CATIA 1

5 - Kreiranje zakona kretanja i simuladja zadate kinematike o IncrementEl
"Filter On Mech;.:.::;n:::ism=.l'--_________
Dosadasnja animacija pokreta nije uzimala U obzir parametar vreme, kao ni ugaonu
brzinu koja je data u definidji problema. U nastavku eemo u problem ubaciti i malo filier Name:j
vremenski zavisne fizike. Cilj nam je da definisemo konstantnu ugaonu brzinu ulazne Filter Type : i-IA-Jl'-~---------:::J-,~.
osovine od 360 deg/s.
Edit name or value of the current parameter ::::I With ISingle Value
Kliknite na ikonu Simulation with Laws E@ u paleti alata Simulation. Na ekranu ee
jMechanism. 1\KINTlITIe
se otvoriti dijalog prikazan na slici dole, sa upozorenjem da je potrebno definisati
barem jednu relaciju koja povezuje komandu i parametar vreme. NeV\i Parameter of!yRE JJ Real

To sImulate it ''>\'im ia't"ts, add at least a relation bevNeen a command and the time parameter Selektujte stavku Mechanism.l\Commands\Command.l\Angle i 'kliknite na dugme
Add Formula . AodFormula;. Na taj naan eete pIed u dijalog Formula Editor.
Kliknite na ikonu Formula f(>i) u dijalogu Knowledge, arne se otvara dijalog prikazan
na slid dole.

E!JD InCTemen~1

IMemanlsm.l\Commands\Command, 1\Angle

D~D~ic~e~tsiIoia1nIna1TrIya1~bAle~':i~·miiiilll~liiiMiR~e~em~n~ba_em.r"setdso~pfhaP~raaafrmat~me_te~eotre~srrsie~n-~:~~:~tMsieohm~anrb1re._r~os~raioe~fnrAftaflliti~o·no\~pda~ryt~B~ocdfy~~\S~Wk~e"t.c~hl.~l§\A2rbns~A=~_",
Operators '§J' Boolean ~n shaft onentation\partBody\Sketch,l\par,

Point Construd.ors CstAttr f>1ode -:"' shafCofientation\fartBody\SY.etch.lipar,
Law Angle - ~ shaf(onentation'PartBody\Sketch.llpar,

Une ConstrudDrs String shaft_onentation'partBody\Sketch.l Vm~ y.
arde Constructors _ Time .-h..~ ........I.....'bnn... IO:::.r+Q.....I"\c;:L-"'+rn 11. ....... ,- ~:-'
Strino ,~J Lenath (~~~~" .. - , .?'

Edit name or value of the currem paramerer

l~~n:r~~~:l

With

Kliknite misem na granu Mecham. sm.l, DOF=O u 6-Af"Plications Iz srednje kolone ~Ii:! ~~~• • •~:'::A::~:.": Members of Parameters r~embers ofTime
(Members of All
Parameters) Renamed paramerers ~.! Mechanism.llJGNTime

stablu specifikacije. Na taj nai'in ee u dijalogu rechanisms izaberite stavku '?8! Boolean
1 Jr«;;fFormulas biti prikazani sarno ani parametri koji Time.
rylechanism.l, DOF=O "-" CstAttr Mode

La'N Angle -

imaju veze sa mehanizmom. rimulation Line Constructors

1 _~~Time je duga !ista svedena sarno na dva parametra, Cirde Constructors

Simulation. 1 StrinQ

kao sto mozete videti na slid. ~eplay

LIl-_ReplaY,l

396 391

Desna strana jednakosti mora biti takva da Citava formula dobije sleded oblik Units are not homogeneous (ms into m).
Mechanism. 1\Commands\Command.l\Angle = Il.rtJe advise you to predse units for constants.t otherwise
(360degjls) "Mechanism. 1\KINTime the International System Units will be the default.
(Ex: 10->lDmm or f"yReaIParameter->MyReaIParameter~1mm)
Ispravno popunjen dijalog Formula Editor izgleda ovako
OK
~01 Incre01entaJ
Mi smo postedeni takve poruke, posto je formula uneta korektno. Novi zakon ce biti
!f<.1echanism, 1\,Commands\Command-.l \Angle ubacen i u stablo, u grani pod nazivom Law.

:(36odeg)i",echanism.lllcii:rn;:;Rl;) -----~ I

Dictionary I ! . 'Ul l l lll i .". M~em-b-ers-of.Pa-ra.m.e.te~rs ~ f~1":'ilieilm$j'bjlfe.f.lr*~s~!ffol'MfiaT(~iim~<lIe'!iiil;.~,,"• • • • •I I ffYleChanisms
I,.,1 -L1"<''&- Mechan'lsm.!., DOF=0
J@,$'ii --Joints
=" ~ ~ Cylindrical.3 (shaft.J,shaft_orientatlon, 1)
fOe9gn Table -".; IRenamed parame-rers .~ Cylindrlcai.4 (shaft,2,shaft_orientation.l)
[Operators ; Boolean rLf.tJ U Jolnt.3 (shaft.2,shaft.!)
CommandS
iPoint Constructors ICstAttr_Mode L ~. Command.! (Cylindricai.3,Angle)
t rsriX Part (shaft_orientation.! )
IL<w·,' IAngle 1 fioSl Formula.l: lYjechanism.! \Command5\Command.l \Angle=(360deg)*Mechanlsm.! \KINTime!(ls)
:.peeds-Accelerations
II Line Constructors ~IfSlHitirii·nH'~o'·
CIrcle Constructors Podsecamo vas da je nasa namera da generisemo dijagram ugaone brzine i ugaonog
IStnno ilenQth ubrzanja izlazne osovine, Cije kretanje nastaje kao posledica konstantne ugaone brzine
,I'"!: . . . . . :!". ulazne osovine. To zahteva kreiranje senzora brzine i ubrzanja.

i r~1echanism. . - - - - . - - - - - . - - - - r:::--'-'-""'-'""-r"" Klilmite na ikonu Speed and Acceleration :tj u DMU Kinematics paleti alata.
1\K1Jffime
Na taj naCin se otvara dijalog prikazan na slici dole.
Kada ldiknete ria' OK formula ce biti upisana u dijalog Formulas, kao sto je prikazano
!'-lame:
na siedecoj slid. Reference product:
Point selection: c-C"'C-:-------,-~---·
Edit name or value of the anent parameter I:' g <~ Main axis

IMechamsm.lI,Commands\Command.l \.4ngie , Add Formula' 'I 399
1Delete ForfrlUla
New Parameter oftrpe ~" ::J With !Single Value ~

·1Delete Parameter

Gomja formula mnozi zadatu ugaonu brzinu od 360deg/s sa vremenom (u sekundama),
Cime se dobija ugao u stepenima.
Ukoliko formula ima razliCite jedinice na levoj i desnoj strani, program ce izbaciti
poruku upozorenja, poput one na narednoj slid.

398

Za polje Reference product u stablu selektujte den shafCorientation, a za Point i'Selection }lnstantaneous Values History
selection selektujte teme na izlaznoj osovini, kao sto je prikazano na narednoj slid.
(Odgovara bilo koja tacka na povrsini osovine).

Sensor I Unit

r-1echanrsm, 1I,Joints\Cyiindricai, 3'\J..engtil Inch No
Degree Ne.
Memanism.l\,Joints\Cyiindrical.3\lenqmAnqle No
lnch No
Mechanism.l\Joints\Cylindrical,41iJ.,ength - No
DEgree No
Name: ~"-~,,~~"". -,) Mechanism. 1\Joints \Cylindrica!, 4\LenothAnale No
Inch No
Reference product: r.--.-:---,.....,-::--.,..-----.- Za polje Point 'Speed-Acceleration,l\"CVertex' - - rndl
selection selektujte lnch
Point selection: ovu tacku I ~Speed-AcceleratJOn,l\Y_Vertex~

~ ftl\ain axis J • Speed-Acceleration, l\Z_Vertex·

l:i~~I;~;i;~m~'~~.;~:;;~m:~:

Kliknite na ikonu Simulation with Laws J~. u paleti alata Simulation ;~ Automatic 0 Interferences:

kako biste otvorili dijalog Kinematics Simulation, slika dole. Graphics '" j dp'tlons":§

" ---

OCigledno je da je pred1!ideno vreme trajanja Kliknite misem na sledece stavke
simuladje 10 sekundi. Speed-Acceleration.1\Angular Speed
Speed-Acceleration.1\Angular Acceleration
Tu vrednost mozete izmeniti ako kliknete na r~echanism : !r>1echanism.l il
Njihovim izborom odgovarajuce polje u zadnjoj koloni dijaloga Sensors dobija
dugme a zatim u novootvorenom ~rtORr~~ir~1'T~~~ vrednost Yes, kao sto je prikazano na slid dole.

