i lineamo ubrzanje kao pozitivne
0.1". 4S 'Spe" 3.. ,~. skalarne vrednosti, posto se one izracunavaju na osnovu vrednosti tri pravougaone
'SOc ... 2 .. " i,,, komponente.
Za pocetak se vratite na Part Design i kreirajte referentnu tacku na delu pod nazivom
·Soe .. , 1"" 1". conrod, na lokaciji koja priblizno odgovara onoj sa naredne slike.
'Spe" , 0"
'Spe... 1.. I., Kreirajte referentnu tacku
·Soe". 2",. I..
·Spe". 4",. priblizno na ovoj poziciji
1."
'Spe,,, 5" I". ...
I.,
·Spe." Nameravamo da kreiramo dva dijagrama. Prvi ce prikazivati brzinu odabrane tacke u
... ". zavisnosti od ugaonog polozaja dela pod nazivom crank. Drugi ce prikazivati ubrzanje
te tacke u zavisnosti od ugaonog polozaja dela crank.
DJspiay Options (~) Limited J Da bismo dobili podatke 0 brzini i ubrzanju, moramo upotrebiti ikonu Speed and
~ All I:) On
:tiAcceleration u paleti alata DMU Kinematics.
Detect (ioshes
Klikom na ovu ikonu otvaramo pop-up dijalog u kome cemo izvrsiti odredene selekcije.
tift Automatic ("I Interferences :.\tI Off
Outouts Za referentni dec (Reference product) na ekranu izaberite dec pod nazivom base.
Za referentnu tacku (Reference point) izaberite tacku koju ste kreirali ranije na delu
Generisane vrednosti mozete obrisati klikom na dugme Clear pod nazivom conrod.
ISelection Instantaneous ValUE!; IHistory 91
Ii f Ime 1c.£mma~ds ~alue i Sens.9~:; ! V~I!:!~ j un~jc-g,-!,~~eni j .•_- - - - - - - - - -
~
··""··'···. ·. ··"·"·"·....· ..:::·::::cIe.~[::::::.
Display Gpbons: o Limited j~-----unes
." All
Detect Clashes Ched:;Umits
~ AutomaTIC 0 InterferencEs .~ Off () On () Stop
90
! Za Reference product Kliknite na sledece stavke u dijalogu Sensors; budite pazljivi, posto se u njemu nalazi
izaberite deo base dosta veoma slicnih stavki, sa minimalnim razlikama,
~Eeds-Acce'erations
{~ Speed-Accelet'ation. 1 Mechanism. 1\Joints\Cylindrica1.2\Lengdl1\ngle
Speed-Acceleration.2\LinearSpeed
{~ Speed-Acceleration.2 Speed-Acceleration.2\Linear Acceleration
U stablu se sada moze videti novi elemenat Za Reference point Napomena: U zavisnosti od konfiguradje programa, umestonatpisa Leng".hAngle moze
pod nazivom Speed-Acceleration.2, koji izaberite ovu tacku se javiti natpis Angle.
sadrzi podatke 0 tacci na delu pod nazivom
conrad. Nakon selekdje svake od navedenih stavki odgovarajuca zadnja kolona u dijalogu
Sensors menja vrednost u Yes. Za ugao obavezno izaberite spoj Cylindrica1.2, posto je
Kliknite na ikonu Simulation with Laws.t@ u paleti alata Simulation. upravo to dlnidricni spoj koji povezuje delove crank i base.
Time se otvara pop-up dijalog Kinematics Simulation, koji je prikazan Kliknite na dugme Options Options u dijalogu Sensors. Pojavice se pop-up dijalog
prikazan na sledecoj slid. Kliknite na radio dugme Customized.
na narednoj slici. i£=""",=""",=~'
Overite polje Activate sensors ~ Versus time (J CustQmlzed () Versus urne @ll~I:!~JQ.~i,?~~9..J
u donjem levom uglu.
I Customized Curves _1~~s ____J
'Number ofsteps:jiE I
Actl'·late sensors
I
U odgovarajucem ISelection 1 Instantaneous Values HiStory Kliknite na dugme Add j PojaviCe
dijalogu Sensors
morate selektovati ! Sensor I Unit se pop-up dijalog Curve Creation.
sledece stavke. !Mechanism. 1\Joints\Cyiindrical. 1'.J-ength Inch No Absdssa: !foo1echanism.l\iointsl,Cylindrical.1\).engti, v I
Yes
Ako dodete na dno IMechanism, 1\Joints\Cyhndric:ai, 1\LenothAnoh.:: Degree No .:JOrdinate: Ir'1ech~nism.l\i~inis\CYlindriCaL ll1-engtll .
liste videcete cia su Inch No
1Mechanlsm,1\JOints,,cYlrndricaL2\J..en9~ - No Pomocu padajuceg menija selektujte
dostupni podaci Degree No sledece stavke.
Speed-Acceleration. 1 ! f>1ed1at1ISm, 1\Joints\Cyllndrical. 2\LencthAnole Degree No
No Za parametar Abscissa izaberite Mechanism. 1\}oints\Cylindrica1.2\LengthAngle.
i Speed- I[ Mec..iJan:sm.l\Joints\Revo!ute.3'JAngj~ - Degree Za Ordinate izaberite Speed-Acceleration.2\LinearSpeed.
Acceleration.2 Inch o Stop
f'4echanISfn. 1\Joints1.p.evoiute, 4\>Ang!e Inch
Inch
! 'Speed-Acceleration, 11~X:_ilertex'
I 'Speed-Acceleration, 1\Y_Vertex'
'Speed-Acceleration.l\Z Vertex'
I~;~~:~~:~:~:~~~~) ~:~+~~~~~~::~:
Display Options
c)
Check limits
.,;:, Off OOn
Outputs I Customized Cur",es
ICurve. 1
iGraPhics ... , Optons
I
Kliknite na jezicak History: History U dijalogu Sensors i obrisite sve podatke koji se
eventualno tame nalaze. Naravno, brisanje mozete izvrsiti pomocu dugmeta __~.""-,,.~:,-,~ I
I(Aaa:Jl~tJ ____~~__~
92 93
Kliknite na dugme OK da biste zatvorili n-~,
dijalog. Time je kriva Curve.l definisana.
Kliknite na dugme Add ~ jos jednom.
Pojavice se pop-up dijalog Curve Creation.
Pomocu padajuceg menija selektujte sledece
elemente.
Za parametar Abscissa izaberite Mechanism. 1\Joints\Cylindrica1.2\LengthAngle.
Za Ordinate izaberite Speed-Acceleration.2\Linear Acceleration.
Klikite na dugme OK da biste zatvorili dijalog. Time je kriva Curve.2 definisana.
Zatvorite dijalog Graphical Representation. Prevucite klizat u krajnju
desnu tacku iIi kliknite na ="'..--,-~~ ~
dugme ~. ~tlP!Qt __ _
Prevucite klizac u dijalogu Kinematics
Simulation do krajnje desne tacke ili=~!lI!!
jednostavno ldiknite na dugme ~.
f4f1~1~IIiIMltI>i~1
-' Acuv,:;tesen!=or;;
Kada deo pod nazivom crank dode u krajnju poziciju, kliknite na Ouiputs
dugme Graphics u dijalogu Sensor. Otvorice se prozor Multiplot, u ~aJ?hics._",
kome mozete izabrati krive Curve. 1 iii Curve.2.
Na narednoj stranici mozete videti dijagrame Curve.l i Curve.2.
94 95
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
CATIA 1
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search