Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Использование шарниров и соединений




4.1. Типы используемых соединений и их общие свойства

  Рис. 15. Панель шарниров (сверху) и палитра соединений

После того как все части конструкции созданы, необходимо указать, каким способом они соединяются. В ADAMS имеются различные виды соединений:

- простые шарниры (осевые, сферические, винтовые и др.),

- составные шарниры (шестереночные, ременные),

- соединения примитивов (например, когда одна часть может двигаться только параллельно другой).

Все соединения в ADAMS по умолчанию являются идеальными, позже в шарнир можно добавить трение. При создании соединения необходимо, как правило, указать два тела, которые соединяются, и место расположения соединения. В ADAMS существует соглашение, что из двух соединяемых тел первое тело движется относительно второго. В любом соединении существуют силы реакции, которые выражают взаимное действие соединенных частей друг на друга. Можно использовать силу реакции со стороны первого тела на второе, наоборот или сразу две силы от двух тел. Каждому соединению сопоставляется специальный значок на экране, используя который можно изменять свойства соединения, также как свойства обычного тела.

При создании соединения необходимо учитывать следующие особенности:

- любую часть при необходимости можно соединить с фундаментом. Для этого достаточно указать его как вторую часть соединения;

- некоторые соединения, например перпендикулярное соединение, универсальный шарнир, требуют точного определения, какая часть является первой, а какая – второй. В противном случае такие соединения могут работать неправильно.

При создании шарнира ему автоматически присваивается название, состоящее из ключевого слова и номера шарнира. Для простых шарниров ключевое слово Joint (Joint_1, Joint_2 и т.д), шестереночного шарнира – Gear (Gear_1, Gear_2 …), для ременного соединения – Couple (Couple_1 Couple_2) и для примитивных соединений – Jprim (Jpirm_1, Jprim_2 и т.д.).

 

4.2. Инструменты для создания соединений

Для добавления соединений в модель можно использовать либо главную панель инструментов, либо панель соединений. На главной панели инструментов за соединения по умолчания отвечает кнопка .

Панель соединений может вызываться двумя способами: из верхнего меню Build/Joints, либо из панели шарниров кнопкой. Примитивные соединения доступны только из панели соединений. Общий вид панелей соединений и шарниров показан на рис. 15

Каждая панель содержит панель установок (Settings Container), где необходимо указать конкретные особенности данного соединения.

 

4.3. Использование простых шарниров

ADAMS имеет следующий набор простых шарниров:

1. Осевой шарнир (Revolute Joints)

2. Скользящий шарнир (Translational Joints)

3. Цилиндрический шарнир (Cylindrical Joints)

4. Сферический шарнир (Spherical Joints)

5. Плоскостной шарнир (Planar Joints)

6. Шарнир, передающий постоянную скорость

7. Винтовой шарнир (Screw Joints)

8. Жесткая заделка (Fixed Joints)

9. Карданный шарнир (Hooke/Universal Joint)

Осевой шарнир представим в виде дверной петли (рис.16), две половины которой могут поворачиваться относительно общей оси. Осевой шарнир определяется положением своей центральной точки в пространстве и направлением оси вращения. При создании такого шарнира ось вращения, как правило, направлена перпендикулярно рабочей плоскости и поэтому представляется в виде точки. В дальнейшем ориентацию шарнира можно изменить, меняя направление оси вращения.

Рис. 16 Рис.17

Скользящий шарнир (рис. 17) позволяет соединяемым частям перемещаться относительно друг друга вдоль одной оси, но запрещает поворачиваться друг относительно друга. Характеристики, определяющие положение скользящего шарнира в пространстве, те же, что и осевого, - точка центра и ось вращения, которая определяет его ориентацию в пространстве.

Рис. 18 Рис.19

Цилиндрический шарнир (рис. 18) представляет собой комбинацию первых двух шарниров. При таком соединении части могут и вращаться вокруг общей оси соединения, и скользить вдоль нее. Положение цилиндрического шарнира в пространстве определяет начальная точка соприкосновения частей и ось вращения.

Сферический шарнир (рис. 19) не позволяет соединяемым частям скользить относительно друг друга, но дает возможность вращаться как угодно вокруг одной общей точки, которая является центром шарнира. Эта же точка определяет положение шарнира в пространстве. Ориентации такой шарнир не имеет, поскольку нет фиксированной оси вращения.

 

 

Рис. 20

Рис. 21

Плоскостной шарнир (рис. 20) позволяет первой части двигаться и вращаться по плоскости второй части, но запрещает частям разделяться, в том числе и частично, например, верхний блок на рис. 20 не может повернуться так, чтобы одно ребро осталось на нижнем блоке, а три других оторвались от него. Положение такого шарнира в пространстве характеризуется точкой контакта двух тел и нормальным вектором к плоскости, в которой происходит скольжение одной части по другой.