dijalogu izmenite vreme trajanja na Is.

r'J~~~~~~~~~li!!l_ ____.~L .'\naIYSis:.] Sensors

o Activate sensors I ISelection Instantaneous Values History

I Sensor 1Unit l Observed

I 'Speed-Acceleration, 1\Unear Acceleration' Inch per square 5, . . No

;, 'Speed-Acceleratioo,l\X_Angular Speed' Turn per minute No

'Speed-Acceleration, 1\ Y_Angular Speed' Turn per minute No

'I 'Speed-Acceleration. 1\Z_Angular Speed' Turn per minute No ..oo!;---+"""'--
Turn per minute Yes
'Speed-AcceJeration, 1iAngul.:=r Speed'·
'Speed-Acceietatiorl. 1\Y_Angular Acceler.at~on'
I 'Speed-Acceleration, 1\X _Angular Acceleration' Radian per square", No

Granicna vrednost liZ klizac time postaje Is. I'Speed-Acceieratlon, 1\Angular Acce!eratlon' Radian per square, " No

'Speed-Acceleration. l\Z_Angular Acceleration' Radian per square". No

IOverite polje Activate Sensors u donjem r~echanism : r~echanism.1 I -_-0---- ------ ...""_ ..- --- ---- -----',-___ J ... ___ 1_.0_'-: __ ... " n ... ..-' Radian per square,.. Yes .....;-~-++---

'Speed-Acceleration, 1\~CIRC' Inch No

:~s1ta=r~toIJ~..TITr~'1-loT.o~o0CtI~W1";";:iJ
levom uglu dijaloga. r"~ -----"~-

".,.,U nastavku moramo obaviti odredene selekdje Deselect Ai: Select All

_iL---.u dijalogu Sensors, kako bismo odredili ii~~_~e~~f_s~~~:I~____.. An;;jysi~~l I:)
kinematiCke parametre aje ce vrednosti biti
Activate sensors C) On () Stop
oizracunate i uskladistene.

I Close 1.
Ie·

400 401

Sada mozete da prevucete klizac u dijalogu Kinematics Simulation. Sa njegovim Vertikalna osa je prilagodena prikazu ugaonog ubrzanja:

pomeranjem poCinje i rotacija osovina. . Outputs

Kada klizac dode u krajnji desni polozaj, kliknite na dugme Graphic Grsph;cs;;;·i options j
u dijalogu SensoIS. Tako eete dobiti dijagram ugaone brzine i ugaonog ubrzanja na
istoj osi (pri cemu ee jedinice na vertikalnoj osi odgovarati izlazu koji je oznacen u
desnom delu prozora). Kliknite na svaku pojedinamu izlaznu vrednost kako biste
na vertikalnoj osi uoCiIi jedinice koje odgovaraju izabranom izlazu. Naredne slike
prikazuju dijagrame za svaki pojedinami izlaz.

Vertikalna Q"sa je prilagodena prikazu ugaone brzine:

Primetieete da je ugaono ubrzanje uvek pozitivno (ubrzanje se racuna kao kvadratni

koren zbira kvadrata tri medusobno normalne komponente). " '"

Vidi se da brzina izlazne osovine varira u opsegu od 52 do 69 rpm, pri brzini ulazne Da bismo prikazali veliCinu i znak ugaonog ubrzanja, moramo kreirati novi osni sistem na
osovine od 60 rpm, sto u potpunosti odgovara teoretskim razmatranjima. delu shaft_orientation, pri cemu ee jedna od glavnih osa biti usmerena dui ose izlazne
osovine. Taj osni sistem moramo upotrebiti pri kreiranju senzora, Izborom odgovaraju6h
komponenti ugaone brzine i ugaonog ubrzanja mozemo dobiti dijagram ubrzanja u kome
ee biti prikazane i pozitivne i negativne vrednosti. Neeemo detaljnije objasnjavati sve
korake za dobijanje takvog dijagrama, vee eemo sarno prikazati dijagram (vertikalna osa je

prilagodena prikazu ubrzanja) sa dobijenim rezultatima.

Time je ova vezba zavrsena.
402 403

Poglavlje

ehaniza-m

ege

Uvod 2 - Kratak pregled veibe

U ovoj vcibi cemo kreirati model stege koja se sastoji iz fiksnog okvira i pokretnog dela Vciba je sastavljena iz sledeCih koraka:
sa navojem. 1. Modelovanje.dva CATIA dela.
2. Sastavljanje sklopa (Product u CATlA terminologiji) koji sadIii te delove.
1 - Definidja problema 3. Definisanje sklopovskih ogranieenja koja daju punu otvorenu poziciju spone.
4. Otvaranje oklliZenja Digital Mockup i meno kreiranje spoja zavrtnja.
Cilj vcibe je da Citaoca upoznamo sa spojem tipa zavrtnja (eng!. screw joint). Taj spoj 5. Simulacija relativnog kretanja zavrtnja bez razmatranja parametra vreme.
cemo modelovati kao dec mehanizma stege (eng!. C-clamp mechanism), kao sto je
prikazano na slici dole. Delovi su veoma jednostavni, tako da ih mozete lako modelo-
vati, zbog eega nismo dali ni njihove dimenzije. Cilj vcibe je takav da nema potrebe za
modelovanjem navoja.
Da bi se mogao definisati spoj tipa zavrtnja, mora postojati po jedna linija na oba dela
dill kojih ima translatornog kretanja. Pored toga, potrebno je definisati i korak u
. ineima. Korak (eng!. pitch) je rastojanje koje vrh zavrtnja prede za jedan okret. Spojem
zavrtnja mozemo upravljati duzinom (length driven) ili uglom (angle driven). Krajnji
cilj vcibe je simulacija kretanja spone za nekoliko okreta mCice.

Deo sa navojem

406 401

:5 ~ Kreiranje sklopa u modulu Mechanical Design Solutions U dijalogu Properties otvorite ~ Plopertles J]~~

Kreirajte u programu CATlA modele delova pod nazivom frame i screw prema slici .Iistranicu Product i u polje Parti! Cunent,eled,on,:.. . -1,I II
dole. Dimenzije delova nisu kritiene. Gornji disk na zavrtnju na pravoj stezi je obieno Number unesite C-damp. Produtt I Graphlt I Methanltal I Drafting I 1'1
zaseban dec povezan preko kugle i utimice. Mi smo u ovoj vezbi zainteresovani sarno
za spoj zavrtnja, tako da cemo taj disk modelovati kao dec zavrtnja. RuCicu smo dodali ~o ce biti n?~ ~aziv sklop~ koji II 1
kako bismo bolje prikazali rotaciju i vertikalno kretanje zavrtnja.
cemo konst!t! tokom cHave Ii I
frame
vcibe. Specifikaciono stablo u Ii II

gornjem levom uglu vasegliprOdutt--- ...--- .....----------- ...----.--- II
.~ !II
ekrana ce dobiti slede60b!ik: I! ,"arlr·Jumber ie-damp
I!I
~_..-.w.1iI ~--
1'1
Applications Ii Definition
I
IIii Nomenclature
I! 'I

Ii II
Ii I'
I
Delove cemo dodati sklopu, II
tako sto cemo selektovati!t Dehne othe, prope,tle,.. j

Insert>Existing Component)! III

ili kliknuti na odgovaraJ'ucu iii,',l .lIii

ikonu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _---1 i

ii.l,:.,

U dijalogu Hie Selection Ii rue.. ] Ii

odaberite delove frame i I~ ~~l ~,;j h;,.ly •
screw. Podsecamo vas da' .. . - - -. -.--....-.-.-.-.- - - - - -

Po zavrsetku modelovanja delova mozete preCi na kreiranje sklopa (CATlA Product). CATIA dozvoljava visestruki izbor liZ pomoc tastera Ctrl.

Predite u okruZenje Assembly Design - to mozete uraditi na vise naCina, u Ubaceni delovi ce se pojaviti i u stablu.

zavisnosti od CATIA konfiguracije na vasem racunaru. lz standardne Windows palete, ~~

na primer, mozete izabrati File>NewD. U dijalogu prikazanom na desnoj strani r~ screw (screw, 1)
t~frame{frame,1)
selektujte opciju Product. Na taj naCin cete preCi u okruZenje Assembly Design i kreirati
Applications
sklop pod nazivom Product.I.

