Dynamická simulace Inventoru – spoje

V minulém článku bylo uvedeno, že pomocí spojů se vytváří stupně volnosti mezi komponentami či vůči souřadnému systému. Před vytvořením spojů má tedy každé těleso nula stupňů volnosti – je pevně vázáno.

Dynamická simulace nabízí i možnost, jak automaticky převést vazby na spoje. Tato možnost je poměrně diskutabilní, jelikož tak jako každý automatický proces funguje někdy lépe, někdy hůře. Doporučil bych ji tedy spíše uživatelům, kterým je již jasný princip fungování a dokáží spoje po tomto procesu převodu rychle překontrolovat konzistentnost spojů. Je to samozřejmě urychlení práce, nicméně může způsobit více problémů než užitku v pozdějších fázích simulace. V tomto článku si tedy popíšeme, jak na vytvoření jednoduchého spoje pro sestavu, která žádný neobsahuje.

Zmíněný automatický proces převodu je ovšem potřeba vypnout. Po přechodu do prostředí dynamické simulace zobrazíme okno nastavení simulace (Panel nástrojů->Dynamická simulace->Správa->Nastavení simulace) (Obr. 1).

 

Obr. 1- umístění položky nastavení simulace na panelu nástrojů

V tomto okně vypneme možnost automaticky převést vazby na standardní spoje. (Obr. 2)

 

Obr. 2 – vypnutí automaticky převedených spojů

Po odklepnutí položky se Inventor zeptá, jestli má zachovat vytvořené spoje. Zde klikneme na Ne – spoje odstranit.

 

Obr. 3 – odstranění automaticky převedených vazeb na spoje

Nyní je simulace prostá od všech spojů a lze je vytvořit ručně. Pro ukázku rotačního spoje je vhodný jednoduchý příklad čepu s přírubou a náboj (Obr. 4).

 

Obr. 4 – model pro ukázku rotačního spoje

V této chvíli se sice čep dokáže otáčet (v případě pevného/uzemněného náboje a volného čepu), nicméně pohyb je stejný jako v prostředí sestavy. Nelze pozorovat setrvačné účinky. Po vytvoření spoje by měly být patrné.

Rotační spoj

Pro vytvoření spoje klikneme na příkaz vložit spoj na panelu nástrojů (panel nástrojů->Dynamická simulace->Spoj->Vložit spoj). (obr. 5).

 

Obr. 5 – poloha příkazu vložit spoj na panelu nástrojů

Výchozím spojem prostředí by měl být právě požadovaný rotační spoj. Pro případné další spoje či výběr můžeme rozbalit roletové menu v horní části okna (Obr. 6).

 

Obr. 6 – Možnost změny typu spoje

Jiná možnost výběru spoje je pomocí tabulky spojů. Do té se lze dostat pomocí tlačítka napravo od roletky. (obr. 7) Toto okno ovšem funguje pouze jako nápověda, kde lze vybrat spoj. V horní části tabulky je 5 základních kategorií. Ve spodní části poté konkrétní spoje z dané kategorie. Po zvolení obrázku reprezentujícího spoj je zapotřebí tabulku skrýt kliknutím na totéž tlačítko.

Pozn.: Každé těleso může mít v prostoru 6 stupňu volnosti – tři translační a tři rotační. Některé aplikace umožňují uživateli přímé zapnutí/vypnutí konkrétních stupňů volnosti. V případě Inventoru jsou k dispozici přednastavené „šablony“ konkrétních spojů. Interně se ale zase nejedná o nic jiného, než o kombinace zapínání a vypínání některých stupňů volnosti. Jen je to transparentnější pro začínající uživatele.

 

Obr. 7 – tabulka spojů

Po výběru správného typu (v tomto příkladu rotačního) spoje následuje výběr geometrie. Pokud v prostředí sestav budeme vazbit podobnou geometrii, tak lze využít dvou vazeb. Jako první uchytíme osu čepu k ose náboje (obr. 8). V druhém kroku „zasuneme“ čep v axiálním směru do správné polohy. K tomu bychom použili vazbu typu „plocha na plochu“ a využili mezikruží pod hlavou čepu a čelní plochu náboje (Obr. 9).

 

Obr. 8 – vazba sestavy „osa k ose“

 

Obr. 9 – vazba sestavy plocha k ploše

Podobným způsobem, jaký byl vysvětlen výše, probíhá i vytvoření rotačního spoje. Jen zadávání geometrie pro tyto dvě vazby probíhá během jednoho dialogu a navíc v jiném pořadí:

Výběr osy čepu – výběr čelní plochy čepu – překliknutí na „komponentu č.2“ v dialogu a poté výběr osy komponenty 2 (náboje) a čelní plochy náboje (obr. 10). 

Pozn.: Třetí řádek může zůstat nevyplněn. Jedná se o úhlové natočení čepu vůči náboji. V tomto případě je bezpředmětné, takže jej lze vynechat.

 

Obr. 10 – reprezentace spoje pomocí známých vazeb sestavy

Po tomto kroku by měl být spoj vytvořen a funkční. V některých případech se může stát, že Inventor „chybně“ nastaví normálové směry rovin a čep vloží naopak, přestože plochy jsou totožné (obr. 11). V takovém případě není potřeba vazbu vytvářet znovu, ale pouze pomocí editace spoje převrátit směr jedné z os.

 

Obr. 11 – ukázka špatně nastaveného směru plochy

Ve stromu prohlížeče klikneme na upravit v místní nabídce spoje ve stromu prohlížeče (obr. 12).

 

Obr. 12 – úprava vytvořeného spoje

V okně editace klikneme na tlačítko obrátit směr Z. (Obr. 13)

 

Obr. 13 – obrácení osy souřadného systému součásti

V této fázi je již čep správně uchycen a má k dispozici jeden stupeň volnosti, jež mu poskytuje rotační spoj. Tento stupeň volnosti je rotace kolem vlastní osy. Pokud klikneme myší na čep a držíme tlačítko, tak lze vidět dynamický pohyb vyvozený silou, která se znázorní v okně (obr. 14). Tento pohyb již respektuje dynamické vlastnosti a rychlost pohybu by se měla měnit s rostoucí silou (odjezd kurzorem dále od součásti).

 

Obr. 14 – pohyb součásti vyvozený silou, která se určí kurzorem myši