Шарнир, передающий постоянную скорость (рис. 21). Этот шарнир является некоторым аналогом сферического шарнира. Дополнением является то, что соединяемые части вращаются каждая вокруг своей оси, причем с одинаковой (но не обязательно постоянной) угловой скоростью. Изменение угла между осями не изменяет угловую скорость. Если таким шарниром соединить два вала, как на рис. 21, то эти валы могут вращаться вокруг своих осей, и эти оси могут поворачиваться относительно друг друга.

Винтовой шарнир (рис. 22). Этот шарнир соединяет две части так же, как болт с гайкой, то есть обе части могут вращаться вокруг общей оси и при этом любому повороту соответствует смещение частей вдоль оси вращения в противоположных направлениях. Если зафиксировать одну часть, то вращаться и смещаться будет другая часть. Например, если фиксировать болт, то будет вращаться и смещаться только гайка и наоборот. Ориентация шарнира в пространстве производится с помощью определяющего маркера, ось Z которого направлена по общей оси вращения. При создании винтового шарнира необходимо задать шаг резьбы (Spich). Этот шаг определяет расстояние, на которое первая часть сдвинется вдоль оси вращения при ее повороте на 360 градусов относительно второй части. Поворот должен осуществляться в положительном направлении (против часовой стрелки, если смотреть на плоскость вращения с положительного конца оси Z). Шаг измеряется в установленных единицах измерения длины и по умолчанию имеет значение 1. Положительные значения шага соответствуют правой резьбе, а отрицательные - левой резьбе (смещение происходит вдоль отрицательного направления Z).

Рис. 22 Рис. 23

Жесткая заделка. При таком способе соединения части вообще не могут двигаться относительно друг друга, как если бы они составляли одно тело. Это соединение используется в статическом анализе для определения сил реакции заделки, а также как временное соединение при большом количестве подвижных частей, которое затрудняет анализ системы. Позже жесткую заделку можно будет заменить другим шарниром для дальнейшего исследования системы.

Карданный шарнир. Этот шарнир (рис. 23) используется, например, в тех случаях, когда вращение одного тела нужно передать другому телу и оси вращения этих тел не совпадают. При этом постоянство скорости не гарантируется. Такой шарнир широко используется в различных трансмиссиях, для соединения несоосных валов и т.д.

 

 

4.3.1. Создание простого шарнира

При создании шарнира можно задать только его расположение и ориентацию. Добавить трение в шарнир можно, используя панель модификации свойств, вызываемую командой контекстного меню Modify.

Для создания шарнира необходимо выполнить следующие действия:

1. На панели шарниров выбрать значок, соответствующий тому шарниру, который необходимо создать.

2. На панели установок определить способ создания шарнира:

а) 1 Location (Bodies Implicit) (одна точка, тела подразумеваются) – в этом случае достаточно указать на рабочей плоскости точку расположения шарнира. Соединяемые тела ADAMS выберет автоматически. Если вблизи шарнира есть только одно тело, то вторым телом будет считаться фундамент;

б) 2 Bodies - 1 Location (одна точка, два тела) - в этом случае необходимо указать сначала первое соединяемое тело, затем второе, а затем точку расположения шарнира. Таким образом, точно определяется, какое тело является первым, а какое вторым. Это наиболее простой и распространенный способ создания шарниров;

в) 2 Bodies - 2 Locations (два тела, две точки) - в этом случае нужно сначала указать первое тело, затем второе, затем точку закрепления шарнира на первом теле и на втором теле.

3. Определить способ ориентации шарнира:

а) Normal to Grid - определяющая ось шарнира (если такая есть) будет направлена по нормали к рабочей плоскости, если она видна, или по нормали к экрану;

б) Pick Feature - позволяет задать другое направление определяющей оси шарнира, например, по нормали к поверхности соединяемого тела.

4. Выделить первое соединяемое тело, используя левую кнопку мыши, и, если необходимо, таким же образом второе тело.

5. Расположить курсор в месте соединения частей и нажать левую кнопку мыши. Если выбран способ 2 Bodies - 2 Locations, то место соединения указать на каждой части.

6. Если выбран способ ориентации Pick Feature – необходимо двигать курсор от места соединения, появится стрелка, определяющая ориентацию шарнира. Выбрать необходимое направление ориентации и нажать левую кнопку мыши.

 

 

4.3.2. Изменение характеристик простого шарнира

После создания шарнира иногда необходимо уточнить, изменить или добавить некоторые характеристики для более точного моделирования его работы. К таким характеристикам относятся:

- базовые свойства (части, которые соединяет шарнир и тип самого шарнира),

- начальные условия работы шарнира (начальное положение и скорость),

- закон относительного движения тел, которые участвуют в закреплении,

- трение в шарнире.