Ponudeni naziv mozete promeniti, tako sto cete kliknuti desnim tasterom misa na File name:
granu Product.l u stablu i iz menija izabrati opciju Properties. FlIes of type:

408 r Show Preview

U zavisnosti od naCina kreiranja delova, moze se desiti da se oni nakon ubacivanja u
sklop preklapaju na ekranu, sto moze otezati selekciju tokom definisanja ogranieenja.

..~ Pokretni dec stege zelirno da postavirno u poziciju koja odgovara potpuno otvorenoj
stezi. To cerna postiCi sa dva ogranii'enja: pornocu podudarnosti (coincident constraint)
Sdekdju rnozete olaksati ukoliko pornocu kornande Manipulation ..!%>tii iz palete alata izrnedu ose pokretnog dda (screw) i ose dOl1jeg otvora na okviru i kontaktnog
Move napravite pogodniji raspored delova. ogranii'enja kojirn cerna odtediti poziciju duz podudarne ose.

Definisanje sklopovskih ogranii'enja je nai; sledeCi zadatak. Pocecerno sa fiksiranjern Podudarnost cemo definisati klikorn na ikonu Coincidence tIJ u paleti alata
okvira stege. Taj deo ce posluZiti kao inercijalna referenca.
Constraint i selekcijorn osa na delovima frame i screw, kao sto je prikazano na slid.
Kliknite na ikonu Fix Component ~. u paleti alata Constraints, a zatirn sdektujte
Selektujte ovu osu
deo frame (sa ekrana ili u stablu).
ern~, ;-:;;
r ~(;''FLIT Constraints
Fix.1 (frame.i) M Constraints
[~FiX.l (frame. I)

. tffiP,
Coincidence. 2 (5crew. 1,frame. 1)

~.---<-----
'j~Kliknite na dugme Update @ kako biste proverili
~"l~i
l "'---novodefinisano ogranii'enje.
\.,~/
- ,'EfITJ. Constraints
@~J.-~ Fix .1 (frame. 1) o

r[.~ c = 0 ,Coincidence.2 (screw. l,frame. 1)
Sada kliknite na ikonu Contact IJJt u

paleti alata Constraints i selektujte i/--r-=::::::::::::-...,.;/
povrsine na delovima frame i screw, kao ,('-"~
sto je prikazano na slid desno. '~
Selektujte ovu
"E2.:: Constraints 'I ~,""'~~ povrsinu na delu
&i;, H<.1 (frame.!)
,{!! Coincidence.2 (screw.I,frame.l) ~ screw

[email protected](frame.I.,screw.!) ~;,)

Selektujte ovu

povrsinu na

deiu frame

411

Kliknite na dugme Update J~ kako biste proverili 4 - Kreiranje spojeva 11 okruienju Digital Mockup

novo ogranicenje. Digital Mockup je veoma slozeno oktuZenje, ali mi e'emo se pozabaviti sarno jednim
Prethodna ogranicenja su definisana sarno da bismo modulom u okvim njega - DMU Kinematics. Ovaj modul se moze aktivirati preko
postavili delove u odgovarajuCi polozaj za meno standardne Windows palete, kao sto je pokazano na slid dole. Start>Digital
kreiranje spoja Screw Joint u okruZenju Digital Mockup>DMU Kinematics.
Mockup. Spoj zavrtnja se ne moze dobiti
automatskom konverzijom sklopovskih ogranicenja, .Iools Analyze ~indow t!.e!~
vee' zahteva da delovi koji u njemu ucestvuju vee' budu '
postavljeni u pogodnu pocetnu pozidju. !~~0 [1echanical Design

._---_._-----_._-- ~nape

~na!ysis & Simulation

AEb;Plant

Eguipment & Systems
Digital Process for ~1anufactur;ng
ELGOil0:11ics Design .& ;"naiysj,S

1 accelerati ..Product
;1 assembIL1.CA1Product

.:l. sliding_bl .. Product
:1 tesongJaws .. Product

~ Transient_, ,Analysis

Kao sto smo vee' napomenuli, spoj zavrtnja e'emo kreirati rueno. Potrebno je da
kliknemo na ikonu Screw Joint . ~ u paleti alata Kinematics Joint. Na taj nacin se
otvara dijalog prikazan na slid dole, u kome mozemo definisati karakteristike spoja.

Line " ,.._ _ _ _ _c~urrentselectiQ~~e 2.~rl- - - - - -

o Angle driven o Length driven

Pitch:

.:; Cancel j

Kliknite na dugme New Mechanism i~~0':!~c:h~rti~I11J Podsecamo vas da korak navoja predstavlja broj inci
za jedan okret. Koliko je pism ovog prirucnika,
u ovom dijalogu, i'ime se otvara mogucnost za medutim, poznato, CATIA ce pretpostaviti da je
dodelu naziva mehanizmu. Zadrzite ponudeni naziv jedinica za korak navoja min/obrt, bez obzira na vas
Mechanism.l i zatvorite dijalog. izbor jedinica za dliZinu iIi jedinica za parametar
Angular feed rate. Mi cemo odabrati korak od
lOOmm/obrtu (sto odgovara vrednosti 0.3937
injobrtu).

Joint name:iScre-;~ ~..~"-- -~...-~---~~;.~-:-'=J::::.::=====:::::!

Lin~ 1:1 CUfre:,t -se!ection~
DAngle d,iver. Line

Pitch: 1 D Length dr!\'en

Current seiectiorJ:

Line l:fscrew.lisolidT-· Line ~.r;:----·:-:=~-"~

D Angle driven D Length driven

Pitch:

Za polja Line 1 i Line 2 selektujte linije prikazane na slici dole, a zatim odredite i Bez obzira 5tO sma okvir stege uevrstili jos na nivou UVek
razumnu vrednost koraka navoja (Pitch) na osnovu dimenzija postoje6h delova. prisuma u novokreiranom spoju.

~ Za polje line 2 i rf!!L CoincidenceA (screw.l,frame.!)
selektujte ovu osu
~AFplications
Za polje Line 1
selektujte ovu osu Iii-"r~1echanisms
I
Mechanism.!., DOF=!

!=--Joints

t.i1I!..-,v;:";"t.'l Screw.! (screw. Urame.!)

Commands

ELaws
Speeds-Accelerations

Kliknite na ikonu Fixed Part ~. u paleti alata DMU Kinematics i selektujte dec pod

nazivom frame.

• "i·~echanisms
I1ii-%f r'lechanism.!, DOF=!

I=--Joints
.~':;f5i Screw.! (screw.l,frame. i)

~commands

I~Fix Part ( Frame.!)
Lffi1(0 Fix.! (Frame.!)

tla'". s

Speeds-Accelerations

414 415

U ovom trenutku mehanizam ima jedan stepen slobode, tako da ga mozemo simulirati o Check joint limits
nakon definisanja odgovarajuce komande. To cemo uraditi tako sto cemo spoj
zavrtnja proglasiti tipom Angle driven (upravljan uglom). Klikite dva puta misem na
granu Screw. 1 Joint u stablu i overite polje Angle Driven.

Pored toga, izmenite granime vrednosti kako biste dobili razuman broj obIta, u skladu
sa dimenzijama vasih delova i velicinom koraka navoja. Mi cemo definisati 6 obIta
(2160 stepeni) pokretnog dela stege.

Joint geometry; Prevlacenjem klizaca sa leve u desnu stranu
poCinje i IOtacija pokretnog dela stege, mada se
Line d ..--------~~ Line moze desiti da se on okrece u pogresnom smem,
kao sto je prikazano na slici dole.
D Length driven
Prevucite klizac sa leve u desnu stranu
]olntUmlb.; ,
) IMoze se desiti cia
o 1st IO'Ne.r limit:
o Keep p0sltior; on exit se pokretni cleo
Po zatvaranju gomjeg dijaloga dobicete pomku da krece u pogresnom
se mehanizam sada moZe simulirati. U tom slucaju kliknite dva puta misem na smeru
granu Screw. 1 Joint u stablu i kliknite na stre-
Simulaciju stege cemo pokrenuti klikom na ikonu The mem6rrism can be simuLsted lieu na pokretnom delu, kako biste izmenili
pozitivnu orijentaciju spoja. Pored toga,
Simulation u paleti alata DMU Kinematics. unesite vrednost 0 za donju granicnu
vrednost, ukoliko je prikazana neka dmga.
OK

Time se otvara mogucnost izbora mehanizma koji

zelimo da simuliramo, ukoliko ih ima vise. U nasem primeru je dovoljno da izaberete

Mechanism.l i da zatvorite prozor.

