CATIA 1

Uvod 2 - Kratak pregled veibe

U ovoj vcibi cemo razviti model robota sa tri stepena slobode, sastavljenog od dva Vcibu saCinjavaju sleded koraci:
revoluciona i jednog prizmatienog spoja. Takva konfiguracija robota se obicno naziva
SCARA (selective compliance assembly robot arm). Pored toga, na kraju vcibe cemo 1. Modelovanje cetiri CATlA dela neophodnih za kreiranje robota.
simulirati kretanje krajnjeg efektora robota (tacke na vrhu zadnje poluge) dill zadate krive
konstantnom brzinom. Takvo kretanje je tipieno za brojne zadatke koje roboti obavljaju 2. Kreiranje skIopa (Product u CATlA terminologiji) koji sadrzi te delove.
na monta.Znim trakama, poput postavljanja lepljive trake, secenja tabli lima, itd. 3. Definisanje takvih sklopovskih ogranicenja koja ce taam n.~ zadnjoj pol.uzi

1 - Definidja problema postaviti na krivu i ujedno omogudti automatsIm konverzlJu sklopovskih
ogranicenja u neophodne spojeve.
Donja slika prikazuje tri stepena slobode robota sastavljenog od dva revoluciona i
jednog prizmaticnog spoja. Cilj je da primoramo donju taam na prizmatienom spoju 4. Prelazak u okrillenje Digital Mockup i konverzija sklopovskih ogranicenja
(u praksi se tu obicno nalazi krajnji efektor) na kretanje duz zadate krive u prostoru. Ta u revolucione i prizmatieni spoj.
kriva u realnim aplikacijama moze bili putanja po kojoj robot postavlja lepljivu traIm.
Kreiracemo dijagrame koji prikazuju uglove oba revoluciona spoja u funkciji vremena 5. Kreiranje spoja taCka-kriva.
za konstantnu brzinu dill putanje od 1 in/so Kontroler robota u realnim aplikacijama 6. Simulacija relativnog kretanja sklopa bez razm~tra~ja pa:ametra vre:ne
moze na osnovu tih uglova izracunati potreban obrtni moment (tj. snagu motora) za
odrzavanje zeljenog kretanja. (drugim reCima, bez implementacije vremenskl zaVlsne lmeame brzme
dill putanje).
Prizmaticni spoj Revolucioni spoj 7. Dodavanje jednaCine koja ce implementirati vremenski zavisnu kinematiku.

", 8. Simulacija kretanja zadatom konstantnom brzinom i generisanje dijagrama
za dva revoluciona spoja u funkciji vremena.

Revolucioni spoj

Spoj tacka-kriva ---------------------------"--
291
296

3 - Kreiranje skiopa u modulu Mechanical Design Solutions Plane type: lAnglelNormal w plane Za polja Rotation axis i Reference selektujte
elemente prikazane na narednoj slid, a parametar
Kreirajte modele cetiri dela pod nazivom base, link_I, link_2 i link_3, koji su prikazani RotaTIon axis: I§et!!l*-J, Angle postavite na 70deg.
na slici dole, zajedno sa odgovarajuCim dimenzijama. Pretpostavljamo da ste ovladali
programom CATIA u dovoljnoj meri da mozete brzo kreirati ove delove. Debljina svih Reference: INo selection f
poluga (link_... ) iznosi 0.25. Podsecamo da poluga link_3 prati putanju koja je
definisana krivom u prostom. Tu putanju mozemo kreirati kao zaseban deo, ali ona Angle: IOdeg
moze biti definisana i u sklopu dela pod nazivom base. Predlazemo dmgi pristup i
dajemo kratak pregled koraka neophodnih za dodavanje krlve delu base. Norim,1 wplane'.

o Repeat object after mz

Link2 base ---:::JPlane type: jAngle/Normal w plane / :L ~~-------- Za Rotation axis
R=0.25 R=0.25 selektujte ovu ivicu
Rotation axis: fM~ltipad. 1\,Edge
R~~t\ ~ 11 K'" R= 0.5

~ 4 Reference: 1r'1ultpad.l\face Za Reference
selektujte ovu
i 70deg ravan

.......... Angle:
i•
~..~ ~ ~ fNormaiwp1i3l1e
. .'..~....'.,.....~..;.•.4.· 0.3 o Repeat object after OK

.

Link1 R=0.25

NAPOMENA

Ukoliko dobijete ravan nagnutu u suprotnom smeru, pokusajte sa uglom od -70deg.
Prikazana procedura daje nagnutu ravan na kojoj cemo nacrtati putanju.

Link3

Definisanje krive u sastavu dela pod nazivom base pocnite tako sto cete ui"itati deo base 1iiJ base
u CATIA i pred u okmzenje Part Design.
..:::::? xy plane
Klilmite na ikonu Plane C7 u
paleti alata Reference Element. fL:? yz plane
.:::::;:;' zx plane
U novootvorenom dijalogu Plane Definition za Reference: ~~~~~~~~~
Plane type selektujte Angle/Normal to plane. ~ "'f~ PartBod~'
Time se menja i izgled dijaloga, kao $to mozete Offset: jO.78!fn
videti na slici na narednoj stranici. T-~ Multipad.1
JRev_erse Direc:)i<;;n ~- ~ Sketch. 1

o Repeat object after OK ......c7~

298 299

Krivu koja predstavlja zadatu putanju cemo nacrtati tako sto cemo kliknuti na ikonu U dijalogu Properties Graphic IProduct 1 (>iechanica! DrafTIng
Sketcher[1jv i selektovati upravo kreiranu ravan. Na taj naan cemo preo u modul Sketcher. otvorite stranicu Product i u
polje Part Number unesite
c!J.Pomocu ikone Spline ..y nacrtajte zatvorenu krivu, a zatim napustite Sketcher robotic_arm.

Tabn izgled putanje nije bitan; pokusajte da putanja bude slicna onoj na slici dole i da To je novi naziv sklopa koji
se ne udaljava vise od 7 inca od cilindricnog elementa dela base. Robot jednostavno cemo koristiti do kraja ove
nece moCi da dosegne tacke preko te daljine. veibe. Nakon toga stablo u
gornjem levom uglu vaseg
ekrana izgleda kao ono na slid Product ..
dole. vj
Part Number Irobotic_arm
~ rnW;[i'€lI,it
'Revision !
Applications
Definition !

Nomenclature I,

:Source !Unkeo,,'"

Descrjption

U nastavku cemo postojece I - ...
delove ugraditi u
(\ novokreirani sklop. Iz Define ,tl, .., 1

\\ standardne Windows palete

\"-"'-_______J\ selektujte Insert>Existing

Component. ,

.

U dijalogu File Selection

selektujte sva cetiri dela.
..Podsecamo vas da CATIA
~--------------------------------~
omogucava visestruku selek-

ciju pomocu tastera Ctr!. Ubacivanje delova u sklop menja izgled stabla.

Nakon modelovanja svih delova vreme je za ~;fS;·A;hl

kreiranje sklopa. Predite u okruZenje Assembly 't'"~~linU (linU·l)
'f~~base (base, 1)
Design?!fff1' To mozete postiCi na vise naana, ust ofTypes:
"'''~linU (IinU.l)
u zavisnosti od vase CATIA konfiguracije. 1z jFunctonalSystem .... e-~~link_2 (link_2.l) ~
iPart
standardne Windows palete, na primer, mozete iProcess LAPplications M:' Recent
iProcesSUbrary
selektovati File>New O. U dijalogu prikazanom Documents

na slici desno selektujte opciju Product. Time cete Imttijt; !11 v
preCi u okruzenje Assembly Design i kreirati sklop !Shape
Desktop

sa podrazumevanim nazivom Product. I. Selecton:

Podrazumevani naziv mozete izmeniti tako sto cete IProduct ..-1'
kliknuti desnim tasterom misa na granu Product.1
_.-::1:~=~O:K=j:..:-:-::'=~~~:::'::J l'ily Documernc;

. .. :_ _

u stablu i iz menija selektovati opciju Properties.

My File name" Cancel
Places Files of type:

Open as read-only

300 301

Primecujete da delovi i njihove instance imaju iste nazive. Takva praksa olaksava +Definisanje sklopovskih ogranicenja je nas sledeCi zadatak.
identifikaciju delova prilikom definisanja sklopovskih ogranicenja u nastavku rada. Kliknite na ikonu Anchor u paleti alata Constraints i selektujte den pod nazivom
U zavisnosti od naona kreiranja delova, moze se desiti da oni budu postavljeni jedan
preko drugog u blizini koordinatnog pocetka. base (iz stabla iIi na elaanu). Na taj nacin uldanjamo svih sest stepeni slobode za ovaj deo.

U tom slucaju mozete upotrebiti ikonu Manipulate ~LiJ u paleti alata Move, kako biste I .~bE2::J.,.. Constraints Q
Fix.l (base.l)
pomerili delove i izbegli njihovo preklapanje, orne se olaksava i njihova selekcija Applications ~
tokom definisanja ogranicenja.

U nastavku cemo definisati

ogranicenje izmedu delova base i ~~'--'.'.j.~.."..
link_I. Nameravamo da uklonimo
sve relativne stepene slobode osim
rotacije oko zajednicke ose. Takva

postavka je uskladena sa buduc'im

revolucionim spojem izmedu ovih delova. Cilj cemo postiCi kombinacijom podudamosti

i povrsinskog kontakta.

Kliknite na ikonu Coincidence IIJ 4J~aleti alata Constraints. Selektujte osu dela base

i osu otvora na delu link_I. "

Rezultate svog rada cete najjednostavnije smestiti na disk tako sto cete snimiti otav sklop. ·' ~ Constraints Selektujte osu
Kliknite dva puta misem na gornju granu u stablu. Na taj naon cete sigurno zavrsiti u [~FiX.l (base. 1) dela base
okruzenju Assembly Design.
Kliknite na ikonu Save ~. Pojavice se dijalog Save As u kome mozete izmeniti naziv r I!JP Coincidence.2 (base. 1.,linl,-1. 1)
datoteke sa sklopom, ukoliko to zelite. Podrazumevani naziv je robotic_arm.
'·Kliknite na ikonu Contactc~ i selektujte povrsine prikazane na slici dole.
My ~constraints Selektujte prstenastu
Documents
f~@ 9.<' 000"'''' ("""-"~(;,Fix.l (base.!) povrsinu na delu base ~'. ~~.
['esktoc:' tI/Jf! Coincidence.2 (base.1,link_l.1) ~
'Co !,b",. ! )
--"

My Documents

Filename-: Kliknite na ikonu Update @, orne cete
Save as type
postaviti dva dela u pozici;e prikazane na
narednoj stranici.

iCAT?roduct Cancel

-""-~"----j

302 303

U nastavku cemo definisati ogranieenja U narednom koraku cemo definisati ogranieenja izmedu delova link_2 i link_3.
izmedu delova link_l i link_2. To ce Sa stanovista stepena slobode, krajnji cilj je formiranje prizmatiCnog spoja izmedu ova dva
biti kombinacija ogranieenja sliena dela, tako da moramo ukloniti sve relativne dof osim translatornog kretanja dill vertikalne
onoj izmedu delova base i link_I. ose. Poeecemo sa ogranieenjem tipa podudarnosti izmedu osa ovih delova; na taj naCin
cemo ukloniti sve stepene slobode osim translacije dui i rotacije oko zajedniCke ose.
Kliknite na ikonu Coincidence pffj). Na kraju cemo uldoniti neieljenu rotaciju pomoCu ugaonog ogranieenja.

Selektujte osu otvora na delu link_l j Kliknite na ikonu Coincidence IJ!. Selektujte osu otvora na link_2 i osu dela link_3.
osu punog nastavka na delu link_L.

Selektujte osu otvora <E--- Selektujte osu dela link_3

na delu link 1 0 -,~cpr Constraints Selektujte osu otvora na link_2
\~'~_~"'~-"')~jl~ .....
\2@ TIflIii, ~ . rr-tiGFiX,l (base.!) /
~~nstraint5 rIP Coincidence ,2 (base.l,linl,-l, 1)
ffil.l~ Fix.! (base.!]
-,~- t-~fj Surface contact.3 (Iin~~1.1}base,1) _
'-""'-, I ~ Coincidence.2 (base. 1,link_l. I) t-~ Coincidence.4 (IiniU.l,iinkj.l) .
""'~
I E~j Surface contact.3 (linfU .I.,base.!)
t~jJ 5u~face contact:5 (Hnk_~ ,1)nk_2.1) "
tI! COlncidence.6 (hnk_2.1,hnk._3.1)
tilI Coincidence.4 (link_l.l,link_2.!) .t

'~7' Constraints
~(; Fix.1 (base. 1)

r ~!I?) Coincidence.2 (base.I,link_I.1)
Kliknite na ikonu Contact @ i selektujte povrsine prikazane na slici dole.

Selektujte ovu povrsinu na link_l

I 11~ ~a5~.1)Surface contact.3 (linrU .I, Selektujte ovu Pomocu komande Update @ postavite delove u polozaj sliean onome na slici dole.
I rIlJ··;...-(.~ COIncldence.4 (link- 1.1 .,link- L.l)
, ~I ~ Surface contact.5 (link_l.l,link3.1) povrsinu na 0:

PomoCu ikone Update @ postavite delove u poziciju slimu onoj na slici dole. AZurirana
konfiguracija u poeetku moze biti neprihvatljiva, kao 5to je prikazano na slici dole.
PomoCu komande Manipulate mozete pomerati delove na pogodnije lokacije, poput onih
na slici desno.

