Dynamická simulace Inventoru – tření

Tření je jev, který vzniká při vzájemném pohybu dvou těles v těsném kontaktu. Výsledkem tření je odporová síla, která působí proti pohybu. Pokud tření vzniká v rotačním spojení, tak je tato síla přepočítána na moment pomocí ramene síly (poloměru čepu). Práce potřebná pro překonání třecí síly je třením mařena zejména na teplo.

Jiný výklad může být, že tření je poměr mezi třecí a normálovou sílou. Tato definice vychází z vztahu pro výpočet třecí síly:

F_t=µ*F_n

F_t – třecí síla, µ – součinitel tření, F_n – normálová síla

Tření se dále rozděluje na statické a kinematické. Statické je většinou vyšší. Energie vyžadována k překonání statického tření a tedy uvedení těles do relativního pohybu je většinou vyšší, než energie nutná pro udržení pohybu. Dynamická simulace uvažuje právě kinematické tření, jež ovlivňuje již se pohybující tělesa.

Příklady koeficientu tření pro různé dvojice materiálů:

 Nastavení tření do spoje:

Jako příklad použijeme model z předchozího článku (Obr. 1). Výsledkem bude právě srovnání, jak moc ovlivní tření dosažený počet otáček s danou silou.

Obr. 1 – výsledek z předchozího článku

Zadání tření do spoje probíhá v editaci vlastností spoje v prohlížeči.

Obr. 2 – editace vlastností spoje z prohlížeče

V tomto okně vlastností je vždy tolik karet, kolik má spoj stupňů volnosti (pokud nepočítáme kartu „obecné“. Karta Stupeň volnosti 1 (R) odpovídá jedinému stupni volnosti, který má k dispozici rotační spoj (obr. 3). Písmeni R v závorce značí, že se jedná o rotační stupeň volnosti. Pokud by byl k dispozici ještě další posuvný stupeň volnosti, na tomto místě se objeví písmeno (T) jako translace.

Obr. 3 – Karta pro rotační stupeň volnosti

Na této kartě se přepneme pomocí prostředního z řady tří horních tlačítek na položku upravit kroutící moment ve spoji (obr. 4). Poté musíme povolit točivý moment spoje a ve spodní části okna jej definovat pomocí koeficientu tření a poloměru, na kterém působí třecí síla. To je v tomto příkladu 6mm.

Obr. 4 – vložení tření do spoje

Po spuštění simulace lze vidět, že výsledek je touto možností ovlivněn. Bez tření bylo ve stanoveném čase dosaženo asi 1390 otáček. Pro spoj s definovaným třením byl počet otáček asi poloviční (694).

Pozn.: Výsledky v grafu jsou uvedeny ve stupních. Výše zmíněný výsledek je tedy vydělen 360 pro získání počtu otáček.

Obr. 5 – zobrazení výsledku při uvažování tření (porovnatelný s tím na obr. 1)

Pokud má kterýkoliv spoj takto definovanou nějakou vlastnost, která jej vyčleňuje z výchozího nastavení, tak se  to zobrazí již ve stromu prohlížeče. U změněného spoje se zobrazí tento zelený kříž „#”. (obr. 6). Lze tak tedy poměrně jednoduše odlišit změněné spoje.

Obr. 6 – odlišení upraveného spoje značkou zeleného křížku