Odmah nakon zatvaranja prozora u stablu ce se pojaviti nova grana pod nazivom
Simulation.

Jointjjame:~-----'-

vii-Applications JO'fltLimits ]Odeg

rlechanisms o lsriowerhmit: \

IJ,-y Mechanism. i., DOF=O -

·r':;imuiation
-~-.... Srl~~~"':">Imula1-.llon.l

Klikam na avu strelicu menja se pozitivan smer Nakan izmene smera spoja moze dati i do

spaja. Pozitivna vrednos! karaka navoja je promene donje granicne vrednosti (moze

konzistentna sa desnim zavrtnjem primiti vrednas! Unset - nepadesena). Utam

(levi zavrtanj zahteva negativnu vrednast) slucaju podesite ovu vrednost na 0 stepeni.

~-----------~~--------------------------

416 417

. -.. - - - . - .---c-'-'~----------~------------

Ako nakon toga ponovo pokrenemo simulaciju i pomerimo klizac u desnu stranu,
pokretni dec ce poceti rotaciju, ali ce napredovati u ispravnom smeru.

~Prevucite kiizac sa leve u desnu stranu
G~

~I 1Pokretni dec ce poceti
napredovanje u
ispravnom smeru

Kada klizac u Ul}dl~Jg:l..Ki~·nj~!:ematics Simulation dode u krajnji desni polozaj, kliknite Nakon promenekoraka interpolacije na 0.04 vratite pokretni dec na pocetnu poziciju,
tako st~ c~te kli1..'TIuti na te Start ~ .
1.i E.d~t Sim.tJ:18t~o;~: s.1.11;:::, gCiC EaC:n C2Le

aktivirati komandnu dugmad video plejera, f<!l i4lJ II"l iiii i~ I'" i j,>j i· Klikilii.e panovo na dugme Fonvard ;--~ i uiivajre U !-'V'''f,'''''V"H i glatlzom
pokretnog dela stege.

Vratite pokretni dec na pocetnu poziciju, tako sto cete kliknuti na dugme Jump to Start. Time smo zavrsili ovu vdbu.
Time se ponovo aktivira i dugme Change Loop Mode Q..

Ako kliknete na dugme Play Forward pakretni dec ce napraviti jedan brzi skok do
granice okvira.

Taj pokret mozete usporiti postavljanjem druge vrednosti za korak interpolacije
(interpolation step), poput 0.04.

418

NAPOMENE:

Poglavlje

ehanizam sa
Karial evim

ubrzanjem

420

-~--------~.~---------.

Uvod 2 - Kratak pregied veibe

U ovoj vezbi cemo kreirati mehanizam sa dva stepena slobode u kome deluje Koriolijevo VeZba se sastoji iz sledeoh koraka:
ubrzanje. Problem je analogan osobi koja se krece radijalno po rotirajucoj vrtesci. Dva
stepena siobode (jedan se moze posmatrati kao rotacija vrteske, a drugi kao radijalno 1. Modelovanje tri CATIA dela.
kretanje) su vezani za parametar vreme, sto omoguc'ava simulaciju mehanizma. Radi
jednostavnosti, umesto osobe na vrtesci mi cemo modelovati klizeo prsten koji se nalazi 2. Kreiranje sklopa (Product u CATIA terminologiji) koji je sastavljen od tih
na ruCici koja rotira. delova i aefinisanje ogranicenja koja su konzistentna sa buduom
revolucionim i prizmaticnim spojem.
1 - Definidja problema
3. Prelazak u okruzenje Digital Mockup i konverzija sklopovskih ogranicenja
Prsten klizi dm ruCice koja rotira oko jednog kraja. Lineama brzina prstena duz sipke u revolucioni i prizmaticni spoj.
iznosi 6 in/s, dok ugaona brzina rucice iznosi 360 deg/s (iIi 60 rpm). Prsten se nalazi
pod dejstvom Koriolijevog ubrzanja tokom svog kretanja. Dimenzije delova nisu 4. Simulacija relativnog kretanja sklopa.bez razmatranja parametra vreme
kritirne zato sto je krajnji cili mehanizma obirna simulacija. Namera nam je da (drugim reCima, bez implementacije vremenski zavisne lineame brzine date
kreiramo dijagrame X i Y komponente ubrzanja tacke na prstenu u toku pIVe sekunde u definiciji problema) i sa odvojenim kontrolama (klizaCi) za dva spoja.
kretanja.
5. Definisanje formule radi implementacije vremenski zavisne kinematike.
Dva stepena slobode u mehanizmu poticu od radijalne pozicije prstena dm ruCice i ugaone
pozicije same ruCice. Mehanizam poseduje dva spoja: revolucioni koji je odgovoran za 6. Istovremena simulacija zadate konstantne ugaone brzine revolucionog i
rotaciju rucice i prizmatirni koji je odgovoran za translatomo kretanje prstena am rucice.
Ako definisemo upravljanje revolucionim spojem pomoc'u ugla, a prizmaticnim pomoc'u konstantne lineame brzine prizmaticnog spoja. '
dliZine, broj stepena slobode cemo svesti na nulu.
7. Generisanje dijagrama Xi Y komponente ubrzania i brzine odabrane tai'ke u
Nakon toga se mehanizam moze simulirati, ali ce se u dijalogu Kinematics Simulation
pojaviti dva klizaca. Svaka komanda (upravljanje uglom i upravljanje dliZinom) moze
uticati na kretanje pojedinacno, ali ne i istovremeno. Uvodenjem parametra vreme
cemo ipak povezati dva kretanja.