~""'".. . &l £1. ~''''''~'"
&l .. .• •............•...: - -
- ;_ " _ " , ~ '0-.
...'' ' ' '••.•..•.'.'' '
'.''

c~

'-',
".'."
".''''''
'-",-

304 305

Postojece ogranicenje izmedu delova link_3 i link_l vodi u kreiranje cilindricnog spoja U nastavku cemo uspostaviti fIziCki kontakt izmedu dela link_3 i putanje. Taj
u okviru mehanizma, posto deo link_3 moze slobodno da rotira oko sopstirene ose. Tu je neophodan za formiranje spoja tacka-kriva u oktuzenju Digital Mockup.
mogucnost cemo ukloniti defInisanjem ugaone dimenzije imedu vertikalne ravni dela Jedan od nacina za uspostavljanje takvog kontakta jeste putem kreiranja dye taCke.
link_3 i vertikalne ravni dela link_l. Jedna od njih ce biti postavljena na krivu, dok ce druga biti na dnu dela link_3, nakon
cega je potrebno preklopiti te tacke. Upamtite, medutim, da nakon postavljanja tacke
Kliknite na ikonu Angle Constraint gJ u paleti alata Constraints. sa dela link_3 na krivu moramo uldoniti ogranicenje tipa podudarnosti (coincidence).
U suprotnom, dobicemo sferican spoj (Spherical Joint) i citav sklop ce biti nepokretan
Prihvatite podrazumevane vrednosti u (sem ako ne obrisemo taj spoj).
UCitajte deo pod nazivom base u program CATIA.
onovootvorenom dijalogu, a zatim ga zatvorite. Kliknite na ikonu Point • u paleti alata Reference Elements 1l.-,;"";;"';";;;';_ _,""-,;,;1
Preko padajuceg menija izmenite Point type u On curve. PomoCu kursora izaberite bilo
a/Vrednosti u dijalogu na vasem ekranu ce koju taCku na putanji i zatvorite dijalog klikom na OK. Snimite dobijene rezultate na disk
Selektujte zx ravan delova link_3 i link_2, kao sto je prikazano na slid.
I pOlnttype;ro·twr·~---~~,!
Seiektujte zx , Curve: !Sp.E!ch.2-""~-~--~
« E ( - - - - - ravni delova
DiSi:al'Cetorererern:e
",U; I_U -W Distance Of'\ curve
()RMIDCJfn;"':e!engri'
verovatno biti drugacije. Sarna vrednost ugla <:>
Nakon toga, uCitajte deo link_3 u
nije bitna (mozete uneti 0 stepeni, ukoliko program CATIA, a zatim kliknite na
ikonu Point • .
to zelite). Preko padajuceg menija izmenite
Point type u Circle/Sphere center.
Constraints Pomocu kmsora seiektujte krug na
dnu dela link_3.
&Ii; Fix.! (base.!) Snimite dobijene rezultate na disk.

fI1?' Coincidence.2 (base.!,link_1.1) 307

~1J Surface contact. 3 (Iink_1 .!,base.1)

#/I) Coincidence A (link_1.1,link_2.1)

~JJ Surface contact,S (link_l.l,link_2,1)

fI1?'i- Coincidence.6 (linkJ.l,link~3.!)

L 0. Angle.!! (Iink_3.1,link_2.1)

C) PerpendlOJlarit'l.6>b'1's"j P o Measure

1D
() Parallelism Name: ,-c'--;--l:-, - - , - , - - - - - - - - - , - - - - - - - - - -

'iIJ Angle Supporting Elements

Cl

I~ OKI

Kliknite na ikonu Update @ kako biste azmirali pozicije delova.

306

Kliknite na ikonu Coincidence .1) i selektujte dye upravo kreirane tacke. 3 - Kreiranje spojeva u okruienju Digital Mockup

L~j- O,K Constraints Okruzenje Digital Mockup je prilicno slozeno, ali mi cemo se zadrzati sarno na
~ Fix.! (base.!) modulu DMU Kinematics. Ovaj modul mozete aktivirati preko standame Windows
#i! Coincidence.2 (base.!,link_!.!) palete, kao sto je prikazano na slici dole. Start>Digital Mockup>DMU Kinematics.
~ !1JJ Surface contact. 3 (Iink_I.l, base, 1)
~ Coincldence,4 (Iink_l .1,link_2, 1) £dit '!ljewl!1sert analyze !'iindow!::lelp
~t~ Surface contact.S (Iink_l.l,link-:-2.!)
!{t! Coincidence.6 (link_2.!.,link_3.!) Eguipment &. Systems
!{t! Coincidence.9 (link_3.1,base.l) Digital Process for r-lanufacturing
ELOOflomiq: Desjgn &. Analysis
Selektujte dve upravo .,,'::':.!91o'Nledgeware
kreirane tacke
;p" laccelerati..Product
Kliknite na ikonu Update @" nakon cega ce delovi zauzeti pozicije pribliine onima
1 accelerati..Product
prikazanim na slici dole. ZassemblL1.CATProduct
d sJidjng_bl•. Product

1 testingJa\>vs .. Product
';;'Transient_. ,Analysis

'~'.Jf~@ £>-it
.......;.~
........~'''''. ~~~ Kliknite na ikonu Assembly Constraints Conversion .~. u paleti alata DMU Kinematics.
~
Ova komanda omoguc'ava automatsko kreiranje

najcesce koriscenih spojeva na osnovu postojec'ih

sklopovskih ogranicenja. Na ekranu ce se

pojaviti dijalog prikazan na narednoj slici. L_....::;....._ ..........::;.....--._ _ _ __

Kada postavite vrh poluge na krivu putanje, obavezno obrisite upravo kreirano
ogranicenje tipa coincident. Na taj naCin cete izbec'i kreiranje sfericnog spoja u
mehanizmu.

Sledi konvenovanje sklopa u mehanizam i animacija kretanja mehanizma dill putanje.

308 ---------------------------------------.~---
309

Kliknite na dugme New Mechanism _,~,~",,~"~~;::!::;:~;::,;::~~__,j Spoj taCka-kriva moramo kreirati rueno. current selection: f'
/e 1: Ibasc:.l/SketCh~~ DOlm 1. ~Inf _:, l/pc'ln~ :: ----~
Na taj nacin c'ete otvoriti novi dijalog, u kome moiete promeniti naziv mehanizma. Kliknite na ikonu Joint ~lt
Podrazumevani naziv je Mechanism. I. Prihvatite taj naziv klikom na OK. o Lengrr! driven
novootvorenom dijalogu selektujte
U dijalogu moiete uociti natpis Unresolved elemente prikazane na slici dole.
pairs: 3/3.
Napomena: Ukoliko imate problema pri-
likom selekcije taCke na dnu dela link.J,
iskljuate prikaz krive i taeaka na njoj.

Kliknite na dugme Auto Create ICi'iilfuCi'!iiiifu:li, nakon eega c'e,parametar Unresolved ~echanism$
pairs dobiti vrednost 0/3, sto znaCi da se stvari odvijaju u pravom silleru.
~I ~r:'' r·'lechanism.l . DOF=l

~""Joint5
I ..

,...~ Revolute.! (link_l.l,base.l)
f"~1 Revolute. 2 (Iink_l.l,link_2.1)
'l!',;.-i!k1ill Prismatic. 3 (link 3.1.link 2.1':

htL Point curve:4 (I~k_~, 1,base': 1)

Za Point 1 selektujte tacku na dnu dela link_3

Smanjene broja stepena slobode na jedan ukazuje da se mehanizam moze simulirati
nakon definicije komande (Command).

Kiiknite dva puta misem iznad grane Point CUlve.4, ame se otvara odgovarajuCi dijalog.

~j~ CLJrve 1: fi;aSe:1TsketCh~2 J?~12~2:?metrv:

f ' ~. o Length driven Point 1: mnc3, 1/P~;t:-2---~'
T-~link_3 (link_3.1)
Specifikaciono stablo c'e postati duie, f"~ base (base. 1) . JOint limits
zahvaljujuCi ubacivanju grane pod nazivom
Application. Slika dole prikazuje potpuno T-~~ link_l (IinU. 1) ~ Lower limit: jQln
razvijeno stablo. Broj stepena slobode "'~linU (Iink_2.1)
(dof) iznosi tri, zahvaljujuCi tri nezavisna Pretvorite spoj u tip Length driven overom istoimenog kontrolnog polja.
kretanja u okviru spojeva Cios uvek nije TOr Constraints
definisano ogranieenje vezano za putanju).
PApplications
Joint geometry;
""7~"lechanisms Point 1: ni~T3~i!Point.: ---.~~
I
fl'lechanism.l, DOF=3

_~J?int~T""~:;; Revolute.l (Iink_1.1,base.l)

,..~ Revolute.2 (Iink_l.1,link] 1)

!f,-Ml Prismatic.3 (Iink..:3. 1,link_2.1)

Commands

tFiX Part (base. 1 )

[LaWS
Speeds-Accelerations

310 311

Nakon zatvaranja prethodnog dijaloga i pod The mechanism can be s!mulated Odmah nakon zatvaranja prozora, u
pretpostavkom da su sve ostale radnje izvedene OK stablu se pojavljuje nova grana pod
korektno, na ekranu ce se pojaviti sledeca poruka. nazivom Simulation.

To je zaista dobra vest ("mehanizam se moze ~-Af,plications
simulirati "). r1echanisrfls

.,1-.f>-!.;~ f'1echanism.l, DOF~O I ~~. r~echanism.l, DOF=O
Braj stepena slobode je sveden na nuiu. ~Joints
lliIli-simulation
U stablu se moze videti i grana Command. I. 4'1,·...VhPi<;.' Revolute.! (IirnI',_1.1,b858.1 ) ~I -r~ Simulation. 1

Spojevi su prikazani na sledecoj slici. 'li'-mr~' Revolute.2 (Iink_l.l,link_2.1)
Prismatic. 3 (link_3. 1,link_2.1)

L .;'~~t Point Cur"leA (Iink_3.1,base.1)

I ~~"'Commands
L Command.! (Point CurveA,Length)

,:-FiX Part (base.! ) 'j Keeo pOSiTIon on eXit

[LaWS
Speeds-Accelerations

Prizmaticni spoj Revolucioni spoj Prevlacenjem klizaca u ovom dijalogu sa leve

0/ desnu stranu poCinje i kretanje dela link_3 duz·

putanje. Nulta pozicija je, jednostavno, pocetna

Revolucioni spoj pozicija sklopa u vreme njegovog kreiranja.

NeodgovarajuCu pocetnu poziciju smo mogli: .r--'----'--,. , . . . - - - - - -

resiti ranije, definisanjem '

sklopovskog ogranicenja koje bi postavilo

mehanizam u zeljeni polozaj. Takvo privremeno

:::O:K:=--===:.:Jogranicenje treba obrisati pre konverzije ~••L _____:\llii:·

spojeve mehanizma (u suprotnom, potrebno i<

obrisati rezultujuce spojeve).

Kada klizac u dijalogu Kinematics Simulation ~--------l'
dode u krajnji desni polozaj, kliknite
Vreme je da pokrenemo simulaciju kretanja bez razmatranja parametra vreme. na dugme Insert C::jfJii~[L::ll u dijalogu Edit E411~ 1~lnIHI"'I~1
Kliknite na ikonu Simulation "<.1;9::. u paleti alata DMU Generic Animation, nakon cega Simulation, koji je prikazan na slici gore. QJ! 1.00 ~i-i~_ _ _ _ _",~=,.-.
mozete izabrati mehanizam koji zelite da animirate, ukoliko ih ima vise. Na taj naCin se aktiviraju komandna dugmad
video plejera, E4J~J~J~.U~.l~JI!oJ· ,0 Animate vie!,;'.,lpoint 1
U nasem primeru jednostavno izaberite Mechanism.l i zatvorite prozor.
Vratite robota u pocetnu poziciju klikom 0,2
312
na dugme Jump to Start [;It, Cime se

istovremeno ponovo aktivira i

dugme Change Loop Mode G .

Ako kliknete na dugme Play Forward ilJI-,

videcete samo brz skok robota u krajnji
polozaj, Cime je zavrsen kompletan obrt

~_eg_o_v_e_r_u_k~,______~_________________~~~:~::::::::~~:":_:_~,~:_:::~:'"::~"

313

Kliknite na ikonu Compile Simulation¢~ll u paleti alata Generic Animation. Ukoliko yam AVI datoteka
nije potrebna, vee zelite
Pritiskom na dugme File name otvarate moguenost definisanja lokacije i naziva sarno vise puta da pregledate
animacione datoteke koja ee biti generisana, kao sto je prikazano na slici dole. Izaberite animaciju, morate generisati
odgovarajueu lokaciju i naziv datoteke, a zatim parametar Time step postavite na 0.04, reprizni prikaz (Replay).
orne se dobija AVI datoteka sa sporim kretanjem robota. Njega eete dobiti ukoliko
overite polje Generate a
~~:o~~~~~ replay u dijalogu Compile
Simulation.
Desktop
f'liy Documents Nakon toga veona ranijih
opcija postaje nedostupna.
Net'Nor'1< Fne name: ~AfPlication5

T-!'·'lechanisms Pored toga, u stablu ee se pojaviti nova grana pod nazivom
Replay. I.
l""-:5imu,ation
.i ~. Simulation, 1
~.eplay

L tlllI< Replay, 1

tIKliknite na ikonu Replay II> u paleti a!ata Generic Animation.

Duplim klikom na granu Replay. 1 u stablu otvarate dijalog Replay.

Isprobajte razliCite postavke dugmadi Change Loop mode G

Polugu mozete vratiti na poi'etni polozaj klikom na dugme Jump to Start

Parametar skip ratio (ima vrednost x1 u
dijalogu na slid desno) odreduje brzinu
repriznog prikaza.

Nakon generisanja repriznog prikaza (pODut
prikaza Replay.1 u stablu na slid izn;d),
mozete ga pokrenuti preko razlicitih ikona.

314 315

IiiHI 4 - Definisanje zakona kretanja

Kliknite 11a ikonu Simulation Player ~ u paleti alata DMUPlayer Vreme je da u nas problem ubadmo malo vremenski zavisne fizike, tako sto cemo
Na taj naCin otvarate dijalog prikazan na slid gore. Pomocu kursora selektujte prikaz definisati linearnu brzinu dela link_3 duz putanje. Podsecamo da je u definiciji
Replay.l iz stabla. problema navedeno da ta brzina iznosi 1 in/so
Komandna dugrnad plejera {'e nakon toga postati aktivna. Pomoru dugrneta Play
Forward (Right) ~ rnozete pokrenuti generisani reprizni prikaz. Kliknite na ikonu Simulatino with Laws .t@ u paleti a1ata Simulation, cime se otvara

316 dijalog prikazan na slid dole, sa porukom da moramo dodati barem jednu relaciju koja
povezuje komandu i parametar vreme.

rvlechanlSm :
To simulate it with !at/<}s, add atleasta relation bebveen a command and the time parameter

TraZenu reladju cerna kreirati tako sto cerna kliknuti
na ikonu Formula u paleti alata Knowledge, arne
se otvara dijalog prikazan na slid dole.

o Incrementa!

l" ~oub!e dIck on a parameter to edIt it I Value i Formula I Active I:"

i I \Secondlimit\~_engthfi f Parameter Din
llnk_3\PartBod'l\Pad. 1 true
!hnk 3'.partBodY\Pad. 1\Sketch. 1\ActiV!t~· true
!link=3\PartBody\pad, l\Sketch, 1\AbsoluteAxis\Ac-tivity
!link 3'f'artBodyltpad.l \Sketch, 1\R.adlus.l\Radius Q,125in
!iink=3\PartBooy\Pad.l I,Sketd1, l\Radius, l\p.CtiVlty
true

11ink_3\PartBody\Pad, 1l,Sketch, l\Radius.lVnode ConstraIned

Edit name or value of the G.nent parameter

IChn~k-_3~~~a~rru~'o-d~'y~~-aa~'.1~~~,,-s~~i-ml~·t\~"e-n~gm~,-------------------I~

New Parameter of type JI Real ~ With ISIngie Value 'AddFormuial

1Delete Formuia
,jj cancelt

Kliknite rnisern na granu Mechanism.l, DOF~O u r"r__Iii-Afplications
stablu. Na taj naCin ce u dijalogu Formulas biti -i-MeChanisms
prikazani sarno oni pararnetri koji su povezani sa ~~. Mechanism.!, DOF=O
mehanizrnorn.
imulation
DugaCka !ista je tako svedena sarno na dva pararnetra,
kao sto se vidi na slid na narednoj stranid. 4-~ Simulation.!