RuCica rotira

Prsten klizi

422

3 - Kreiranje sklopa u moduiu Mechanical Design Solutions U nastavku cemo u sklop dodati tri ranije kreirana dela. Iz standardne Windows palete
izaberite Insert>Existing Component, a zatim u dijalogu File Selection izaberite
Kreirajte modele tri dela pod nazivom base, arm i collar, kao sto je prikazano na slici. delove arm, base i collar. Podsecamo vas da CATIA dozvoljava visestruku selekciju
Jedina dimenzija koju dajemo jeste dillina ruCice, koja iznosi 8 inca. Podrazumeva se pomocu tastera Ctrl.
da ste oviadali paketom CATIA u takvoj meri da mozete brzo modelovati ave delove.
Ubacivanje delova u sklop izaziva promene i na stablu specifikacije.
collar

~~~ ~!!I§fif#Ii§tlJ,f'wITf§wIlteiAiI:wililii lF-ile-Se:lec-tio~n-============:;---=-=--=---=""'l
'~COllar (coliar.l)
<? !!J tl' IITJ·

'~€I~arm (arm.i)
t~base (base.1)

base ~Applications

Desktop

Kada zavrsite sa izradom delova mozete pristupiti

njihavom povezivanju u akviru sklopa. Predite u

okruzenje Assembly Design - to mozete postia na

vise naCina, u zavisnosti ad CATIA konfiguracije na

vasem racunaru. 1z standardne Windo1,vs palete, na File name:

primer, mozete izabrati File>New . U dijalogu 1Ali Flie:s: C~J

prikazanom na desnoj strani izaberite opciju Open d:S- read-only

Product. Na taj naCin cete prea u okruzenje

Assembly Design i kreirati novi sklop, pod nazivom

Product. 1. ~i.-_-':==~=::::~ Na ekranu ce se pojaviti tri izabrana dela. Njihov
relativni polozaj zavisi od naCina njihovog kreiranja.
Ako zelite da promenite nazivlr-::-c--:--=============::::::::=~j Oni ce se verovatno preklapati, kao sto je to slucaj na
sklopa, kliknite desnim tasterom Cu",nt "Ie,"on ,j slici desno.
Imi.S"a na granu Pron'I uct.l u
! I Iproduct Graphic Me(hanica: Or.:Jfting Pomocu komande Manipulation ~ mozete

stablu i iz menija izaberite razdvojiti delove, Cime cete olaksati definisanje
ogranicenja u nastavku.
opciju Properties.

U dijalogu Properties otvorite

stranicu Product i u polje Part ~~======§

Number unesite

Corioiis_Acceleratian.

To ce bid novi naziv sklopa koji D,',neath,,",,p""'" .)
cemo koristiti do kraja ve.zbe.
Nakon izmena, stablo u gornjem

levom uglu vaseg ekrana ce
dobiti oblik kao na slici dole.

~

I t i~ OK ~ Apply ~ Clo~~~

425

Poziciju i orijentaciju osnove (base) rnozemo fiksirati tako Sio cemo kliknuti na ikonu Prsten cemo postaviti na ruCicu tako sto cerno ukloniti sve relativne stepene slobode
Anchor ~ u paleti alata Constraints i selektovati dec base (na ekranu ili u stablu). izmedu ta dva dela, osim translatomog kretanja dill ruCice. To mozemo postic'i sa
dva ogranicenja koja su opisana u nastavku. Na pocetku kliknite na ikonu Coincidence
I~Elr Constraints ci.:d
L~ Fix.l (base. i) 1# u paleti alata Constraints i selektujte ose delova prerna slici dole.
~)
~;-ETI Constraints
U nastavku cerno na osnovu postaVlU ruorn (arm). To cemo postic'i pomoc'u dva iL-W4',","}"Q'I"·,1.·(.base.~";\
L~ Coincidence.2 (base.l,arm.l)
ogranicenja: podudamosti i povrsinskog kontakta, Cime ce biti uklonjeni svi stepeni
L@ Surface contact.3 (base.l,arm.l)
slobode (dof) osim rotacije, koja nam je potrebna.
tfPJ ComcldenceA (collar.l,arm.l)

.1#Kliknite na ikonu Conicidence u paleti alata Constraints i selektujte ose na Selektujte ovu osu ruCice Selektujte ovu osu prstena

delovima, u skladu sa slikom dole. Potrebno je jos da spreCimo rotaciju prstena tokorn translatomog kretanja duz rucke.
Kliknite na ikonu Angle Constraint ~ u paleti alata Constraints i selektujte dye ravni
Selektujte ovu osu ruCice
prikazane na slid dole. Moguce su i druge kombinacije ravni koje bi dale isti rezultat.

Fix,1 (b2s2.1) Selektujte ovu ravan dela arm
Coincidence.L (base.l,'2iTfl,i)
/

~p! !~. &¥~:?:.:.i:-; >r.·..·.Om.c.loence.-L \-."lJaSE'....l.,3rm. l')
@ Surface contact.3 (base.l,arm.l)

Coincidence.4 (coliar.l,arm.l)
~ Angle.S (coilar.l,arm.l)

Selektujte ovu osu osnove Selektujte ovu ravan dela collar

Zatim, kliknite na ikonu Contact@ i selektujte povrsine prikazane na slici dole.

oJ.tr~DJ Constraints Selektujte gornju o Perpef"ldic'JIarity
povrsinu osnove
t$r-~ Fix.l (base.i)
Coincidence.2 (base.l,arm.l) () Paralielism Name: r:----;--=-.~-~~-~~~-.~~~-.~~-------

.@ Surface contact.3 (base.l,arm.l) ' . AngJe Supporting Eiements

Selektujte donju I';) OK
povrsinu ruCice
Kliknite na ikonu Update@ kako biste aktivirali ogranicenja. 427

426

Kliknite na ikonu Update •.~. kako biste aktivirali upravo definisana Aktivirajte nova ogranicenja klikom na ikonu Update ~~.. Na tai nacin cete dobiti

ogranicenja. sklop slican Gnome na slici dole. '

U zavisnosti od naona kreiranja delova moze dod do njihovog
preklapanja nakon azuriranja. To cemo ispraviti
premeStanjem prstena pomocu ikone Manipulation.

Prikazacemo vam jos jedan nacin za tacno
pozicioniranje prstena na rucici, Cime
dobijamo preciznu startnu poziciju.

Kliknite na ikonu Offset Constraint j selektujte prikazane ravni delova arm i

collar. Definisite vrednost rastojanja izmedu njih - mi smo postavili vrednost od 0.5 in Ogranicenje Offset Constraint morate izbrisati, poSto ce u suprotnom dovesti do kreiranja Rigid
(evrstog) spoja U okruzenju Digital Mockup.
u odgovarajucem dijalogu. U zavisnosti od veliCine vasih delova mozete izabrati i drugu
T-O'I" +---;,
vrednost za ofset. Constraints
~ Fix.l (base.i)
,~ -"""""'IiSelektujte ovu ravan dela arm f(jJ; Coincidence.2 (base.i,arm.l)
@Surface contact.3 (base.l,arm.l)
T~t:Sn Constraints c:::> t',_,,~.~ [(jJ; Coincidence.4 (collar.l,arm.l)
.0 Angle.S (arm.l,collar.l)
1 t-~ Fix.! (base.1) Selektujie ovu ravan dela collar
it:;; CoinC!cl2nCE.2. (base.l.'arm.1) Zavrsili smo sa kreiranjem sklopa i vreme je da predemo u okruZenje Digital Mockup.

~ 9. @Surfacecontact.3(base.l,arm.l)
Coincidence A (collar.l,arm.l)

;;;:) Angle.S (arm.l,collar.l)

~ Offuet.6 (arm.l,collar.l)

~ i, o Measure
Name:rio~ffS~e~t.~5--------~------------------------

,-Supporting Elements

li !Type Component IStatus

II!I Plane collar (collar .1) Connected
Piane arm (arm.l) Connected

.iJ__..._ - - _..,=-::;._:;--=-=-=.= = = =... --_.__.....

orientation) ~ Same T~

OffSe~:~O-.5~1--------~~~:.

I") OK

- - _- - - - - _.. _.. ..

4 - Kreiranje spojeva U okruienju Digital Mockup ".Kliknite na ikonu Assembly Constraints .fJii!
Conversion u paleti alata DMU
OkruZenje Digital Mockup je veoma slozeno, ali mi cemo se ograniCiti sarno na jedan ..
njegov modul· DMU Kinematics. Njega mozete otvoriti iz standardne Windows palete,
kao sto je prikazano na slici dole. Start>Digital Mockup>DMU Kinematics. Kinematics. Ova komanda omogucuJe

!inalysi5 ~~ Simulation automatsko kreiranje najcesce koriscenih
AE&;:Piant
spojeva konverzijom postojeCih sklopovskih
r:;;;; _._ _1 acceierati"Product
... ..... ...... ogranicenja.
1. acce!erati., Product
~ assembly_1,(,iI,TProduct Time se otvara dijalog prikazan na slici dole.
J slidin9_bl ..Product
:1 restingjaws .. Product Kliknite na dugme New Mechanism _."______.~._ _.;
1: Transient_, .Ana!ysis Na taj naCin cete preCi u novi dijalog, u kome mozete dodeliti naziv svom mehanizmu.