!iIi!l'-Repla\'

Llio II:!l Replay.!

317

o Incremental Posto duiinu mozemo izracunati kao proizvod linearne brzine (u nasem slucaju ona
iznosi lin/Is) i vremena, polje u kome je desna strana jednaCine mora biti takvo da
Filter NOanmf'ellecrh-a.-n=is-m:-,-'1-.-....~. ~ citava formula dobije sleded izgled:
Filter
Mechanism. 1\Commands\Command.l\Length =
(1 in& Is) *Mechanism. 1\KINTime

Popunjeni dijalog Formula Editor izgleda kao na slid dole.

o Incremental ~

Mechanism, l\CommandSiOm-;rend.l~---··

EdIt name or vi5!ue of the current parameter (1in/1s~""'Jedlanlsm.l \KIf'Hime
j fvledlanism, 1',.!(!t'ffimt;:
Dictionary Members of Parameters

!..... ~ill-!l!.H~~]:::,i·~4'~,*~ifil• • •14r:.A.~~: lAIl parameters
!Renamed
With! S!ngle Vaiue Design I able

Operators ILength

Point Constructors IBoolean

La'f·.1 CstAttr_Mode

Line Constructors IStrina

Cirde Constructors ii'''''" I
Strinq
:1.: !Anale

Selektujte elemenat Mechanism. 1\Commands\Command.l\Length kliknite na r~echanjsm" .l\j(jNT""e
dugme Add Formula. To ce vas prebaciti u dijalog Formula Editor.
I;Q\\ OK

Kada kliknete na OK formula ce biti zapisana u dijalog Formulas, kao sto je prikazano
na slid dole.

o Incremental

Riter On Mechanism. 1
Alter Name r;;-..'----.--.~-~.'----

Filter Type :

Iz srednje kolone, - - - - -~-~--- Edit name or value of the current parameter
(Members of Parameters)
:.:oJ With ISingl. Value
izaberite stavku Time, a·
319
zatim klilmite dva puta
miSem na stavku

Mechanism. 1\KINTime
koloni Members of Time.

318

Prilikom pisanja formule morate obratiti paznju na jedinice kinematickih parametara. Vidi se da je predvideno vreme trajanja simulacije 10 sekundi.
Ukoliko formula ima razliCite jedinice na levoj i desnoj strani, program e'e prikazati
poruku upozorenja, poput one na slici dole. To vreme mozemo promeniti nakon klika na dugme Time se otvara

Units are not homogeneous (ms into m), novi dijalog, u kome mozemo izmeniti vreme trajanja simulacije, tako da robot napravi
'Ne advise you to oredse unjts for constants, other'Nlse
the International i~vstern Units 'NiH be the default. jedan obrt dui putanje.
{Ex: 10-> :LOmm or fl'lvReaIParameter·>t0,yReaiParameter"'lmmj
Pomo(u alakte Measure , u paleti alata DMU Measure mozemo izmeriti duiinu
O!( putanje u inCima; S obzirom da je brzina 1 in/s, numeriCku vrednost duzine mozete
primeniti i na vreme trajanja simulacije u sekundama.
Mi smo postedeni takve poruke, posto je formula uneta korektno. Novodefinisani
zakon e'e se pojaviti i u stablu, u grani Law. Novo vreme e'e se pojaviti i kao krajnja fvlechanism : IMechanism.l
vrednost liZ klizac (1O.398s, u nasem
I ~-y~~ech.9nisms primeru). S~~~~~~w __._..~-_·.·_~~~-~~~J.o~~~o_J!1.,~~~f
r'1echanism.l, DOF=O
Overite polje Activate sensors u donjem • .~ ·I-~. rHI·lir~I~·T··~•.I.
I '-JOints levom uglu. (Napomena: korisnici
CATlA V5R15 e'e u ovom dijalogu nad i ,Number of steps: 1360 ..... 1
kontrolno polje Plot vectors).
--~.~, ~------
U nastavku moramo izvrsiti odredene
selekdje u dijalogu Sensors. Activate sensors 0 Plot vectors

't"Commands

't"FiX Part (base.! ) Sensors

L f(,<,~~-"""Lal""'ls Formula.!: Mechanism.! \Commands'\Command. 1\Length=( linl! S)*fvlechanism.! \KINTime I I ISelection Instantaneous Values History
L
. " 7 - : - ' " : " C : _ , . - -_ _ _ _ _ _ _ _~IJ:lnit j Obser·~
Speeds-Accelerations : Sensor
No
~'-Simulation I r'lechanism.l \Joints\Revolute.l \Angle De-g-r-e-e-- No
Ir·~echanism.l \Joints\Revolute. 2\Angle No
L Degree No
!r-1echanism.l \Joints\Prismatic. 3\Length Inch
~epla·1 Inch
ir'lechanisrn .1\Joints\Point Curve. 4\Length
LiI' f:!J Replay.!

Podsee'amo vas da nameravamo da kreiramo dijagram ugaone pozicije za dva revolu- 1

dona spoja kojima se dobija ovo kretanje. Posto su uglovi vee' kreirani liZ spojeve, nema !
potrebe za uvodenjem nikakvih senzora. Senzori hi bili potrebni za dijagrame brzine i
ubrzanja (cak i za uglove spojeva).

te~

Simuladju pokreta dobijamo nakon klika na ikonu Simulation with Laws T~ u
paleti alata Simulation.

Na taj naCin se aktivira dijalog Kinematics

Simulation, prikazan na slici desno. 0 ACTIvate sensors

320 321

Kliknite na sledece stavke kako biste zabeleiili vrednosti uglova za oba revoluciona Konaeno, pomerite klizac u dijalogu Kinematics Simulation. Sa pomeranjem klizaca
spoja: pocinje i put tacke na delu link_3 dliZ putanje. Kada klizac dode u krajnji desni polozaj
link_3 ce prea Citavu putanju.
Mechanism. 1\Joints\Revolute.l \Angle
Mechanism. 1\Joints\Revolute.l\Angle u

lzborom tih stavki odgovarajuc'a polja u zadnjoj koloni dijaloga Sensors dobijaju
vrednost Yes, kao sto je prikazano na slid dole. Nemojte zatvarati dijalog Sensors
nakon selekcije (ostavite ga otvorenim kako biste generisali rezultate).

I ISelection 1 Instantaneous Values History
'." iII-MSeenchsoarni-sm==. l=\J~o=in~t"s\.R"e_v,o_lu~te,.,l\~A_n=g=le~=~~~=~=~-.=_~~~_~~fD!eLg~re~e,
I Mechanism. 1\Joints\Revolute. 2\Angle ,_~ ~~_~~r~/~d krece duz putanje
""" Yes

I f'1echanism, 1\Joints\Prism-3tic, 3\Length Degree Yes Outputs

!rv'lechanism,l\Joints\Point Curve,4\Length Inch No Kada deo link_3 stigne do kraja puta, kliknite na dugme Graphic 2Jl!iQ~,
Inch No

u dijalogu Sensor. Kao rezuitat, dobicete dijagram uglova revolucionih spojeva u

funkdji vremena. Podsetimo se da je Revolute.1 spoj izmedu delova base ilink.l, dok

Revolute.2 povezuje delove link_l i link_2, Osa y na dijagramu poseduje skalu koja

odgovara dijagramu selektovanom u desnom delu prozora. U nastavku prikazujemo

dva dijagrama, za prvi, a zatim i za drugi spoj.

, Display Options Dijagram sa skalom koja odgovara prvom spoju:

Detect Clashes '" " ," Check limits

!~ AutomatIc () Interferences Off () On C) Stop

Pored tog,a, izmenite i broj koraka (Number of steps) na 80, ukoliko to vee nije
uradeno, Sto je vea ovaj broj, to je dijagram ispeglaniji.

~1"'11<II11I11I>I1re-1..:!1

Number of steps: JIG: ~I

5to je veCi ovaj broj, to je Dijagram sa skalom koja odgovara drugom spoju:
dijagram ispeglaniji 323

322

Program omogucuJe i prikaz trenutnih vrednosti uglova. Dovoljno je da otvorite
stranicu Instantaneous Values Instantaneous Values u dijalogu Sensors.

Nakon toga, kliknite na dugme Step forward i trenutne vrednosti ugla ce biti

ispisane u dijalogu Sensors sa kretanjem dda link_3.

IHistor\,

I~1echanism.! \Joints\Revolute.! \Angle 6.
Mechanism.! \Joints\Revolute.2\Angle ~O.047328!

Trenutne vrednosti ugla se
prikazuju tokom kretanja

"-"- ~ - ~~~'!,.....,.~-~-~~-~-~.---;;""'.~.~~=-
'C: . . , .,' '" __ __ "Jlllll1.~ _",.2., _ ±::"C'-",,4'lll ~ ~_ ~,,"
~:: ,=-' Cesto se desava da se I

ISelection Instantaneous Values :[tii~~.~y.]l simulacijom moraju
proveriti razni rezul-
i ij Time j Commands Va!ue ! Sensors Value I Un;t Comment! tati pre nego sto se
10.0... 0 utvrdi kako se moze
I Q,O •. 4.5 ·Spe." 7 i. .. ostvariti neki cilj. U
tom slueaju prethod-
'5"" ... 6 .. 1. .. ne rezultate moramo
izbrisati. To se postiZe
10.0 ... ·Spe.. 5 1. .. otvaranjem stranice

10.0", 13.5 'Spe", 3" I, ..
j 0,0.•. is ·Spe... 2.... L

!0.0.. , 22.5 'Spe... 1.... I ...

10 .0.. 27 'Spe" 0.... L.
'Soe,,, L. I ..
.0.0", 31.5

10.L 36 ·Spe... 2.... 1..

!0.1." 40.5 'Spec", 4"" r..

jo.L.. 45 ·Spe". 5"" L

Display Options History . History 11 u
dijalogu Sensors
'.i\ All
Time je ova vezba zavrsena.
Detect Clashes

:~ Automat:- C) Interferences

Generisani rezultati
se brisu klikom na
dugme Clear.

Dlsoiay Optlons

.-i;!l All

Detect Clashes Check Limits

1iti Automatic 0 Interferences '~Off OOn

Outputs

324 325

NAPOMENE: Poglavlje

326 Jednocilindricni

motor

Uvod 2 - Kratak pregied veibe

Ova vezba je veoma sliena onoj 11 kojoj smo konstruisali mehanizam kolenastog Vezba se sastoji od slede6h koraka:
vratila. Za razliku od nje, ovde cemo modelovati kompletan jednocilindricni motor,
sliean onima koji se mogu sresti 11 kosilicama za travu, jednocilindrienim motociklima 1. Modelovanje pet CATIA delova.
i drugim uredajima.
2. Kreiranje sklopa (Product u CATIA terminologiji) sastavljenog od tih delova.
1 - Definidja problema
3. Definisanje takvih sklopovskih ogranicenja koja ce ostaviti samo jedan stepen
Sklop 0 kome cemo govoriti u ovom pogJavlju sadrzi nekoliko uobieajenih komponenti slobode. Preostali stepen slobode je rotacija radilice.
motora (njihove nazive mozete videti na stranici 12-5). Klip (piston) se krece kroz blok
(cilindar) zahvaljuju6 rotaciji radilice (crank). Ugaona brzina radiIice iznosi 600 rpm 4. Prelazak u okru.zenje Digital Mockup i konverzija sklopovskih ogranicenja u
(36000/s). Mehanizam poseduje pet spojeva koje cemo kreirati automatskom konverzi- jedan cilindrieni, tIi revoluciona i jedan Cvrsti spoj.
jom odgovaraju6h sldopovskih ogranieenja. Spoj klip/blok je cilindrimi (iIi prizmatimi),
dok su spojevi radilica/klipnjaca (conrod), radilica/blok i klipnjaea/osovinica klipa (pin) 5. Simulacija kretanja u motoru usled obrtanja radilice, bez razmatranja parametra
revolucioni. Konamo, spoj osovinica klipa/klip je Cvrst. Cvrst (rigid) spoj je postavljen vreme (drugim recima, bez implementacije vremenski zavisne ugaone brzine
radi sprecavanja slobodne rotacije osovinice u otvoru klipa. Na kraju cemo generisati koja je data u definiciji problema).
dijagram pozicije, brzine i ubrzanja klipa u funkciji vremena za 10 obrta radilice.
6. Dodavanje formule koja implementira vremenski zavisnu kinematiku kroz
Bez obzira na prilii'.t"lo slozen izgled, ovaj sklop je u osnovi is~ kao i mehanizam konstantu ugaonu brzinu radilice.
kolenastog vratila, osim sto je kod kolenasog vratila radilica bila pomerena (drugim
reCima, osa kretanja gomjeg spoja klipnjace nije sekla osu rotacije radiiice, kao sto je 7. Simulacija kretanja u motoru sa zadatom konstantnom ugaonom brzinom i
slucaj kod motora). generisanje dijagrama kinematike klipa.

el(Lr' 329

328

:3 - Kreiranje sklopa u modulu Mechanical Design Solutions Kratak opis modelovanja klipa (piston):

Veibu cemo poceti kreiranjem pet delova- piston, conrod, crank, pin i block, kao sto Predite u okruZenje Part Design i zapocnite kreiranje dela pod nazivom piston.
je prikazano na slici dole. Predlazemo yam da koristite dimenzije (inCi) date na slici; u
slucaju da neka dimenzija nedostaje, procenite njenu vrednost na osnovu slike. Posto Selektujte yz ravan i udite u modul Sketcher ~t Pomocu ikone Profile G0, u
su prikazani delovi slozeniji u odnosu na one iz prethodnih vezbi, objasnicemo korake
neophodne za njihovo kreiranje, bez obzira sto pretpostavljamo da ste vec upoznati sa 81,paleti alata Profile tog modula, nacrtajte poprecni presek klipa
osnovama kreiranja delova u paketu CATIA.
dimenzionisite ga kao sto je prikazano na slici.

Obratite paznju na par Cinjenica.

piston Donji levi ugao skice postavite u koordinatni pocetak ravni skiciranja. Centar gornjeg
luka leii na V osi modula za kreiranje skice.
~~.~" ...'.:. . . . . . •'."'.""."'>-'."
Q.3:-:rr--==
~
~i3
crank /

Ii

i

/ I If

43

0.3

conrod Napustite modul Sketch.er cli.
pin

Dva prstena koji se nalaze ispod bloka predstavljaju leiajeve koji drze radilicu. Oni su
cleo bloka, mada radi pojednostavljenja nisu fiziCki povezani sa materijalom bloka.