Podrazumevani naziv je Mechanism. 1. Prihvatite ga tako sto cete kliknuti na OK.

U dijalogu mozete videti natpis Unresolved pairs: 2/2.

Kliknite na dugme Auto Create :AiJfriti.e~tejJ. Ukoliko parametar Unresolved pairs

nakon toga dobije vrednost 0/2, znaci da se stvari odvijaju u dobrom pravcu.

430 43'1

Stablo specifikacije ce biti izmenjeno u skladu sa upravo kreiranim spojevima. U njemu Kliknite dva puta na granu Prismatic.2 u stablu kako biste otvorili dijalog koji odgo-
mozete naCi grane koje odgovaraju revolucionom i prizmatienom spoju, dok je broj vara ovom spoju. Overite polje Length Driven, izmenite parametar Lower Limit na 0 i
preostalih stepena slobode jednak 2. parametar Upper Limit na 6, a zatim zatvorite dijalog. Vrednost 6 smo odabrali zato
sto je duzina rucice 8 in.
~ iFEMm4'$mlfliGM
Definisite spoj
f-,\~collar (coiiar.!)
Prismatic.2 kao ---+----'10- Ler;~::b Ci"j'/en
'f~~ arm (arm. 1) Angle driven
1'-~~ base (base. 1) Joint limIts

't"ElI Constraints lOin

~-Afplicattons Postavite na 0 Postavite na 6

<=''"Mechanisms Nova grana pod nazivom Command.2 u stablu odgovara spoju Prismatic.2 kojim se

=1".""<1)'"(. r~echanism.l, DOF =2 upravlja putem dliZine. ,

'Joints Po zatvaranju gomjeg dijaloga stepen lii"1'1echanisffls
tI "'--~ Revolute.! (arm.I"base.!) sloboda ce biti sveden na 0, a na
ekranu ce biti prikazana poruka da se , .,'-(I'iIl:- ," r~echanism.l, DOF=O
l oiI-ii!:iiI Prismatic.2 (arm. I,coliar. !) mehanizam moze simulirati.
'i'-Joints
I Commands ! "I'l-~-~ Revolute.l (arm,I,base.l)

I--FiX Part ( base.! ) [ %1 Coincidence.5 (arm.l,base.1)
L&]GO Fix,! (base. I)
Laws
50eeds-Acceleratjon::::

Kliknite dva puta misem na granu Revolute.l u stablu kako biste ot'vorili dijalog koji
odgovara tom spoju. Overite polje Angle Driven i zatvorite dijalog.

Definisite spoj The mechanisrn can be slmuiate:d Ii:-"t@ Surface contact.6 (base.l,arm.l)
Revolute.l kao ---If-.....:;~ OK, Prismatic ,2 (arm, 1., collar .1)
0. Angled (arm.l j collar.l)
Angle driven
I %1 Coincidence. Z (arm, 1,wllar.l)

., t;-Commands
:{~ Command, 1 (Revolute, l,Angle)
.~~ Command.Z (Prismatic.2,Length)

~'1'11echanism5 Sada smo spremni za simulaciju mehanizma, pri cemu cemo za kretanje svakog spoja
j o'j:j'~ na raspolaganju imati po jedan klizac. Kliknite na ikonu Simulation ~ u paleti alata
DMU Generic Animation.·'~
Mechanism, 1, DOF=!
- 'tU stablu ce se pojaviti grana

Command. I, koja odgovara Angle .·rm. m~oct,6"",-Jfi.nrt.s~_ Revolute, 1(arm.l,base, 1)
driven Revolute.l spoju.

%p Coincidence. 5 (arm, 1,base.1)
<til Sufoce
(bM', l,'m, 1)

I Prismatic.Z (arm.l,collar.l) Time se otvara mogumost izbora mehanizma koji zelimo da simuliramo, ukoliko ih
ima vise. U nasem primeru jednostavno izaberite Mechanism. 1 i zatvorite prozor.
I L=""Commands
eM, Command. 1 (Revolute,l,Angle)

Odmah nakon zatvaranja prozora u stablu ce se pojaviti grana pod nazivom Sa prevlacenjem donjeg klizaca otpoCinje i translatorno kretanje prstena dill rucice, dok
Simulation. ce gornji klizac pokrenuti rotaciju ruCice oko osnove.

4iirADplications o Kee8 DositiQn 0:-1 edt

.; .t echanisms Prevucite klizac sa leve u desnu stranu
I, ~<1'j • 1\1echanism.l, DOF=O

f.F
~imulation
I ~..
i Simulation. 1
l:-

U dijalogu Kinematics Simulation mozete uociti dva klizaca.

o K.e:ep p":>::ition on exit Prsten klizi niz rucicu

RuCica rotira oko osnove

Q Keep position on exit

~

"-----'

434 4::15

5 - Definisanje zakona 1rIl'!I:~.!:I,~i!Ol i simulacija zeljene kinematike

Dosadasnjasimuladja nije dozvoljavala istovremeno kretanje oba spoja. Pored toga,
animacija pokreta nije bila vezana za vreme, niti za rotacionu i translatomu brzinu, koje
su date u definidji problema. U nastavku cemo u problem ubaciti malo vremenski
zavisne fizike. Podsecamo vas da smo u definiciji problema istakli da nam je cilj da
definisemo kretanje konstantnom linearnom brzinom od 6 in/s i konstantnom
ugaonom brzinom od 360 deg/s.

t,.1
Kliknite na ikonu Simulation with Laws=~ u paleti alata Simulation. Na taj nai'in
cete otvoriti dijalog prikazan na slici dole, u kome stoji upozorenje da moramo
definisati barem jednu relaciju koja povezuje komandu i parametar vreine.

Edit name or '/aiue of the CJff::nt parameter

f\1echanism : jr.,,1echanism: 1 i.."..

To simulate It ""nth lawsr add at least a,relation bebNeen a command and the time parameter

ICQ9§~11

Kliknite na ikonu Formula n>9 u paleti alata Knowledge, nakon ('ega se otvara dijalog Selektujte stavku Mechanism.l\Commands\Command.l\A..ngle i ldiknite na dugme

Add Formula u dijalog Formu!a Editor.

0,039j:"1 Mechanism. 1, DOF=O U srednjoj koloni
rrue (Members of
true:
O.063m Parameters) kliknite
na stavku Time.
With jS!ngle Value
437
Kliknite mlSem na granu Mecharlism.l, DOF=O u
stablu. Time ce u dijalogu Formulas biti prikazani sarno
oni parametri koji su povezani sa mehanizmom.
Duga lista je time svedena sarno na tri parametra, kao
5to se.moze videti na slid dijaloga na narednoj stranici.

, Desna strana jednakosti mora biti takva da atava formula dobije sledeCi oblik Kliknite na stavku Time u srednjoj koloni (Members of Parameters).
Mechanism. 1\Commands\Command.l \Angle =
(360deg) *Mechanism.l \KINTimej(15) Desna strana jednakQsti mora biti takva da citava formula dobije sledeCi oblik
Mechanism. 1\Commands\Command.2\Length =
Ispravno popunjen dijalog Formula Editor izgleda ovako (Gin) *Mechanism. 1\KINTimej(ls)

Kada kliknete na OK, formula ce biti upisana u dijalog Formulas, leao sto je prikazano Ispravno popunjen dijalog Formula Editor izgleda ovako
na slici.

Uneta formula mnozi zadatu ugaonu brzinu od 3GOdeg/s sa vremenom (sekunde),
ame se dobijaugao u stepenima.

Selektujte stavku Mechanism.l\Commands\Command.2\Length i kliknite na dugme

Add Formuia , cime ponovo prelazite u dijalogFormula Editor.

Kada kliknete na OK, formula ce bili upisana u dijalog Formulas, kao sto je prikazano Za to moze posluziti i koordinatni pocetak dela, ali mozete otvoriti i prtsen u modulu
na slici. Part Design i kreirati referentnu taCku, kao sto je prikazano na slici dole.

o Incrementa! Kada smo definisali taCku, mozemo postaviti senzore za brzinu i ubrzanje. To cerna
uraditi klikom na ikonu Speed and Acceleration .~. u paleti alata DMU Kinematics.
Fiiter On
Na ekranu ce se pojaviti sleded dijalog, u kame cete obaviti prikazane selekcije.
Edit name or value of the current parameter
Za polje Point selektujte
IMedlanism .1\CofTImands ·\Commar..:l.2\t-er.gm referentnu tacku na prstenu

Wrth Za poije Reference product selektujte osnovu

Uneta formula mnozi zadatu linearnu brzinu od Ginls sa vremenom (sekunde), Cime Nakon toga, u stablu ce se pojaviti nova grana pod nazivom Speed and Acceleration. I.
se dobija dliZina u incima.
t ~~".l"""'1'Laws Formula. 1: r·'lechanism. 1\Commands\Command. 1\Angle=(360deg)*r.1echanism. 1\KINTirne!(ls)
Kada bi formula imala razlicite jedinice na levoj i desnoj strani, program bi prikazao . {(x?) Formula.2: r'~echani5m. 1\Cornmands\Command. 2\Length=(6in)*~1echanisrn. 1\KINTirne!(15)
sledecu poruku upozorenja.
<if-Sreds-Accelerations
Units are not homogeneous ems into m),
1Ne advise you to precise units for :::onstar.tsf omer'i-"}ise { j Speed-Acceleration. 1
the International System Units \>\'iIl be the default.
(E.x: 10-> 10mm or MyReali='arameter->jv1iRea!Parometer~lmm) 441

OK

Mi smo postedeni takve poruke, posto je nasa formula uneta korektno. Novodefinisani
zakon ce se pojaviti i u stablu, u grani pod nazivom Law.

"'-Laws
l-- fii4 ~~echanism.Formula. 1:
l L lex?) Formula. 2: tvlechanism. 1\Commands\Command. 2\,Length =(6in)*r'lechanism. 1\KINTime!( 15)
1\Commands\Command. 1\Angle=(360deg)*rI1echanism. 1\KINTime!Os)

Speeds-Accelerations

Posto nameravamo da kreiramo dijagram brzine i ubrzanja prstena, moramo kreirati
taCkU na njemu koja c'e to omoguCiti.

440

Vreme je da simuliramo zadato kretanje. Kliknite na ikonu Simulation with Laws t@, u Kliknite na sledece stavke
Speed-Acceleration.l \X_LinearSpeed
paleti alata Simulation, orne se otvara dijalog Kinematics Simulation, slika dole. Speed-Acceleration. 1\y_LinearSpeed
Speed-Acceleration.l\X_LinearAcceleration
Podrazumevano vreme trajanja simulacije Speed-Acceleration. 1\y_LinearAcce1eration
iznosi 10 seh'Undi. Njega cemo izmeniti tako
sto cemo kliknuti na dugme IIIAPOMENA
novootvorenom dijalogu uneti
vrednost od Is. Ukoliko osa rotacije revolucionog spoja u vasem skiopu nije orijentisana u pravcu glavne Z ose,
moracete da izaberete druge komponente brzine i ubrzanja koje ce odgovarati smeru te ose.

Graniena vrednost liZ klizac sada iznosi Is. Nakon izvTsenih seiekcija, odgovarajuc'a polja u zadnjoj koloni u dija!ogu Sensors
Overite polje Activate sensors u donjem dobijaju vrednost Yes.
levom uglu.
Sada mozete pomeriti klizac u dijalogu Kinematics Simulation, sto c'e izazvati istovre-
je u dijalogu Sensors, kako bismo odabrali meno kretanje prstena dliZ mcice i rotaciju mace za jedan krug.
kinematiCke parametre aje vrednosti zelimo
da izraeunamo i zapamtimo. Outputs .

r:a.cia prslcn prevali citCt\,~ p-u-;.. ::i:i::niie IEl. dugE~::' ;=:Cb~'::l~?"_:..>.

Sensors. Time c'ete dobiti dijagram X i Y komponeme iineame

ubrzanja, kao 8to je prikazano na sledece dye stranice. mozete

izmeniti izborom zeljene krive u desnom delu ekrana.

Inch No
Inm
Inch ~·Jo
I>-tc; pe'" seco:-;d
Inch p,~'<'" second No
Inc,'l per second
No
No
No

Check Umits () On

"'" Off

442

X komponenta brzine: X komponenta ubrzanja:
Y komponenta brzine:
I konacno, Y komponenta ubrzanja:
444
Vidi se da u trenucima t=Os i t=O.5s Y komponenta ubrzanja nije jednaka nuli. Posto se
rucica obrce konstantnom ugaonom brzinom, ta ne-nulta kamponenta ubrzanja u Y
smeru potice ad Koriolijevog ubrzanja. Formula za Koriolijevo ubrzanje u konkretnom
primeru, sa datom geometrijom i dimenzijama, glasi

ac = 2 mx vrel = 2[2 n:k] x [6i] = 75.4j ~
52

Taj rezultat se slaZe sa rezultatima simulacije.
Time smo zavrsili oyu ve.zbu.

445

NAPOMENE: Poglavlje.

446 Uvod modul
H ilde

Uvod u Human Builder

U ovom poglavlju cerno dati kratak livod u okruzenje pod nazivom Ergonomic Design Currentseledion; r - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ,
& Analysis U okviru programa CATIA VS. Prikazacemo kako se kreiraju anatomski !Product I Graphic 1-Mechanical Drafting I
modeli Ijudskog tela, liZ nekoliko osnovnih tehnika za manipulaciju takvirn modelirna.
i-pParrtodNuumctb:er -Jhu~man~;,================= A
OkruZenje Ergonomic Design & Analysis je prilicno obimno i slozeno, ali mi cemo se
pozabaviti samo modulom pod nazivom Human Builder :Revision fi II'

Njega mozete aktivirati preko standardne Windows palete, prikazane na slici dole.
Start>Ergonomic Design&Analysis>Human Builder.

;Definition U<er---------------------
'Source
Unh-,uwn

'Description

~hape Define other gropertles " ~ I
tinalysis ,& SjmuLation

I
J lI

EQ.uipment &Systems ------------------------~I!

r;; Ihuma~,CATProdud [iurnan f~1easurements Editor

1 shaft_orie, ,Part oct • •QU na.st~v~ ~emo u sklop ubaciti model Jjudskog tela. Kliknite na ikonu Inserts a new
:f Unjversai_., Product
mamkin u paleti alata Manikin Tools. ~-~:S:~!lIIII.IlIlIlIlIi
mIiPojavice se dijalog prikazan na narednoj slici. ~"i'
"~'"V "d ~ Ii)

Za polje Father product selektujte sklop human iz stabla.

,!!'fi\~Ji!

~xit Ir~anikin Optional

U stablu ce se nakon toga pojaviti sklop sa podrazumevanim nazivom Productl. ~Father product: :: lljrnaC'::mmAn,
Kliknite desnim tasterom misa na Productl i selektujte opciju Properties. U dijalogu
koji ce se tom prilikom otvoriti (slika na sledecoj stranici) izaberite stranicu Properties ,t, r~anibn name:
i za naziv sklopa unesite human, a zatim kliknite na OK.
Gender:

448

Prihvatite ponudene vrednosti u poljima

Gender i Percentile. Otvorite stranicu Option i

u polju Population odaberite Canadian, iii bilo Manikin Optional

koju drugu vrednost. Gropulauon: ~~~~~~~

Nakon zatvaranja dijaloga New Manikin na ~4odel:

ekranu cete dobiti modelljudskog tela. Referential: II

0~ Set Referentiai to COlTl;Jass Location

--------------~'I

. . ._ _-=:::...::::::::::=-J

~J
F

f~l")" ~1ani~jn (fvlanirJnl)

"'t" fi"t:I!t.. ';.'' Bod',!
Profiles
e-~ Settings

Applications

Jedan od naCina za podesavanje pozicije lutke jeste putem ikone Posture Editor 'Ii' .f',.t U Izmenite opciju Predefined Posture
iz vrednosti Initial u Sit.
paleti alata Manikin Posture.

Dovoljno je da kursorom kliknete na zeljeno dugme, Cime se otvara dijalog prikazan na
sledecoj stranici, u kome mozete uneti odgovarajuce podatke.

Prevlacenjem oznacenog
klizaca mozete podesiti
polozaj natkolenice.

450 451

Pomerite klizac kako biste podesili zeljeni polozaj natkolenice. Kreirajte zensku lULlru sa karakteristikama po vasem izboru.
Kliknite dva puta misem na IUth-u na ekranu kako biste
U okruZenje pod nazivom Human Posture l'u"lalysis

To mozete uradin i klikom na ikonu

clJ .Izadite iz okruZenja

Podes3va~ljc 5;tava luu{c zavrsavate '7·o·,,,.~~n Kliknite na ikonu Human Measurements Editor 1~U U palen alata M,mikin

r~ii!lilllIil i kliknite na vasu lutku (tLlzoliko je potrebno), kako biste presli u novo
11 i'iJanikln (1'/lanikinl)
-I' ~~:~y okruZenje. Na ekranu ce se pojavin sledeCi prikaz.
rune of sight
rSpine
,-Right Arm
Ii r-LeftArm
rRightLeg
~eftleg
r ~ ;;r~e.':Play
t r. Coloring
I L~Vlsion
~ ~ ~ Anthropqmetry
r-e-¢n Settings
~ ft Posture
rI"jk. Position
~ Referential
t- {Jt"" IK Behaviors
I\tlJ,~ Locf"
+- t.~ Angular Limitations
$- t~ Preferred Angles
r~ Loads
--t,,,ri Offsets
Attaches
L§r Constraints
Applications

Eksperimentisanje sa ovom lutkom je zavrseno. U nastavku cemo kreirati novu lutku
kako bismo prikazali dodatne mogucnosti programa.

452

Kliknite dva puta misem na onu dimenziju za koju ste zainteresovani, nakon ('ega ce u Ubacite neki jednostavan deo u datoteku u kojoj je smestena i lutka. To moze biti
dijalogu biti prikazane odgovarajuce mere. obi('an bIok, kao na slici dole.

Izmenite parametar Construction u Sitting, nakon ('ega ce odgovarajuce dimenzije za Kliknite na ikonu Reach (position only) ,;/~ u paleti alata Reac..l}. U prostoru za
sedeo polozaj postati dostupne.
poruke cete dobiti natpis Place th~ comp2SS "'; :n~;',.get !ocaboCi and select a segment. ..