:)30 :331

Pomocu ikone Shaft otvorite dijalog prikazan 1it:=:::o=====Pomocu ikone Rectangle Nacrtajte ovaj
na desnoj strani. pravougaonik
iz tog
,Limits
Za Profile/Surface Selection selektujte skicu modula nacrtajte pravougaonik prikazan
Sketch. 1, a za Axis Selection selektujte ivicu First angle: j360deg
prikazanu na slid. na slid i dimenzionisite gao
iSecond angie: Jr::o-'de~g-----'-~""'.
1'", Profile/Surface ,- m.lzadite iz modula Sketcher

I" ; Selection: !E'j~m!ll.fj .&31

I ~ 0 Thick Profile

i ,Selection: !No selection
~ ~ ~""'.,'" liliJlKliknite na ikonu Pocket

l ,_>riw " ",Ije lUI,

~J Za polje Profile/Surface Selection selektujte skicu Sketch.2.

Odmah nakon selekcije parametra Axis na ekranu ce se pojaviti zicani model rezultujuceg Proverite da Ii je overeno poIje Mirror extent 0 Mirrored extent .
objekra.
U poIje Depth unesite dovoljno veliku vrednost (podraz~;nevana vrednost od 4in

odgovara) kako bi rez zahvatio Citavu raspolozivu dliZinu klipa.

Plofile{SurfaCE: !'FirstLimit . - - - - !
Seiectron:~~--
DThid;Profil" I T y p e : jr ' o - i m - e - n s - i o - n - - - - v - . H

A)..15 !!Depth: ""4-in~"~'-~~";;ti;;;;f

Selec:tlOn:~l\Edge.l~ ,-Profile/Surface ----------:

~~~ jgJi

iselection: ISketch.2

!OThiCk
1 ·-Reverse-Side

~a Mirrored extent

Reverse'DireCtion' 1

Zatvorite dijalog, tako sto cete kliknuti na OK.

Selektujte zx osu i udite u modul Sketcher 8!'t.

\ I Kada zatvorite dijalog, videcete da je klip zasecen sa jedne strane ravnom povrsinom,
332 kao sto je prikazano na slid na narednoj strani.
/
333

F-1~piston Nakon klika na OK rez ce biti prekopiran i na dru~ stranu klipa. r-~
.c7 xy plane
1.:::::7 ':!Z plane U nastavku cemo kreirati otvor za osovinicu klipa. Selektujte 1~ piston
r.:::::7 zx plane ravnu povrsinu prikazanu na slici i
udite u modul Skethcer. ~ .:::::7.:::::7 xy plane
~,.. ~ PartBody ,;;;....-;7 yz plane
zx plane
.I.....,Shaft.l 4iv-!&~a
.'-~, sketch. 1 ,-It? Shaft.1Part Bod ' I
~~ ,
~~~, Sketch.2 :~pocket,
t [)jAj~

Ravan yz

Rez mozemo kopirati i na drugu stranu putem ogledala. Selektujte ravnu povrsinu
Potrebno je da selektujete upravo kreirani Pocket. 1 i kliknete
na ikonu Mirrorl~lI u paleti alata Transformation Features. Na toj povrsini nacrtajte krug ~,;,.. polupremika 0.5, sa centrom u sredini pravougaonika.

~...• '.'."".'"".'.'.'.'.. ........ "Na taj naCin se otvara dijalog prikazan
. " .•. na sledecoj slici.

'"

,00

Za polje Mirroring element selektujte ravan yz. 0.Izadite iz modula Sketcher

334 335

Kliknite na ikonu Pocket ~"'. Za polje Type selektujte Up to Last; po potrebi kliknite Uklonite dye povrsine prikazane na slici, a zatim postavite parametar Default inside
thickness na Oin, a Default outside thickness na O.lin, Cime se dobija precnik klipa od
na dugme Reverse Direction kako biste dobili otvor kroz citav klip. 3.2 inca.

FirstUmit Default outside thickness:
'Type: Faces to remove:
Other Ulidme:ss faces:
P~ofile(5urf ace
.Selection: iSketch.4 Po zavrsetku kreiranja Ijuske dobijamo izdubljen klip.

Kliknite na dugme OK u dijalogu Pocket Definition. Novokreirani klip i stablo izgledaju r~~Piston
kao na slici dole. ...._.....:;..' )0. ,,/ pid- nt-:
....:;:.. yz plane
Klip cerna izdubiti tako !ito cemo kli!.<nuti na N"::'::' zx plane
ikonu Shell u paleti alata Dress:Up .-~p PartBody
Features.
~I.~S'fihIlal ft.l
Na taj nacin se otvara dijalog Default Inside ti-lickness: r~pocket.1
prikazan na slici desno. Default outside thianess! r~.1) r·"1irror.1
Faces to remove: .~Pocket.3
Other thid::.ness faces:
LIzi' :uJl.J.
336
Sa ovim smo zavrsili kreiranje dela pod
nazivom piston (klip).
Snimite ovaj deo na disk.

337

Kratak opis modelovanja klipnjace (conrad): Zatvaranjem dijaloga Pad Definition zavrsava se i kreiranje klipnjace.

Predite u okruzenje Part Design i zapocnite kreiranje dela pod nazivom conrod.

Selektujte ravan yz i aktivirajte modul Sketcher ~.. Pomocu ikone Profile ~

u istoimenoj paleti alata modula Sketcher nacrtajte poprerni presek klipnjace

(conrod - connecting rod) i dimenzionisite ga kao sto je prikazano na slici. Centralne

taCke sve cetiri krive moraju leiati na vertikalnoj osi skice.

Izadite iz modula Sketcher. clJ D= 1.5 Time smo zavrsili kreiranje klipnjace.

~~r:i~J conrod / Kratak opis modelovanja osovinice klipa (pin):

'f-'::::? X'i plane ir~1 Modelovanje osovinice je jednostavan zadatak, s obzirom da necemo modelovati detalje
koji postoje na pravoj osovinici. Model zapocnite crtanjem kruga poluprernika R = 0.5 in
t ,::::? yz plane I 0-. na ravni yz, a zatim mu izvucite treeu dimenziju, tako da dobijete debljinu od 1.6, ali
vodite raeuna da pre toga overlte kontrolno polje Mirrored extent ~. Mirrored exrenc . Time
I -f?2x plane 8 cemo dobiti osovinicu ukupne duiine 3.2, Cija je osa postavljena u smeru x ose, kao sto je
prlkazano na slici. Obostrano izvlacenje trece dimenzije (mirrored extent) je odabrano da
=-~p PartBody ~II, ,<'_;' \ bi ravan yz ostala u centru dela; time se znatno olakSava naknadno kreiranje ogranicenja.
<iF'~~
, !~<:t'))
\~~
D= 2.5

Kliknite na ikonu Pad @,: i u novootvorenom dijalogu selektujte skicu profila klipnjace.

Obavezno overlte polje Mirrored extent l:ifMirroredeJ<!enl', a parametar Length postavite na
0.25. Obostrano izvlacenje trece dimenzije (mirrored extent) je odabrano kako bi ravan yz
ostala u centru samog dela; na taj naCin olakSavamo kasnije definisanje ogranicenja.

1----'

Proverite da Ii je overeno o ThicY. ,~,g,.~. pin
polje Mirror extent
,::::? x'i plane
----4» G Mlrroredextent Proverite da Ii je overeno
,::::? yz plane polje Mirrored extent
iReverseOirection
,::::? 2X plane 339

.~partBody

V~i"~etch.l
.,,,....,,

338

Kratak opis modelovanja radilice (crank); U modulu Sketcher nacrtajte krug precnika 1.5,
(iji se centar poklapa sa centrom donjeg luka.
Predite u okruienje Part Design ~ i zapoenite kreiranje dela pod nazivom crank. Centar mozete postaviti i tako sto c'ete ograniCiti
njegovu lokaciju na V osu, i to lin ispod Hose,
Selektujte ravan yz, udite u modul Sketcher~~ i u njemu nacrtajte krug ~;;. precnika kao sto je prikazano na slici.
Izadite iz modula Sketcher.
1.5in, sa centrom u koordinatnom pocetku. Kliknite na ikonu Pad i izvucite trec'u dimenziju
krugu za 2.5.
Izadite iz modula Sketcher tlJ.
1f~Jcrank
rlllKliknite na ikonu Pad i izvucite treeu dimenziju krugu, tako da dobijete debljinu ..:::? XI' plane
..:::? '12 plane
od 0.5. .::::7 2X plane

Ovoga puta NEMO]TE overavati polje Mirrored extent MirfOred.e;i:tef)! . ".'-~ PartBod'1

Selektujte povrsinu prikazanu na slici i ponovo udite u 0.52" Tr[Jpad.l
modul Sketcher. ",~pad.2
---r[J~
Selektujte ovu povrsinu
Kliknite na ikonu Mirror u paleti alata Transformation Features. U novootvorenom
U Sketcheru nacrtajte profiI 1.1 dijalogu za polje Mirroring element selektujte zadnju povrsinu trodimenzionalnog
prikazan na slici i dimenzionisite dela koji je prvi izvucen, kao sto je prikazano na slici dole.

ga [ill.. Centar gornjeg luka Za ravan ogledala izaberite
ovu povrsinu
postavite u koordinatni pocetak.
Rastojanje izmedu centralnih Naredna slika prikazuje tako dobijenu
tacaka dva luka ce direktno radilicu (crank).
odrediti hod klipa (hod klipa c'e
biti jednak dvostrukoj vrednosti .~partBod'1
ovog razmaka, koji je na slici t"r[Jpad.l
oznacen sa 1). ",~pad.2

Izadite iz modula Sketcher .cl:l. i izvucite ,1iJcrank -L--r~!il:Pa~d.3~

trec'u dimenziju (komanda Pad) skice za 'F-..:::? xy plane 341
1 in.
I-..:::? yz plane

t..:::? zx plane
·9PartBOd'1

Selekiujte povrsinu prikazanu na slici i ponovo udite
u madul Sketcher ~~.

340

Kratak opis modeiovCll'lja dlindra (block): Izadite iz modula Sketcher i izvucite treeu dimenziju skici za 0.5 in.

Predite u okruienje Part Design i zapocnite kreiranje dela pod nazivom block. FirstUmit , - - - - - - ,

Selektujte ravan xy i predite u modul Sketcher [6•. Nacrtajte skicu prikazanu na slici Type:
Length:
dole i dimenzionisite je kako je naznaceno.
ProfilejSurfaCE:
-44I~ 5 SeleciJon:
11<- =5--_2.5
o Thick
2.5
o r,4wrored extent
Izadite iz modula Sketcher c1J.
Dok je upravo kreirani elemenat jos uvek selektovan u stablu, kliknite na ikonu Mirror
v1Kliknite na iko~~ Paa i izvucite trec'u dimenziju skici za 8.5 in. u paleti alata Transformation Features. U dijalogu koji ee se na taj naCin otvoriti za
polje Mirroring element selektujte ravan yz, kao sto je prikazano na slici dole.
Selektujte prednju stranu novokreiranog dela i udite u
modul Sketcher. NaCltajte dva koncentricna kruga sa (@
dimenzijama i lokacijom koji su prikazani na narednoj slici.
Krugovi moraju biti postavljeni centralno U odnosu na V osu 343
skice.

342

Dva upravo kreirana prstena pripadaju delu U nastavku cemo nasem sklopu dodati pet ranije kreiranih delova. Iz standardne
pod nazivom block i predstavljaju lezajeve Windows palete selektujte Insert>Existing Component, a zatim u dijalogu File
na koje ce se oslanjati radilica. Selection selektujte delove piston, pin, conrod, crank i block. Podseeamo vas da
CATIA dozvoljava visestruku selekciju pomocu tastera Ctrl.
- Blok cilindra Ubacivanje delova u sklop ce promeniti i izgled stabla.

Lezajevi piston (piston. 1) ~§Jf~iOC;.
block (block. 1) §;J]'QmQ~
-<i-------- conrod (conrod. 1) ~crallk
crank (crank-I) ,~p'n
pin (pin.l)
@]plsbJ,'

DesktoD

Posto smo konstruisali svih pet delova, vreme je da zapocnemo sa sastavljanjem sklopa.

Kratak opis kreiranja sklopa:

Udite U okruzenje Assembly Design-- tQ. mozete

maditi na vise naana, U zavisnosti od vase CATIA Fiiename

konfiguracije. 1z standardne Windows palete, na r ODen as read-:mly

primer, mozete selektovati File>NewL.l U dijalogu

prikazanorn na slici desno selektujte opciiu Product.

Na taj naCin cete pred u okruZenje Assembly Design i

kreirati sklop sa podrazumevanim nazivorn Product.l. Na ekranu ce se pojaviti svih pet ubacenih delova. Njihov
Ako zelite da izmenite ponudeni naziv, ~"I;.~"~'-I.-:'~~.~I·I·I~lIiiiiiiiiii~~ relativni polozaj na vasern ekranu moze biti drugaCiji od
kliknite desnim tasterom misa na granu (uc'€nt,elecuon, i---~---~------' prikazanog, u zavisnosti od naCina njihovog kreiranja.
IProduct. 1 u stablu i iz rnenija selektujte G;aph>e prod~ct I,,,,manka' I D,afung I Delovi ce se najverovatnije preklapati, kao na slici desno.
-'
Iopciju Properties.
U tom slucaju. mozete razdvojiti delove pomocu ikone
U dijalogu Properties otvorite stranicu ! ('
Manipulation~iJ , kako biste olaksali kasnije definisanje
Product i u polje Part Number unesite
sklopovskih ogranicenja.

single_cylinder. - - -Product ,/

Part Number r~rnderr---'-~------'

To ce biti novi naziv sklopa koji cerna I "RevISion
Ikoristiti do kraja vcibe. Stablo u gornjem Definmon

Source
levom uglu vaseg ekrana nakon toga' "DeSQ"lpuon

izgledace poput onoga na slici dole.

Define other PfOp?fties.,.

,.

344 lrJ.t

345

Pocecemo sa fiksiranjem bloka kako bisrno spreoli njegovo Pornocu ikone Update@ aktivirajte dva upravo kreirana ogranicenja, Cirne ce
kretanje prtdefinisanju ostalih ogranicenja. Klilmite na ikonu anga.zovani delovi zauzeti poziciju slienu onoj na slici dole.
Anchor ~~. u paleti alata Constraints i selektujte deo pod
nazivorn block. U narednorn koraku cerna kreirati ogranicenja izrnedu delova crank i conrod. Namera
narn je da uklonirno sve relativne stepene slobode, osim rotacije. To cerna ponovo
r E2!·~· Constraints uraditi sa dva ogranicenja tipa podudarnosti. Citav posao rnozete pojednostaviti
~ Fi:d (block. () primenom kornande Manipulation ~Ul' kojom cete prvo razdvojiti delove.

U nastavku cerna kreirati dva

ogranicenja tipa podudarnosti Selektuje ovu
osu radilice
(coincident) izrnedu radilice i bloka,
'.VSelektujte ovu!
Cirne cerna ukloniti sve relativne osu bloka

stepene slobode, osirn rotacije radilice.