Sort by Pomerite kompas i postavite ga na blok.
Nakon toga, selektujte desnu ruku lutke. Ona ce se pomeriti u pravcu kompasa.
..e; Name 0 Inde;
lUI I
cli.Izadite iz okruzenja U nastavku cerna ispitati jednostavne interakcije izmedu
455
lutke i nekog objekta.

454

Dostupnu oblast mozemo izracunati klikom na ikonu Computes a reach envelope Isprobajte i parametar Lean.
,~ u paleti alata Manikin Tools.

Program ce zatraZiti da odaberete ruku
Ciju oblast dostupnosti trazimo.

Nakon ctoga ce proracunati obvojnicu oblasti i prikazati je na ekranu (slika dole).

Kliknite na ikonu Standard Pose ~!lr u paleti alata Manikin Posture. Pojavice se I

dijalog (slika dole) u kome mozete izmeniti pozu lutke, poput okretanja gomjeg dela ~
tela (twist). Podesite Twists ugao. Kliknite na ikonu Changes the display of manikin IT1 u paleti alata lVianikin, a zatim

overite polje Center of gravity. Program ce prikazati teziste lutke (CG), kao na slici dole.

Rendenng
D:=egr.,ems
05l!ose;;

51t 1 Squat 1 Swap I T';dst I Lea I ILeaS,t ISqwa: Stoop T'/>',sr ~J

~::;;~ I---@ 01

D:spiay I
o Keen eye d:fecuon
".!I', Zatvorite dijalog Display.
"'~D~c_:_,:_:_~_·;e_·,p_, _!, ~v.o Kt::ew i·,al-,':~5; 80S,;::,_,)"_:x_'",,_~~~_b.:_,:;_;S_o_tl-___;;J

456 451

C.lKliknite na ikonu Adds the description to a manikin u paleti alata Manikin Tools, Poglavlje

Cime se otvara dijalog u kome mo±ete Dodatn veibe
uneti opis lutke.

I ~ OK
Unesite zeljeni opis i zatvorite dijalog klikom na OK.
Time smo zavrsili ovo hatko uputstvo za okruzenje Ergonomic Design&Analysis u

prograi11U Cji.'I1i~ ·V5.

Narednih 15 ve±bi predstavlja dopunu vezbama koje su prikazane u poglavljima 2-16. Problem 3: Sioieni sistem zupcanika

Problem 1: Sklapajuca garaina vrata dK'reirajte.. slozen,i .sis.tem. .zupi'anika prikazan na slici dole,k.on'stee'l' prOlZ. VOlJ' ne
PkOoI~msl.tseotnl"~JzleldJkeaa,noa.spPzoOag).lolzmnuspkscl"l..amm.Pu.~,khoarb,aplFermea.kJme!tCe·znh"noaa,nutinazosaiml'Zsvat.ezaorkvao.lslpl8JatiolnaezcgievtoeesrJte'oevdtaaolnuncoaidopnrbevoiseppnoo"Ij'ghelvezeudp'ltZac"gka1om'ekad'a,aa,
Kreirajte model sklapajuCih garaznih vrata, prikazan na narednoj sliei, kombinacijom
revolueionog spaia i spaja tai'ka-kriva. Nemojte se zamarati detaljima oko vodeCih sina nema dovolJno revolueionih spojeva za drugi zupcasti spoj. '
i toCkova, uobii'ajenim delovima stvarnih vrata. Ukoliko svoje delove modelujete tako
da budu slii'ni prikazanim, dovoljno je da kreirate jednu panel plocu i jednu sinu,
nakon cega cete u sklop postaviti cetiri primerka panel ploce i jedan primerak sine.
Pored toga, ukoliko modelujete delove na prikazani naCin, moCi cete da izvedete
simulaciju bez ijednog spaja koji ukljucuje drugu sinu.

pKrreOi.lra~j~leI"Jmneoddle.ml ejer:dzn.l"joes,taavznaotgimsisstiemmualizraujptecamniekhaarnnriizkaamzatnaokbao'"ns"ato.nl acl-eetCeU'n.1jOejd' aSn1'I' CI' , kOIl.St ee"l
od bocnih

zupcamka proglaslt! za pogonski.

2: Nulta tacka na klizajucim merdevinama

Ovaj problem predstavlja prosirenje ve±be sa klizeCim merdevinama iz petog poglavlja.
Merdevine su sada modelovane kao Cvrsto telo u obliku pravouglog trougla. 1z osnova
mehanike je poznato da je teme pravog ugla, u trenutku prikazanom na slici levo, tzv.
instant centar (taCka sa nultom brzinom). U tom trenutku izgleda kao da Citavo telo u
obliku trougla rotiraoko temena. Kreirajte model ovog mehanizma u programu CATIA
i generisite dijagram brzine temena trougla u funkciji vremena. Proucavanjem
dijagrama pokazite da je brzina temena stvarno nula u zadatoj orijentaciji. Napravite
dijagram brzine u zavisnosti od ugla merdevina (hipotenuze trougla).

90stepeni Ie instant r=:i

/ centar 'I"\\.\.' ~{II

Ugaa ad 90 stepeni

evrsto telo u abliku

1\ \ X"'·zid trougla
I (\\

/ 90stepeni

zid

460 461

Problem 5: b:menjeni sistem planetarnih zupcanika Problem 7: Mehanizam bregaste osovine

Sistem planetamih zupcanika prikazan na slici d~le pos~duie. fiksni prste~ ~ pog~n~ki Kreirajte model bregaste osovine koji je prikazan na slici dole i generisite dijagram lin-
zupcanik koji rotira brzinom od 1000 rpm. Bro) zuba je pn.kazan na sh~l. Krelra)~e eamog ubrzanja poluge. Pretpostavlja se da breg rotira konstantnom ugaonom brzinom.
odgovarajuCi model i prepustite programu CATIA da procem ugaonu brzmu nosece

poluge. prsten
Delimican odgovor:

poluaa rotira brzinom od 200 rpm u

supr~tnom smeru od pogonskog zupcanika.

144 Problem koji se translatorno putanje

problem 6: lednostavan bidld

Pomocu spoja Roll-Curve (spoj kotrljajuCih krivih) kreirajte model jednostavnog
bicikla koji se krece dliZ podloge, kao sto je prikazano na slici dole. Kao olaksicu,
dajemo i prikaz rastavljenog sklopa.

Modelujte dva problema prikazana na slici dole. Cvrsto telo se krece translatomo dliZ

prikazane putanje konstantnom linearnom brzinom.

putanja

---_/

putanja

I

.462

Problem 9: Dvodlindricni motor Problem 11: I<ompietno kretanje univerz:alnog spoja

Koristec'i delove ranije kreiranog jednocilindricnog motora kreirajte sklop prikazan na Univerzalni spoj koji smo kreirali u jednoj od ranijih veZbi nije ukljuCivao kretanie
slici dole. Animirajte Citav mehanizam. krsta (deo pod nazivom pin u toj vezbi). Zbog toga je prikaz krsta bio iskljucen toko:U
simulacije. Vas zadatak u ovo; veZbi jeste da preuredite spojeve tako da u kretanju
c ucestvuju i osovine i krst.

Problem 10: Cetvorodlindricni motor Savet: Nemojte koristiti univerzalni spoj; umesto toga, kreirajte tri cilindricna i jedan
revolucioni spoj koji obuhvata osovinu.
Prosirite prethodni problem na cetvorocilindricni motor, poput onoga na slici dole.
~i"'-:. ' .. .
I-

r·····" .

.~

12: Dodatak

Uporedite brzinu i ubrzanje prstena koju daje CATIA za nekoliko razliCiIih tacaka na
njemu sa teoretskim rezultatima koji se dobijaju iz sledeceg analitiCkog izraza:

--7 --7 ~ --7

Veallar = 0. x Teollar/ann +

~ ~~ --'; -7

aeallar = 0. x (0. ) + 20. X vcollar/arm

Rucica rotira oko osnove

Prsten klizi

464 465

Problem 11: Mehanizam zupcanika Problem 15: Diferendjal

Kreirajte mode! zupeastog mehanizma prikazanog na slid dole. Tri dela sa leve strane Model diferendjala prikazan na slid dole je slican pravom diferencijalu u automobilima.
obrazuju cetvorostruki zglobni mehanizam. Simulirajte ovaj mehanizam. u slede6m scenarijima: (1) oba tocka (poluosovine) se
okrern istom brzinom (voznja pravo); (2) jedan toeak se okrece neSto brze od drugog
(zaakret vazilom) i (3) jedan toeak je u stanju mirovanja, dak se drugi abrce (gubitak
vuene snage kod diferencijala bez blakiranja). Pasao cete olaksati aka kreirate jedan deo
koji ce poslliZiti kao inerdjalna referenca - to maze biti osni sistem sliean onome na slici.

conrod

/Icrank

-Jib

Problem 14: KotrijaJijuci kontaktni mehanizam poluosovina poluosovina

Cleo AB se u mehanizlnu sa slii~e CDrce konS~al1UlCnl ugaon0l11 Drzin(Jrrl Get 2G~; :-prn ulazna osovina
CCW (u smeru suprotnom od kazaljke na satu). Pomocu programa CAlIA odredite (povezana sa transmisijom)
ugaonu brzinu i ubrzanje dela DC u prikazanoj poziciji.

Odgovor:

(()DC = 6.133 rad/s (CCW), aDC = -625.98 rad/s2

E~"-='----

i 467

~

16

466