Kliknite na ikonu Coincidence u paleti

aiata Constraints i selektujte ose delova

crank i block, kao sto je prikazano na

slici.

trtrl.. Constraints
f t!J'f 1._olnCldence.L J••block. 1,crank. 1)
[&l~ ~x.l (block. ~ , ,

Kliknite ponovo na ikonu Coincidence i selektujte ose sirnetrije delova crank i Kliknite na ikonu Coincidence .1) u paleti alata Constraints i selektujte ose delova

block, kao sto je prikazano na slici. Selektujte ovu osu crank i conrod, kao sto je prikazano na slid.
simetrije dela crank
~,. ............,
J~. ~ ~(J
-rc Constr'aints
T-8;"~'&CIfo;,nFsitxr.a1in(tbslock. 1) ( (6Tf·c@
ffJ!!. Coincidence.2 (block. 1,crank.l) T ~b. Fix.1 (block. 1)
~: Coincidence. 2 (block. 1, crank.1)
~ Coincidence.3 (block.l,crank.l) 8~. Coincidence. 3 (block. 1., crank.l)
If#! Coincide,nce.4 (contod.1,crank.1)

I Selektujte ovu
osu dela crank
Selektujte ovu osu
Supporting Elements co dela conrod

1J.yEe__"Lc~~p.~r:!~!: . Selektujte OVU osu
simetrije dela block
1Plane bioct {b~oc.k.1)

!Plane crank (crank.l)

I

~============~--------.----. 347
346

Kliknite na ikonu Coincidence 11#: i selektujte ravni simetrije delova crank i conrod, Kliknite na ikonu Coincidence .'~,., u paleti alata Constraints i selektujte ose delova
pin j conrod, kao sto je prikazano na narednoj slid.
kao 8to je prikazano na slici dole, a zatim zatvorite dijalog.
Constraints
~ ~ S",ktu", ow,,,,,
simetrije dela conrod ~r;;, Fix.! (block. 1)

I~ ~::~:;::~:::! ~:~on~~~~:~::k~~:tiff! Coincidence.2 (block.l,crank.l) t,".".~",&-c.~,."] Selektujte ovu
1) osu dela conrod

Connected IfJ)! Coincidence.5 (conrod.l,crank.1) Selektujte ovu
IfJ)! Coincidence. 6 (pin. 1, conrod. 1) osu deja pin
Selektujte ovu
I'" OK / ravan simetrije Kliknite ponovo na ikonu Coincidence '§l#. i selektujte ravni

Lr .'IJlJ. Coincidence.2 (block. !,crank. !)t~- ~ d,', ,,,ok simetrije delova pin i conrod, kao sto je prikazano na slid dole.
, Constraints
(. . . -LDtt Selektujte ovu ravan
~ Fix.! (block.!)
simetrije dela pin
I 1-8 Coincidence.3 (block. I.crank.!)
I t~ Coincidence.4(conrod.l,crank.l)
~ Coincidence.5 (conrad.!, crank.!) Selektujte ovu ravan
Aktivirajte dva upravo kreirana ogranicenja klikom na dugme Update, nakon cega ce simetrije dela conrod
delovi biti postavljeni na pozicije priblizne onim na narednoj slici.

Constraints

~ Fix.! (block.!)

11): Coincidence.2 (block.l.,crank.!)

:tifJ! COincidence,3 (block.!,crank.!)

ttf! Coincidence.4 (conrad. !,crank. !)

:tifJ! Coincidence.5 (conrod. !,crank.1)
:tifJ! Coincidence.6 (pin. 1,conrod. 1)
:tifJ! Coincidence.7 (pin.1,conrod.!)

I fI} §: o
Name: nl@~.~if!#fi~.~.@:r:·tl!!!M~)---------------
((IJ ~cL[O
·-Supporting Elements
U narednom koraku cerna primeniti sliean skup ogranicenja i na delove pin i conrod.
Citav posao mozete pojednostaviti ukoliko prvo razdvojite delove pomocu komande :1 Type I Component J. Status I
Manipulation.
pin (pin. 1) Connected
348 Connected
conrod (conrad.!)

orientationl ~ Same

349

Aktivirajte dva upravo kreirana ogranicenja klikorn na dugrne Update, nakon cega ce Kliknite ponovo na ikonu Coincidence •.•.~ u paleti alata Constraints i selektujte ose
delovi biti postavljeni na pozidje priblizne onirn na narednoj slici. delova pin i piston (otvora na klipu), kao sto je prikazano na slici dole.

U nastavku cerno definisati ogranicenja izrnedu Constraints Selektujte osu
delova pin i piston. Ona ce biti sliena dosadasnjirn. otvora na klipu
ali cerno ukloniti i rotacioni stepen slobode ~ Fix.1 (block.!)
osovinice klipa oko sopstvene ose. Selektujte osu dela pin
t!Jt! Coincidence. 2 (block. 1, crank, 1)
Kliknite na ikonu Coincidence !fj! i selektujte ravni tflPl Coincidence, 3 (block, 1,crank, 1)
sirnetrije delova pin i piston, kao sto je prikazano na
~: Coincidence.4 (conrod, 1,crank, 1)
a[.. L. .fslici dole.
t!Jt! Coincidence, 5 (conrad, 1,crank, 1)
If!! Coincidence, 6 (pin, 1,conrod, 1)
If!! Coincidence. 7 (pin, 1, conrod, 1)
t!Jt! Coincidence.S(pin, 1,piston, 1)
tiJ?: Coincidence,9 (pin.1,piston.1)

Podsecarno vas da rnorarno ukloniti rotaciju osovinice unutar klipa. To cerno uraditi

0.tako sto cerno kliknuti na ikonu Angle Constraint i selektovati ravni prikazane na

slid dole. Isti efekat se rnoze postic'i izbororn drugih ravni. CHj nam je dOl ugao izrnedu
izabranih ravni ostane konstantan, Cirne se sprei'ava relativna rotadja izrnedu osovinice

klipa i sarnog klipa. Zatvorite dijalog.

Selektujte ovu ravan • - Constraints Selektujte ovu ravan dela piston

~~ simetrije dela piston §;, Fix, 1 (block, 1) ~
q:n"""v""' 1'
. rift;; Fix,1 (block,l) 61 Coincidence, 2 (block. 1,crank, 1) L7
t!Jt! Coincidence, 3 (block, 1!crank, 1)
I ~Or~~: COincidence,2(block,1,mmk.1) ~
Constraints tf{/! Coincidence,4 (canrod,1,crank,1)
LJ
II !~'(!~p -UJ'lrlCdi ence, - I',.block" 1..,cranI", 1') Selektujte ovu ravan 61 Coincidence, 5 (conrad, 1,crank, 1) Selektujte ovu ravan
simetrije dela pin If!! Coincidence, 6 (pin, 1,conrod.1)
j t!Jt! Coincidence,7 (pin, 1,conrod, 1) dela pin
If!! Coincidence,S (pin.i,piston, 1)
II 1fI#J Coincidence.4 (conrod ,1,crank, 1) 61 Coincidence,9 (pin, 1,piston, 1) /
tift! Coincidence,5 (conrod,1,crank,lj
tift!I Coincidence,6 (pin, l,conrod, 1) ~ Angle, 10 (piston, l,pin, \) LJ
P!I =, Coincidence,7 (pin, 1,conrod, 1)
t0
I '-if;!! Coincidence,8 (pin, 1,pi,ton, 1)

o Perpendicularity ~ o Measure

() Parallelism Name: r:"'-:-=----~--.-----~---------

·-Supporting Elements

Component
piston {piston. 1)
pin {pin, 1)

sector~~i--~

Angle[m ~

I... 01<_ 351

350

Aktivirajte dva upravo kreirana ogranicenja klikom na dugme Update, nakon cega e'e Aktivirajte upravo kreirano ogranicenje klikom na dugme Update, nakon cega e'e delovi
delovi biti postavljeni na pozicije priblizne onim na narednoj slici. biti postavljeni na pozicije priblizne onim na narednoj slici. Pozicija delova na vasem
ekranu moze biti drugaCija, ali e'e ipak predstavljati validnu poziciju delova motora.
Zavrsni korak obuhvata kreiranje ogranicenja izmedu delova piston i block. Dovoljno
je postaviti njihove ose na istu poziciju (coincidence), posto je rotacija osovinice klipa ~m-nmm
vee' ukinuta prethodnim ogranicenjima.
f-~~ piston (piston, 1)
Definisanje ogranicenja mozete pojednostaviti ako PIVO razdvojite delove pomoc'u
komande Manipulation. r-~~J block (block, 1)

Kliknite na ikonu Coincidence ,'1# u paleti alata Constraints i selektujte ose delova ,.. .• ~ conrad (conrod.1)

block i piston, kao sto je prikazano na slici dole. 1'" . 'crank (crank, 1)

Ir f-~G,§J~~ Constraints l'd,i';J pin (pin, 1)
Fix.! (block.!)
f-Il)} Coincidence.2 (block.! ,.crank. 1) • Constraints
II Iff} Coincidence, 3 {block, i .• crank, 1) ~~ Fix.1 (block,1)
~ Coincidence.4 (conrod,l)crank.l)
tf#! Coincidence. 2 (block, 1,crank, 1)
l~ Coincidence.S (conrad. i,crank. !)
~} Coincidence.3 (block,1,crank,l)
I ~' Coincldence,6 (pin, l)conrod, 1)
pf)J Coincidence, 4 (conrod.1, crank.1)
. ~) Coincidence. 7 (pin, 1.. com·od, 1) ?f)J Coincidence,S (conrod, 1,crank. 1)
.1J)' Coincidence. 8 (pin. 1,piston. 1) ?f)J Coincidence.6 (pin, 1, conrod, 1)
?f)J Coincidence. 7 (pin, 1) conrod, 1)
II %)! Coincidence.9 (pin.l,piston.!) ?f)J Coincidence.8 (pin. 1,piston. 1)
r-~ Angle. 10 (piston.!,pin.1) . ?f)J Coincidence,9 (pin. 1)piston, 1)
~.1J)' COincidence. 11 (piston. !,block. 1) SelektuJte OVU --'--+
Selektujte ovu D Angle, 10 (piston.1,pin.1)
- osu dela block osu dela piston
?f)J Coincidence.11 (piston, 1,block. 1)
352
Applications

Sklop je time zavrsen, tako da mozemo pred na okruZenje Digital Mockup.

353

4 - Kreiranje spojeva u okruienju Digital Mockup Poeecemo sa konverzijom sklopovskih ogranieenja u spojeve mehanizma.

OkruZenje Digital Mockup je prilieno slo:~eno, ali mi cemo se pozabaviti sarno Kliknite na ikonu Assembly Constraints Conversion .•~ u paleti alata DMU Kinematics.
modulom DMU Kinematics. U njega mozete uo preko standardne Windows palete,
kao sto je prikazano na slid dole. Start>Digital Mockup>DMU Kinematics. Ova komanda omogucava automatsko kreiranje najeesce koriseenih spojeva na osnOVll
postojeoh sklopovskih ogranicenja.
y'!ew Insert Y'£jndo,,; t!elp Na ekranu ce se otvoriti dijalog prikazan na slici dole.

Eguipment & Systems ~. Kliknite na dugme New Mechanism Ne-w---I--'vlec:hani,sm~ -
Digital Process for !>'lanufacturing
Ergonomics Design & Analysis ~ !, Na taj naCin cete preo u novi dijalog u kame mozete dadeliti naziv svom mehanizmu.
:~,:~~ -D!1owledgeware ,! Podrazumevani naziv je Mechanism.l.
Prihvatite ga tako sto eete kliknuti na OK.
:I"";,r-:- • QMU Navigator
1, accelerati .. Product
DMU Space Analysis
1 accelerati.. Product
2, assembly_l.CATProduct ~,

;, siding_bl. .Product ~;'BDMUEitling

:'! testingJaws •• Product . M DMU ZD Viewer

;;: Transient_.• Analysis :~ DMU Fastening Review

!;xit -:~DMU Qptirnizer
[~D!~U Iolerana~g Review

U dijalogu mozete primetiti natpis
Unresolved pairs: 5/5.

354 Kliknite na dugme Auto Create Ifiijjtiiti'iii~:f,iiij. Ukoliko parametar Unresolved pairs

dobije vrednost 0/5, to je znak da se stvari odvijaju u dobrom pravcu.

Unresolved pairs;

355

Spojevi prikazani na slici dole u potpunosti odgovaraju naSlm namerama. Blok je Da bismo mogli da animiramo mehanizam, moramo ukloniti preostali stepen slobode.
takode fiksiran, nakon primene komande A...nchor u sklopu. Jedini preostali stepen To cemo postiCi pretvaranjem spoja Revolute.l u Angle driven spoj. Kliknite dva puta
slobode je posledica Cinjenice da pozicija mehanizma nije u potpunosti definisana sve misem na granu Revolute.l u stabIu, Cime se otvara dijalog prikazan na slici dole.
dok ne definisemo polozaj radilice (iIi klipa).

Cilindricni spoj (block&piston)

Revolucioni spo) (conrod&piston) Cvrsti spoj (pin&piston)

Jointname: J~

Line 1:1· ' ...... . Jointgeometry_: ~--------­
Line
Plane 1: ;':'l-'~'::';::''''':'''''':''-----

o Angle driven

.JointLimits ..... _ ............................ ..

10 Lower »mit:

.........................................

Revolucioni spoj (block&crank) / Overite poIje Angle driven i promenite vrednosti parametara Lower limit i Upper limit,
tako da odgovaraju vrednostima sa slike. Te parametre inace mozete izmeniti i na
~p-mm ostalim lokacijama u okviru programa.
T"~~ piston (piston. I)
Line 1:1::·
<It>-~~eal:.: block (block. 1)
Plane 1: rk.::.:.....::.:....·-·.,~- - - - -
1'-~~ conrod(conrod.l)
TM~~ crank (crank.!) Angle driven
c" Joint Limits
pin (pin.1)
IOdeg
ElI Constraints
Kada zatvorite gornji dijalog i pod pretpostavkom
-Applications
da su ostale radnje izvrsene korektno, na elcranu
~echanisms
•I ''<f If 1'1echanism.l, DOF=! cete dobiti sledeeu poruku. The mechanism can be simulated
To je zaista dobra vest (mehanizam se moze
.Joints
simulirati) . Oi(
'I '-~ Revolute. 1 (block.1,crank.!)
T'"~CYlindricaI.2 (piston. 1,block. !) U nastavku cemo animirati mehanizam, bez '--____________-"

,-~ Revolute.3 (conrad. 1, crank. I) razmatranja parametra vreme.
f"~ Revolute.4 (pin.!,conrod.!)
.~ Rigid.5 (piston.!,pin.!) 357
Commands

.Fix Part ( block.! )

tLaws
Speeds"Accelerations

Ukoliko automatska konverzija sklopovskih ogranicenja ne generise zeljene spojeve,
nedostajuCi spoj (revolucioni iii neki drugi) mozemo lcreirati ruffio preko palete
Kinematics Joints, slika na narednoj strani.

356

Kliknite na ikonu Simulation ~. u paleti alata DMU Generic Animation, nakon cega

mozete izabrati mehanizam koji zelite da simulirate (ukoliko ih ima vise). U nasem
primeru jednostavno selektujte Mechanism.l i zatvorite prozor.

Odmah nakon zatvaranja prozora u IYou can select your simulation objects
stablu c'e se pojaviti grana pod
nazivom Simulation. 1I -'-'

~Arplication5 I
rechanisms

I ~~ Mechanism. 1, DOF=O

e-simulation

~I ~.""iIl Simulation.l

Pored toga, na ekranu c'e se pojaviti dva nova dijaloga, prikazana na slici dole. Nakon izmene koraka interpolacije na 0.04 vratite radilicu u pocetni polozaj klikom na
dugme Jump to Start ~ . Klinite na dugme Play Forward .j;>; i liZivajte u polaganoj i
Prevlacenjem klizaea iz tog dijaloga u desnu giatkoj rotaciji radilice.
stranu poanje i rotacija radilke oko svoje ose.
Kliknite na dugme Compile Simulation .{3f1 u paleti alata Generic Animation. Nakon
Reset o Keep position on exit
pritiska na dugme File name mozete izabrati lokaciju i naziv animacione datoteke koja
Kada klizac u dijalogu Kinematics Simulation c'e biti generisana, slika dole.
Izaberite odgovarajuCu putanju i naziv za datoteku, a zatim postavite vrednost parametra
dode u krajnji desni polozaj, kliknite na dugme Time step na 0.04, arne cete dobiti AVI datoteku sa polaganim kretanjem radilice.
Insert C:l~d:~ u dijalogu Edit Simulation,
359
slika gore. Time se aktiviraju komandna dugmad
-==:::...:==::Jvideo plejera [<ifi I" IM III Ip.J 1... I~ I·
I I I L_ _ _

Vratite mehanizam na pocetnu poziciju klikom na dugme Jump to Start Elf ,cime se

ponovo aktivira i dugme Change Loop Mode Q. .

Nakon klika na dugme Play Forward ~ radilica c'e naciniti veoma brz skok u krajnji
polozaj, tako da se tesko moze uoCiti bilo kakav pokret.

Da biste usporili kretanje radilice izmenite vrednost koraka interpolacije - postavite je
na 0.04, na primer.

358

Naredna slika prikazuje popunjen ;:0 Generate a replay 5 - Kreiranje zakona kretanja i simuladja zadate kinematike
ii~~:'::J
dijalog Compile Simulation. ~ .1.::~:£J Dosadasnje animadje nisu uzimale u obzir parametar vreme, odnosno ugaonu brzinu
koja je data u definidji problema. U nastavku cemo u problem uvesti i nesto vremenski
if G Generate an anImation file If'.'i\crosoft AIlI zavisne fizike.
,1Tokom generisanja AVI datoteke Ijle_C'lhnde:r_englne\C~T_chapter_l~..:-DMU_R14\stngle_cYllnder a'vl H!e name

mozete posmatrati pOlaganul Definrtion Posto zelimo da dobijemo dijagrame pozlClJe, brzine i ubrzanja klipa u funkciji
vremena, potrebno je definisati taCku na klipu Cije kretanje cemo pratiti. To moze biti i
rotaciju radilice. Dobijenu AVI ,5;mtJiabonnatne:r:;;;;;:;:,;;;;.:;------------~: koordinatni poi'etak vezan za taj deo, mada je ponekad potrebno nadzirati neku
konkretnu tai'ku, iii se mora istovremeno pratiti i translatorno i rotaciono kretanje,
datoteku mozete MpoegdliaedPlaayteri.I1"0u---'An~TlmIm~ae_tsa~tev'p':'''e\~.po_'n_t_ _~~_~~_ _ _~~~_____ Zbog toga cemo odrediti drugu tacku na klipu, Cime cemo istovremeno prikazati i naCin
programu Windows kreiranja tai'ke koja ce biti nadgledana,

Ukoliko vam AVI datoteka nije potrebna, vee' zelite sarno da nekoliko puta pogledate Ui'itajte deo pod nazivom piston u okruZenje Part Design.
animaciju, morate generisati reprizni prikaz (Replay). To cete postiCi overom polja
Generate a replay u dijalogu Compile Simulation. U paleti alata Reference Element kliknite na ikonu Point typ~el:oI~c,o~oonrd~'in·~arteus~,,~/~~,·~lIlIlIlI~ii~
Point • ,a zatim iz padajuceg menija dijaloga
Nakon overe tog polja vedna izaberite stavku Circle/Sphere center. X=
ranijih opcija postaje nedostupna.
Pored toga, I! stablu e'e se pojaviti y= Oi On plane
grana pod naiivo:irt Replay.I. fOil On surface
Z= Cirde ! Sphere center
.Applications
~echanisms , Tangent on curve

I"i-Simulation Reference Betr/,!een

w Jr~)ti Simulation ,1 Point:

.-Replay Selektujte krug koji je prikazan na slici dole. Na taj .
naCin cete kreirati taCku u centru tog kruga.
LIlo R:Il Repla')",l
~selektUjte ovaj krug
Kliknite na ikonu Replay .~.'li:Ii'. u paleti alata Generic Animation. Duplim klikom na granu
"~"-.,
Replay.1 u stablu otvarate dijalog Replay. Isprobajte razliate palozaje komandnih

dugmadi Change Loop Modes, Q.

Radilicu mozete uvek vratiti na pocetnu rN~;;;~:IReplay.l ~ Kliknite na ikonu Simulation with Laws ~~ u paleti alata Simulation. Program e'e
poziciju pomoCu dugmeta Jump to Start
"J'dd . prikazati sledeCi dijalog, u kame stoji upozorenje da morate definisati barem jednu
Parametar skip ratio eu dijalogu na slid desno relaciju izmedu komande i parametra vreme.
ima vrednost xl) upravlja Replay brzinom. '~11i 1~ln I.... I... I~I
U~Jlo,oo tijlXl iT 1
To Simulate it 'Nim talt'1S r add at least a relation be-vNeen a commiSnd and the 'Ome parameter
:0 Animate vie',1\point
361
360

Zeljenu relaciju mozete kreirati nakon klika na ikonu Formula fcx) u paleti alata Selektujte stavku Mechanism.l\Commands\Command.l\Angie i kliknite na dugme

Knowledge, ome se otvara dijalog prikazan na slid dole. Add Formula sto ce vas odvesti u dijalog Formula Editor.

Filter On sinole cvijnder

fj!terName~r '

Filter Type : rA-II---'~'-'-~~----~

Double dick on a pdrane.te.r to edit it • •~~ ii~ IIII11lf:;;;- ftvi11emdbIers of PI,""ParametersMr-c:ec,m",be=;r""s-"o"cf",A;c1i~::-.,..-=_
r" IpistonlpartBodY'"Shaft.l\firStAngle
IParameter j Value I Formula .-~ ~dJve J.f'.,"
- I!Renamed parameters - fP!ston\'PartBodytphaft.l \'secondAngle
l~itttl!;j'!::;:lf.mtilllim'.f'j'" 'M/iII! If<;,(mM. t li;- IPlston \PartBody\Sllaft.l\ThickThin 1
1piston \PartBody \5hafr. 1\Secondtl.ngle Angle
Odeg I!Lenoth !piston\PartBody\Shaft.l \ThickThln2

j piston\partBodv\Shaft, liThickThinl O,03S!ln Boolean piston 'l,PartBody\Shaft.1\Sketch.!\,4ctivit
Oin
!piston',PartBody\Shaft.l\TnickThin2 true v lIci~s~t~"gttr_Mode v: ilpii+srt:otn;\\pDa~r.t~B~o~~d"y~\CS:hha~f;t.1l\\Stk:~e~t+c~hh.l1\A\rb~js~o~l:u~ V

!plSronIPartBody\Shan. !\Sketch.l\':"cbvity true
Iplston'Part.8odyi$haft.l \,Sketch, 1\:\bsoiuteAxis\4ctivitv

1pis:ton\partBody'r,Shaft, l\,Sketch, l\COInodence.l \activit't'_bo ... trUE

Edit name or value of the current parameter

i piston\Partbody\'Shafi.l f'irstAngJe IQOKI

V,jith IS!ngle Value Kliknite na stavku Time u srednjoj koloni (Members of P-aram,eters), a zatim kliknite
dva puta misem na stavku Mechanism.l\KINTime u koloni Me;nbers of Time.
QeletE ParameterJ

irApplications
Kliknite mlSem na granu Mechanism. 1, DOF=O u rechanisms
stablu. Na taj naCin ce u dijalogu Formulas biti I ~~ r··1echanism.!" DOF=O o Incremental ~
prikazani samo oni parametri koji imaju veze sa
rimuiation ,.'n-\Mecha!1ism. 1I.CO;;;;;;a=nd'-:-s7:\C"'o-m-m-a-n7dC• l:cV g-cle- - - - - - - -----~
mehanizmom.
I -t-,~ Simulation, 1
D~i~i~c.~t\io~~n!~ai;r~~v:;-~~llllalll• Members of Parameters
Dugacka lista je time svedena samo na dva parametra, ~ep!ay • •!~ A., IRenamed parameters

kao sto Se moze videti u dijalogu. L~ ~ Repl.;.".,! 1Desran TabJe ' jAngle

jOperators jlength

!Polnt Constructors _.- ~Boojean

I'La',.\' ~CStAttr_Mode we
Etnno
lrne Constructors
jOrde Constructors "':J,r-

!Strino V'lRea!

Iii OK

vaiue of the current parameter Posto se ugao moze izracunati mnoienjem brzine - (3600deg)j(ls) u nasem primem - i
vremena, izmenite polje u kome je prikazana desna strana jednaane, tako da kompletl1a
los formula dobije slede6 izgled:

~ With !Single Vaiue ..::..i Mechanism. 1. \ Commands\Command. 1\Angle =

(3600deg) * (Mechanism. 1\KINTimeJ/(1s)

Naredna slika prikazuje popunjeni dijalog Formula Editor.

D~!ete Param~terj

362 363

Mi smo postedeni takve poruke, posto je nasa formula uneta korektno. Novokreirani

.zakon ce se pojaviti i u stablu, u grani pod nazivom Law.

-r1echanisms

I ..., . Mechanism.!, DOF=O

D~m~lcdtmi.o·nm!a!Ll'~Y.,~2£~IIIIiIllli.Ill·ol:A:..- fvlembers of Parameters <iii-5imulation
"'-7I.
\"Renamed parameters ~ Si,:,ulation.!
>i!';'"
IDeSIgn Table - Anqle r'1echanism.!, DOF=O

Operators Lenath

IIPoint Constructors I- IBoolean ,,-JOints

Law CstAt r _r__ ode 'f"'=0mmands

IUne Constructors IStrinq Cr~::a't (block.! )
i~jlW L f&<:I Formula.!: r·~e(hanism.! \Commands\Command.! \Angie=(3600deg)*fvlechanism.! \KINTime/(1s)
ICir?e Constructors v jReal eeds·Accelerations

Stnna

Ir~echanlsm. 1'J(INl1me

I~ OK1

Kada kliknete na OK formula ce biti upisana u dijalog Formuias, stika dole. Podsecamo vas da mi zelimo da kreiramo dijagram pozicije, brzine i ubrzanja koji su
posledica ovog kretanja. Da bismo to postigli,
o Incremental Import..•. E kliknite na ikonu Speed and Acceleration
~. u paleti alata DMU Kinematics, Cime se
Filter On Mech-;.=an.:::is.:::m.:::'"':.......~_ _ _ _ _ _ __ otvara dijalbg pril.}azan na slici dole.

RIter Name ;-._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _- ,

FilterType:

r"'echanism: IHechanism. 1
Name:
1~fiiA'#ti!iijftUj

Reference product: INo selection
Point selection: ;"1~-lO-"s-'e.:::le.c.cti':::·o-n-·- - - - - - -

'li Main axis o Otlleraxis:

Edit name or value of the current parameter

IINith Single Value Add Formula j Za polje Reference product selektujte deo block (sa ekrana iii iz stabla). Za polje Point
selection selektujte tacku na klipu koju smo kreirali ranije. Na taj nacin smo definisali
iI;~elete Formula senzor koji ce zabelciiti relativan pokret izabrane tacke u odnosu na biok (koji je
nepokretan).
~ Cance!J

Prilikom definisanja formule morate obratiti painju na jedinice kinematickih parametara.
Ukoliko formula ima razliCite jedinice na levoj i desnoj strani, program ce izbaciti poruku
upozorenja, slika dole.

Units are not homogeneous {ms Into m), 365

We advise you to predse un~ts for constants, omer'A'ise
the Internabonai S~'stem Units will be the defuuiL
(Ex: lO->10mm or rl'1yReaIParameter->fvlyReaIParameter""lmm)

OK

364

Za polje Point Selection selektujte ranije Granicna vrednost uz klizac ce nakon toga
kreiranu tacku na klipu biti izmenjena na Is.

(' . Overite polje Activate sensors u donjem 5tarto,)1':------
levom uglu. (Napomena: korisnici CATlA
I.~. V5R15 u dijalogu imaju i dodatnu opciju Plot Number of steps: l!i:l:

~ Za polje Reference Product selektujte vectors).
. .deo pod nazivom block
U nastavku moramo obaviti odredene selekcije 0 .l>,cbvate sensors
U dijalogu Sensors.

I ISelection Instantaneous Values History

~ Sensor L_ _ _ _ _ _ _"I-:'~..:.'n;;.:it_ _ _,_ _ _ Observed j
n~echanjsm. l\,.joints t,R,evolute, 1'tAngle
Degree ['-10

I f'lJedlanism.l\JointsV:,ylindrjcai,2 iLength Inch No
Ir"iedlanism. 1\Jolnts \eyHndrlcal ~ 2';LengmAngie
Degree NG

II fYlechanism.1 \Joints \Revolute. 3\Angie Degree Ho

U stablu ce se pojaviti nova grana, Speed and Acceleration.I. .... !filechanism.1 \Joints \,Revo!ute, 4\Anale DegreE: No
~ Speed-Ao:e!erG~on, 11~~,:_Point.l' - Inch No

tJOints ! ~ Speed-Acceleration. 1W Point. 1' Inch No
Inch 1"0
'f""Commands 1 ~Speed-Acce!eration.l'~=PO!nt. !' Incil DE:f second He.
.M! ;-Fb< Part (. block 1 .) Inch per second No
I ~ Speed-Acceleration. 1\'-'~_UnearSpeecr
I$'-laws
L f(,.~, Formula.l: Mechanism. 1\Commands\Command.l \Angle=(3600deg)*r·~echanism.l \KINTimel(15) I .Speed-Acceleration. 1\'Y_Unear5peed'

e"'Speeds-Accelerations J • .--_. __ .J ~ ___ I ___ "", __ .\-. , , ____ • ___ .J'

!-{:;":':>;;,j.j C- >peed-Accelerat.lon.l Display Options

Nakon definisanja kinematicke relacije i odredivanja taCke za prikupljanje podataka

mozemo pristupiti simulaciji mehanizma. Kliknite na ikonu Simulate with Laws i@.

u paleti alata Simulation.

Time se otvara dijalog Kinematics Simulation, prikazan na slici.

Vidi se da je predvideno vreme trajanja Posto nam je Z osa vezana za pracenje pokreta, kliknite na sledece stavke radi zapisa
podataka 0 poziciji, brzini i ubrzanju klipa:
simuiacije 10 sekundi. To vreme mozete
Mechanism. 1\Joints\CylindricaL 1\ Length
, .promeniti klikom na dugme r~ -~ Speed-Acceleration.l\Z_LinearSpeed
Speed-Acceleration.l\Z_LinearAcceleration
U novootvorenom dijalogu postavite Vl'eme na
Napomena: Zeljeni rezultati se mogu dobiti i izborom stavke Speed-Acceleration.
ceIs. To je vreme u kome radilica napraviti 1\Z_Point.l, umesto Mechanism.l\Joints\Cylindrical.1\Length.

deset punih obrta. Number of steps: J:!T ! Nakon selekcije prikazanih stavki, odgovarajuca polja u zadnjoj koloni dijaloga Sensors
v! dobijaju vrednost Yes, kao sto je plikazano na narednoj stranici. Nemojte jos zatvarati dija-
o Activate sensors log Sensors nakon navedenih selekcija (ostavite ga olvorenim radi generisanja rezultata).
---'
361
366

I IInstantaneous Values History I I 1Language Report Generation Parameters Tolerance 1;"1821

,Speed-Acceieratian, l'J;l_Point.l ' ind-, r~o 'if. Dimensions display

• Speed-Acc.e:leration. 1\;'~_LinearSpeed' Inch per second No D Display trailing zeros
'Speed-Ao:eJeratiotl. 1\Y_LJnearSpeed' Ind1 per second No
'Speed~Accejerabon, l-\Z_UnearSpeed' Inch per second Yes Exponential notation fot vaiues greater than
'SDeed~Acce!erabon, l\LinearSDeed' Inch Der second No Exponentlai notation for values lower than lOe~
.Speed-p,cce!eration, 1\~<_Unear Acce!eration' Inch per square s•. , f,lo --Display for the magnitude Length
'Speed-Acceleration . .1 \Y_LInear Acceleraton' Inch per square s. ,. No
, Speed~AccE:!eratlon, 1\,z_Unear Acceleration' Inch per square s. ,. Yes Same di=;play fo! read,iwrite number;,
Inch per square s... No
'Speed-Acceleration. 1linear p.o:e!eration· Dedmal places for read/write: numbe:rs r ; c - - - - - - - -
--........._- - -"-- ..::.-
Displav Options peclmal places for read~only numbers
() () Stop
Detect Oashes () On Digital Process for Manufa
Ergonomics Design & Anal'
;~ Automatic C,r Interferences ;'iiJ Off

Outputs

lzmenite vrednost parametra Number of steps na 1000. Sto je veCi ovaj bIOj, to ce i Vreme je da prevucete klizac u dijalogu Kinematics Simulation (umesto toga, mozete
dijagrami brzine i ubrzanja biti zaobljeniji. Posto cemo generisati dijagram za 10 punih
obrta, to znaCi da ce 1000 koraka dati 100 tacaka za svaki pojedinaeni obrt. ida kliknete na dugme plejera II> ). Sa prevlacenjem klizaea pocinje i IOtacija radilice,

uz istovremeno kretanje klipa du.z cilindra. Kada klip dode u krajnju tacku, radilica je

napravila jedan puni okret.

'Start .............. iO;OODu~ Prevucite klizac u desno
(iii kliknite na play)
i .~ I~.I~I n IHI~r~1
iJJ~'kineinticS Simulation - Mechanis._.
1 :r\lumber of steos:!1000 ~

~or~- DPI;t:~~;;;s
I5to je veci ovaj broj,
-__S,I~~_-~_", ,~ ~tartoJ.'I Meehan.m:!Mechanism.1 fO.~Eil ~:.:.'~",:1
to je dijagram zaobljeniji it..~ --

I -~ I~T~Tilr~r~'T~1
~U~~~~~~f__;~~P~!lOOO .,::j' . . - --
NAPOMENA
o Plot vectors
Ukoliko to niste Ufadili ranije, postavite jedinice za POZICIJU, brzinu i ubrzanje na in, in/s i in/52,
respektivno. To mozete uraditi preko menija Toois, Options, Parameters and Measures, kao 510 je Pocinje rotacija
prikazano na slid na narednoj stranici. radilice

368 369

Kada radilica dode u krajni polozaj (rih 1000 koraka ce trajati neko vreme, ali bi Vertikalna osa prilagodena prikazu ubrzanja:
znacajnije smanjene broja koraka dalo prilicno skokovit dijagram, S obzirom da se radi
o rotaciji radilice) kliknite na dugme Graphic u dijalogu Sensor. Tako cete dobiti Prethodni dijagrami prikazuju deset obrta radilice. Sada cemo generisati dijagrame koji
dijagram pozicije, brzine i ubrzanja na istoj osi (jedinice na vertikalnoj osi ce odgovaraju sarno jednom obrtu (drugim recima, za t = 0.1 sekunda). Dijagrame cemo
odgovarati onom izlazu koji je selektovan u desnom delu prozora). Klikom na neki od izraditi za 80 koraka.
izlaza u desnom delu prozora dobijate odgovarajuce jedinice na osi. Tri dijagrama, za
poziciju (odgovara parametru Length cilindricnog spoja), brzinu (Z_LinearSpeed) i Kliknite na dugme Start ~ da biste vratili radilicu u pocetni polou;. Vreme trajanja
ubrzanje (Z_LineacAcceleration), prikazana su na narednim slikama, sa
odgovarajucim vertikalnim osama za svaki izlaz pojedinacno. simulacije cete izmeniti klikom na dugme i unosom vremena od O.ls u
Vertikalna osa prilagodena prikazu pozicije (vidi se da je hod klipa 2 inca):
novootvorenom dijagramu. To je vreme u kome ce radilica na6niti jedan puni obrt.
Vertikalna osa prilagodena prikazu brzine:
Napomena: Ukoliko klizac prede u krajnju desnu poziciju, morate kliknuti na dugme
Start [IifI ,kako biste ga vratili na poziciju koja odgovara nuhom vremenu.

370 371

Veoma waino: Vertikalna osa prilagodena prikazu pozicije (ponovo se vidi da je hod klipa 2 inca):

Kliknite na jezicak Selec.tion r Instantaneous Values r::~.;~~i]1 Kada se vertikalna osa prilagodi prikazu brzine, mozemo uoCiti neke Cinjenice koje bi
History u dijalogu trebalo vee da znamo - bTzina klipa je nula u gomjoj i donjoj mrtvoj tacci (dva ekstrema
Sensors. I I I i~ Commands Value Sensors J Value Unit Comment na dijagramu dliZine), dok je u srednjoj tacci ona maksimalna:

j 0,0.., 0 'Spe." 7.. " I",
0,0". 4.5 'Spe .. , 6.... I, ..

1°,0...10,0,,, 'Spe" 5.... 1."
13,5
'Soe" , 3.". 1...
1~:~::: ~,5
~~~::: ::::: i:::
i 0,0 .., 27
~Spe", 0.... 1. ..
10.0... 31.5 ·Spe.. 1.... I. ..
'Spe", .:.". 1...
10-.1... 36 'Spe 4.... I. ..
'Spe.. 5.... 1...
10.1. .. 4<3.5

10.1... 45

I Display Options

'"" All
, 'DetEct Clashes

fib Automatlc 0 Interferences

Pomoeu tastera I ISeleCtion Instantaneous- Values History
Clear obrisite
prethodno I Time ICommands Value ISensors IValue 1Unit ICommend
generisane podatke.

Pomerite klizac u dijalogu Kinematics Simulation. Sa njegovim prevlacenjem poanje i 373
rotacija radilice, zajedno sa pomeranjem klipa dU± cilindra. Kada klizac dode u krajnji
desni polozaj radilica ce nao.niti jedan puni obrt, sto odgovara vremenu od O.ls.

Kada radilica dode u krajnji polozaj, kliknite na dugme Graphics u dijalogu Sensor.
Program ce prikazati dijagrame pozicije, brzine i ubrzanja na istoj osi za jedan obrt
radilice. Dijagrami su prikazani na slikama na sledece dye stranice.

372

Kada je vertikalna osa prilagodena prikazu ubrzanja, mozemo uoCiti vrhove u donjoj i
gomjoj mrtvoj tacki (za ovu konfiguraciju motora):

Citaocu prepustamo jednu veoma korisnu veZbu u kojoj c'e pomoc'u Customized
(prilagodenog) dijagrama generisati iste kinematiCke rezultate, ali u funkciji ugla
radilice. Rezultati c'e biti slicni onima na narednim slikama.

Time smo zavrsili ovu veZbu.
374 375

NAPOMENE: Poglavlje

376 ehanizamsa

univerzalnim

spoJill em

Uvod 2 = Kratak pregled veibe

U sledecoj veibi cemo modelovati univerzalni spoj, sliean onome koji se upotrebljava Veiba se sastoji od sledeCih koraka:
u automatskoj vuCi. Mehanizam je sastavljen od primame i sekundame osovine, krsta i
pomocnog dela koji sluzi za definisanje orijentacije osovina. Simulacija ce pokazati da 1. Modelovanje tri CATIA dela.
konstantna ugaona byzina primame osovinc (ulaz) generise fluktuirajueu ugaonu
brzinu sekundarnc osovine (izlaz). 2. Kreiranje sklopa (Product u CATIA terminologiji) sastavljenog od tih delova.

1 - Definidja 3. Definisanje sklopovskih ogranieenja koja ce biti uskladena sa cilindrimim
spojem na svakoj osovini, kao i ogranieenja na krstu koja ce postaviti dye
U teoriji je dobra poznata Cinjenica da pri konstantnoj ugaonoj brzini ulazne osovine osovine u zeljeni medusobni polozaj.
(Wi11) izlazna oSl)vina ima promenljivu ugaonu brzinu (wow). Opseg brzine je odreden
izrazom 4. Prelazak u okmzenje Digital Mockup i konverzija sklopovskih ogranieenja
u tri cilindriena i jedan revolucioni spoj; brisanje ovih spojeva i meno
cosy :s: ~W:ausl : I kreiranje univerzalnog spoja.
Inp L rosy
S. Simulacija kretanja mehanizma univerzalnog spoja, bez razmatranja parametra
Parametar)' u izrazu predstavlja ugao izmedu dye ose. vreme (dmgim reCima, bez implementacije vremenski zavisne ugaone brzine
koja je data u definiciji problema).
Cilj ove vezbe je simulacija univerzalnog spoja kod koga je win= 60 rpm i )I = 30 0 • Zelimo
da generisemo dijagram izlazne ugaone brzine i ugaonog ubrzanja j da dokaZemo da se 6. Dodavanje formule koja implementira vremenski zavisnu kinematiku
kroz konstantu ugaonu brzimLpri.e;ame osovine.
dobijeni rezultati za ugaonll brzinu kreeu u opsegu 52 rpm :s: WOlll :s: 69 rpm, u skladu sa
7. Simulacija kretanja sa zadatom konstantnom ugaonom brzinom i generisanje
prikazanom jednaeinom. kinematiekih dijagrama za sekundamu osovinu.

3118 319

3 - Kreiranie skloDa u modulu Mechanical SolutionsI"",g,."."... U dijalogu Properties otvorite Current selection:
r• stranicu Product i u polje
Part Number unesite I ! I IProduct Graphic Mechanical Drafting
U ovoj veibi cemo kreirati tri dela: shaft, pin i shaft_orientation, kao sto je prikazano na Universal-1oinCMechanism.
slici dole. Dea pod nazivom shaft_orientation je pamomi i sastoji se sarno od dye linije
koje se seku pod uglom od 30 0 • Njegova uloga je vezana iskljuCivo za orijentaciju dda To ce biti novi naziv sklopa koji
shaft i pravilno postavljanje njegovih instanci.
Dimenzije delova u ovoj veibi BU proizvoljne i ne uticu na proracune, tako da mozete cemo koristiti do kraja veibe. Product ."
upotrebiti bilo koje vrednosti. Duzine poluga krsta, medutim, moraju biti takve da Stablo u gomjem levom uglu Part Number
njihovi krajevi dodu do spoljasnjih povrsina osovine kada se postave na svoju poziciju. ekrana ce izgledati kao na slici dole.
Pretpostavijamo da ste vec dovoljno ovladali modelovanjem ddova u programu
CATIA, tako da mozete generisati prikazane ddove bez problema. Revision

pin ~ mWNWM"¢i[JDf.1!i'il ,Definition

shaft LAPplications Source

primerak osovine (shaft) Description

shaft_orientation U narednom koraku cemo
novokreiranom sklopu dodati tri
Kada zavrsite sa modeiovanjem delova, predite u okruienje Assembly Design 1!tiP -to
ranije kreirana deta. Iz standard-
mozete uraditi na vise naCina, u zavisnosti od CATIA konfirguracije na vasem racunaru. ne Windows palete selektujte Defineotherorooerlies...
Iz standardne Windows palete, na primer, mozete izabrati File>New
U dijalogu prikazanom na desnoj strani Insert>Existing Component. U
selektujte opciju Product. Na taj nacin cete
preCi u okruzenje Assembly Design i kreirati dijalogu File Selection selektujte
sklop sa podrazumevanim nazivom Product.l.
Ponudeni naziv mozete izmeniti tako sto cete delove shaft, pin i shaft_orienta-
kliknuti desnim tasterom misa na granu
Product. 1 u stabIu i iz mel1ija selektovati Iition. Podsecamo vas da CATIA
opciju Properties. omogueava visestruku selekciju ~~--------------------------~
pomocu tastera Ctr!. More_ .. ~
380
i

Stablo specifikacije ee biti izmenjeno zbog ubacivanja delova u sklop.

~~N!j1!1!!*t!!!ji1!1jliffi'ij ..~~. _orientat;oll ,I
'I'~~~ shaft_orientation (shaft_orientation.!) J.;) I

t"~~Pin (pin.!) MtRecerrt
t~ shaft (shaft.!) Documents

Applications

Desktop

:..-1

M,!' Documelilr;

Nas sklop zahteva jos jedan ~ Rlename !All Files r·} I
primerak dela pod nazivom .J> Files of type r Open as read-only
shaft. Iz standardne Windows ,I
palete selektujte Insert>Existing M)' Ne!wolk
Component. ~
Places
..:.1 - C-anc-el 'I

r ShowPrevle't.'

V !ti1f#§J.1MMMlkiWA!H;;"imld

U dijalogu File Selection izaberite deo shaft i zatvorite 'f~~ shaft_orientation (shaft_orientation.!)

dijalog. U stablu ee se pojaviti nova grana pod '£:"'~Jpin(pin.!)

oznakom shaft (shaft.2). (Mogli ste i da kopirate t-~~shaft (shaft.1)

instancu osovine koja se vee nalazi u sklopu). t~~shaft (shaft.2)

Applications

381

Moze se desiti da se eetiri dela sklopa preldapaju na ekranu. U tom slueaju upotrebite Kreiranje ogramcenja cemo zapoeeti fiksiranjem dela shaft_orientation, koji mora
komandu Manipulation ~dl i razdvojite delove.
ostati nepokretan tokom definisanja ostalih ogranieenja. Kliknite na ikonu Anchor .;t,
shaft (shaft. 1)
u paleti alata Constraints i selektujte den shaft_orientation.

shaft_orientation U nastavku cemo pozicionirati primarnu osovinu (to ce biti instanca pod nazivom
shaft 1), tako sto cemo kreirati ogranicenje tipa podudarnosti izmedu ose osovine i
shaft (shaft.2) horizontalne linije dela shaft_orientation.

lJ Kliknite na ikonu Coincidence u paleti alata Constraints selektujte linije
prikazane na narednoj slici.
Rezultate svog fada cete najjednostavnije smestiti na disk snimanjem Citavog sklopa.
Kliknite dva puta misem na gornju granu u stablu. Na taj naCin cete sigurno prea u 0;' Constraints. e
okruzenje Assembly Design.
Kliknite na ikonu Save ~, eime se otvara dijalog Save As, u kome mozete promeniti ~r; Fix.1 (shaft_orientation. 1) "
naziv datoteke sa sklopom, ukoliko to zelite. Podrazumevani naziv je
Selektujte ovu liniju Selektujte ovu osu osovine (shaft.])
Universal~oinCMechanism.
Pomoe'll ikone Update ~ aktivirajte upravo kreirano ogranicenje, nakon cega ce dva
M)' Recent
Documents dela doa u relativni polozaj sliean onome na slici dole. Ukoliko osovina' na vasem
ekranu nije postavljena na odgovarajucu poziciju, upotrebite komandu Manipulate, a
Desktop zatim ponovo komandu Update kako biste je postavili na lokaciju pribliznu konaenoj
(osovina ce zauzeti tacan polozaj nakon definisanja ostalih ogranieenja).
~!

M,' [focuf11>?rns

Filename !c::., IProduct Cancel
Saveast'r'Pe:

382 ------------------------~-.--~.~~.

383

U nastavku cerno postaviti krst (pin) u odgovarajuCi polozaj u odnosu na shaft Pornocu kornande Manipulation ~1iJ postavite shaft (shaft.2) u polozaj pribliZan
(shaft. 1) pornocu dva ogranicenja tipa podudamosti.
onome na slici dole. To cete verovatno postiCi kombinacijom translacije i rotacije.
Kliknite na ikonu Coincidence IflJ i selektujte ose otvora i krsta, kao sto je prikazano
na narednoj slici.

,L .......-.'

'I!'-~;'C1Constraints

l i~t;; Fix. 1 (shaft_orientation.l)
Coincidence.2 (shaft.l,shaft_orientation.l)
6#' Coincidence.3 (pin.l,shaft.l)
Applications

Krst i dalje moze slobodno da klizi duz podudame ose. Tu tr~nsf:Kionu slobodu cemo Drugu instancu osovine cemo postaviti na zdjenu lokaciju pomocu dva ograniCenja
tipa podudamosti - jedno ce vezati osovinu za den shaft_orientation, a drugo za cleo
ukloniti, tako sto cemo kliknuti na ikonu Coincidence i sdektovati gomju povrsinu pin. Kliknite na ikonu Coincidence IflJ u paleti alata Constraints i selektuite
osovine u blizini atvora i gomju povrsinu krsta, kao sto je prikazano na slid. prikazane Iinije kako biste postavili shaft.2 dill dda shaft_orientation.

Kliknite na gornju povrsinu krista i A.,_ ....-,
gornju povrsinu osovine
~-~i Constraints

e~ Fix.l (shaft_orientation. 1)
Coincidence.2 (shaft.l,shaft_orientation.l)

p Coincidence.3 (pin.l,shafl:.l)

tf} Coincidence.4 (shaft.l,pin.l)

Pomocu ikone Update aktivirajte nova ogranicenja. Osovina se nakon toga ne mora Seiektujte ovu osu ~" ..""'/-:, --'-- ~-t'iLd Constraints
obavezno nad na konarnoj poziciji dill dela shaft_orientation, sto je predmet '.-,
narednih ogranicenja. ~ Fix.l (shaft_orientation. 1)
" \...,
I tf} Coincidence.2 (shaft. 1,shaft_orientation. 1)
'. e>
rtf} Coincidence.3 (pin.l,shaft.l)

t~ Coincidence.4 (shaft.l,pin.l)

.1P Coincidence.S (shaft.Z,shaft_orientation.l)

384 385

Kliknite na ikonu Coincidence itlL u paleti alata Constraints i selektujte prikazane D.eo pod .nazivom s~aft_orientation je zavrsio svoj posao, tako da mozemo iskljuciti
nJegov pnkaz do kraJa veZbe.
linije da biste povezali delove shaft.2 i pin.
Sklop je time zavrsen i vreme je da predemo u okruienje Digital Mockup.
~~ Constraints
~ Fix.l (shaft_orientation.l)

I/J Coincidence.2 (shaft.l,shaft_orientation.l)

e~ Coincidence.3 (pin.1,shaft.l)
Coincidence.4 (shaft.l,pin.l)

tP Coincidence.S (shaft.2,shaft_orientation .1)
tP Coincidence.6 (pin.l,shaft.2)

Selektujte osu krsta
./

Selektujte osu otvora

Poravnanje krsta sa otvorom u ovom slucaju nije potrebno, posto ce delovi zauzeti
ispravnu poziciju na osnovu ranije definisanih ogranicenja.
Aktivirajte nova ogranicenja pomocu komande Update J~, nakon cega ce delovi dOG
u zeljeni poloiaj.

386 387

4, - Kreiranje spojeva U okruienju Digital Mockup Kliknite na ikonu Assembly Constraints Conversion ~ u paleti alata DMU Kinematics.

Digital Mockup je veoma slozeno okruZenje, mada cemo se mi pozabaviti sarno jednim Ova komanda omoguc'uje automatsko kreiranje najcesce koriscenih spojeva na osnovu
modulom u okviru njega - DMU Kinematics. U njega mozete preCi iz standardne postojeCih sklopovskih ogranicenja. Na ekranu ce se pojaviti dijalog prikazan na narednoj
Windows palete, kao sto je prikazano na slid dole. Start>Digital Mockup>DMU slid.
Kinematics.

£dit yiew Insert Io~ls_~.·._an_a_ly_·z._e__L_'V_in_do_~_'oJ__!i_el_p_ _

.niTas'~uctur~

Mechanical Desjgn

analysis & Simulation Unresolved paIrs:
AEf::Plant
1[~::::pK::

Navigator

Eguipment & Systems ;. , DMU Space Analysis Kliknite na dugme New Mechanism New r<1echanism " Cime se otvara novi
." Digital Process for F>-lanufacturing
;. . dijalog u kome mozete dodeliti naziv svom mehanizmu. Podrazumevani naziv je
E[,Qonomics Design & Analysis
;. i!J' m>1U Eitting Mechanism.1. Prihvatite ovaj naziv tako sto cete kliknuti na OK.
'Iv" 1 accelerati..Product .-..;~
:.~;. !~ DMU £D Vieweri.:~!io~lU Qptimizer
1 acceJerati ..Product
l assembly_1. CATProduct m>1U F-astening Review U dijalogu mozete primetiti natpis Unresloved
pairs: 4/4.

DMU Iolerandng Review

:1 testingJaws .. Product Unresoi"led pairs;
.2 Transient_, ,Analysis
~ ~ca~celJ
~xit
Kliknite na dugme Auto Create IUi~itQ::t[!iiiiif!ii::l, nakon cega ce parametar Unresolved

pairs dobiti vrednost 0/4, sto je indikator da se stvari povoljno odvijaju.

388 389

U stablu modela ce se pojaviti nova grana pod nazivom Mechanism, kao sto je Na ekranu ce se pojaviti dijalog poput onoga na narednoj slici.
prikazano na slici dole (razvijte stablo kako biste uoeili tu granu).
Current selection:
,.I. ,_ _c_,_, _ _ _.:c..._~_ Spin 2: r!- - - - - - -
~Applications Cross-pin axis direction

>.i-1~JcMechanisms '0 Normal to spin 1 'Ie Normal to spin 2
I
Mechanism.1, DOF=l ;(; Any:
iii'-Joi nts
~1I ~_3 Revolute.l (pin.l,shalt.1) Elemente za polja Spin 1 i Spin 2 izaberite kao sto je prikazano na narednoj slici.
.I -~c Cylindrical.2 (pin.i,shalt.2) Na kraju, ukljuCite radio dugme Normal to spin 1, posto su ose krsta normalne na ovu
t~ CylindricaL3 (shalt.1,shaft_orientation.1) rotaciju. Sledeca slika prikazuje kompletiran dijalog.
.~~ CylindricaL4 (shalt.2,shalt_orientation.l)
Commands Univerzalni spoj ce se pojaviti u stablu Za polje Spin 2
~Fix Part ( shalt_orientation.i )
t~:s-Accelerations specifikacije, dok ce broj stepena slobode selektujte ovu osu

U ovo; vcibi se necemo baviti kretanjem dela pod nazivom pin (krst). Ovaj deo je bio biti smanjen na 1.
koristan prilikom postavljanja ostalih delova u sklopu, ali njegovu funkciju u simuIaciji
mehanizma ce preuzeti univerzalni spoj. Zbog toga cemo izbrisati revolucioni i .
cilindrieni spoj koji se odnose na krst - oznaCite ih u stablu i pritisnite taster delete na
tastaturi. Nakon brisanja tih spojeva stablo dobija sleded izgled. Broj stepeni slobode ~iedlan!sms
(dof) pre dodavanja univerzalnog spoja iznosi 4.
r1 '<f'-l¥' r'iechanism.l., DOF=!
~Applications
.I ~Joints

;j!ii-1~Mechanisms ,i '-<.K~!i:. Cylindrical.3 (shaft. 1., shaft_orientation, 1)
I
Mechanism.i, DOF=4 t~ Cylindrical.4 (shaft,2,shaft_orientation.l)
~-Joints
~ t~ CylindricaL3 (shaft.l,shalt_orientation.1) !IJ U Joint. 3 (shaft. 2, shaft, 1)
~~ CylindricaL4 (shaft.2,shalt_orientation.l)
Commands rcommands
~Fix Part ( shalt_orientation.1 )
t~:~ds-AcCeleratiOns I L~'t-Fix Part ( shaft_orientation, 1 )
Fix,! (shaft_orientation,!)
Univerzalni spoj moramo kreirati rueno. Kliknite na ikonu Universal Joint .~ u paleti
!Laws
alata Kinematics Joints .....Speeds-Accelerations

390 391

Preostali stepen slobode cemo ukloniti tako sto cemo upravljanje cilindricnim spojem Krst vise nema nikakvu funkciju u simulaciji, tako da njegov prikaz mozemo iskljuCiti.
ulazne osovine vezati za ugao. Kliknite dva puta misem na spoj Cylindrica1.3 u stablu
i proglasite ga tipom .A.ngle driven, tako sto cete overiti istoimeno kontrolno polje. Simulaciju mehanizma bez uticaja parametra vreme mozemo pokrenuti klikom na
ikonu SimulationiZ'¥_ u paleti alata DMU Generic Animation. Nakon toga mozemo
line o Length driven izabrati mehanizam koji zelimo da simuliramo, ukoliko ih ima vise. U nasem slueaju
jednostavno izaberite Med1anism.l i zatvorite dijalog.
Joint Limits o 1st upper lim!t: Odmah nakon zatvaranja dijaloga u stablu ce se pojaviti grana pod nazivom Simuta.!i0n.

o 1st !o'.ver limit: ~AfPlications

I360deg "~ echanisms
f ,~i. ~' f.Jechanism.l, DOF=O
I ~ OK
~imulation
Ulazna osovina, Cylindrical.3 wI. -~~.. Simulation.!

Nakon zatvaranja gomjeg dijaloga na ekranu ce se pojaviti poruka da se mehanizam Pored toga, na ekranu ce se pojaviti i dva dijaloga, slika dole.
moze simulirati.
o Keep position on exit
,
393
~lechanisms

.I,.."""/"'" fYlechanism.l, DOF=O

t!i-]oints .
~II" CY:ir~orical.3 (5ha~t. l,shaFt_orientation. 1)
~ LOlncloence. " (shaft. 1., shaft_orientation. 1) The mechanIsm can be simulated
OK
~L:~f C"1:indrical." (shaft. 2, shaft_orientation. 1)

~. COlncicience.5 (shaft.2,shaft_orientation. 1)

-· · ~ U Joint.3 (shaft.2,shaft. 1)

"f"commands

l L~Fix Part ( shaft_orientation. 1 )
Fix. 1 (shaft_orientation. 1)
Laws
Speeds-Accelerations

392

Kliknite na dugme kako biste izmenili opseg rotacije ulazne osovine. Kada klizac u dijalogu Kinematics Simulation dode u krajnji desni poioiaj, kliknite na

dugme Insert n::lmi~if:JI u dijalogu Edit Simulation, prikazanim ranije. Na taj nacin
HIli i I·cete aktivirati komandnu dugmad video piejera, £:!4 1 <>IC 1
1~ 1 .. ~

Vratite ulaznu osovinu na pocetni poloiaj, tako sto cete kliknuti na dugme Jump to

Start [if(! .. Istovremeno, i dugme Change Loop Mode G ce ponovo postati aktivno.

Nakon klika na dugme Play Forward moei cete da uoCite sarno veoma brzi skok
osovine u krajnji polozaj, kao da u chavoj animaciji nema nikakvog pokreta.

prvobitni opseg izmenjeni opseg Kretanje osovine moiete usporiti izborom druge vrednosti za korak interpolacije (inter-
polation step), poput 0.04.
Klizac u dijaJogu Kinematics Simulation nakon toga pokriva opseg (0,360), kao sto je i
prikazano.

o Check joint limlts ~------------------------J

·~I"IMlnliMl~IHI
~jl iJ
D Kee.p p-Dsition on exit , G 11 1.00

!0 Animate viewpoint 1

Sa prevlacenjem klizaca sa leve u desnu stranu
poCinje i rotacija ulazne osovine, a time i rotacija
izlazne.

Prevucite kiizac sa ieve u
;---~ desnu stranu

Nakon postavljanja koraka interpolacije na 0.04 vratite osovinu u pocetni polozaj
klikom na dugme Jump to Start. Zatim, kliknite na dugme Play Forward i uiivajte
u polaganoj i glatkoj rotaciji osovine.

Sada smo spremni cia poveZemo simulaciju sa parametrom vreme, kao sto je navedeno
u definiciji problema.

ulazna osovina

izlazna osovina 395

394