Для изменения характеристик шарнира необходимо выделить его и правой кнопкой мыши вызвать контекстное меню. В этом меню выбрать название шарнира, и затем пункт Modify. Раскроется диалоговая панель, на которой будут отображены основные характеристики данного шарнира. На рис. 24 показано диалоговое окно для осевого шарнира к фундаменту. Значения его компонент следующие:

Name - в этой строке указывается название шарнира;

Рис. 24

First body и Second Body -в этих строках указываются названия соединяемых частей;

Type - тип шарнира. В этой строке можно раскрыть подменю, в котором указаны все доступные типы шарниров и примитивных соединений. При необходимости тип шарнира можно изменить;

Force Display - в данном меню указаны возможные варианты показа сил реакции в шарнире на экране во время моделирования:

а) none - силы не показываются вообще;

б) on first body - показывается сила реакции, действующая на первое тело;

в) on second body - показывается сила реакции, действующая на второе тело;

Impose Motion(s) - задание закона движения частей в шарнире. Этот пункт позволяет задать закон изменения положения, скорости или ускорения частей относительно друг друга в процессе моделирования. Подробно этот пункт будет рассмотрен ниже;

Initial Conditions - позволяется задать начальное положение и начальную скорость движущейся части относительно неподвижной, если не задан закон движения. Подробно этот пункт будет рассмотрен ниже;

Friction (трение) - кнопка задания трения в шарнире является крайней правой из четырех кнопок в нижней части панели.

 

4.3.3. Ограничения на изменение типа шарнира

- Нельзя изменить тип шарнира, если задан закон движения соединяемых частей.

- При смене типа шарнира из него автоматически удаляется трение.

- Нельзя изменить тип у винтового шарнира и любой шарнир нельзя изменить на винтовой шарнир.

 

4.3.4. Задание начальных условий движения для соединяемых тел

Начальные условия позволяют задать начальное положение и начальную скорость соединяемых частей относительно друг друга. С другой стороны, как было показано ранее, начальное положение и начальная скорость некоторого тела могут быть заданы с помощью команды Modify контекстного меню.

Рис. 25

Если начальное положение части задается в шарнире, то условия, поставленные из контекстного меню, игнорируются. При этом если это различие больше 60 градусов, то выдается сообщение об ошибке и моделирование прекращается. Если же в шарнире задается начальная скорость, не совпадающая со скоростью, заданной из контекстного меню, то реальная начальная скорость рассчитывается с учетом как скорости заданной в шарнире, так и из контекстного меню.

Для изменения начальных условий в окне изменения свойств шарнира выбрать пункт Initial Conditions, появится диалоговое окно (рис. 25), в котором нужно установить флажки и задать значения для доступных перемещений и скоростей.

 

4.3.5. Задание закона движения

для соединяемых тел

В шарнире можно задать закон движения частей относительно друг друга по доступным степеням свободы. Например, для скользящей заделки можно определить закон изменения расстояния, скорости или ускорения, с которыми части двигаются относительно друг друга.

Рис. 26

Для задания движения частей в окне изменения свойств шарнира выбрать пункт Impose Motion(s), раскроется диалоговое окно с указанием возможных степеней свободы. Некоторые степени свободы в зависимости от шарнира будут недоступны.

Для доступных степеней свободы с помощью подменю можно выбрать следующие значения:

free - часть является свободной и движется только под действием других частей или внешних сил,

displ(time) - закон движения,

velos(time) – закон изменения скорости от времени,

accel(time) – закон изменения ускорения от времени.

Зависимости от времени задаются в виде арифметических выражений, где time обозначает время, Disp Ic и Velo Ic – начальные скорость и положение тела. На рис. 26 показано задание закона движения для случая, когда единственная степень свободы – это вращение вокруг оси Z.

Подробно задание движения частей будет рассмотрено ниже.

 

4.3.6. Добавление трения в шарнир

Для добавления трения в шарнир на панели изменения свойств шарнира нажать крайнюю правую кнопку из четырех в нижнем ряду. Появится панель установок для трения. На этой панели задать необходимые значения. Для каждого шарнира имеются свои параметры трения.

 

4.4. Использование составных шарниров

В составных шарнирах тела соединяются не напрямую, а посредством добавочных элементов. В ADAMS существуют два типа составных шарниров

- шестереночное соединение ,

- ременное соединение. .

 

4.4.1. Использование шестереночного соединения

В шестереночное соединение входят две шестерни, которые связаны друг с другом при помощи зубцов (рис. 27). Таким образом, задание вращения одной шестерни ведет к вращению и второй шестерни. На самом деле в ADAMS зубцы шестерен не рассматриваются, а шестереночное соединение подразумевает, что контакт шестерен происходит без проскальзывания. Существует два вида шестерен: цилиндрические и линейные.

На рис. 28 показано соединение цилиндрической и линейной шестерен. Шестерни могут быть подсоединены к третьей части - соединяющему звену или находиться на разных механизмах, вращаться в одной или разных плоскостях, в любом случае у шестерен должна быть одна общая точка контакта в месте их соединения. Точка контакта определяется маркером общей скорости (common velocity) или сокращенно CV. причем ось Z этого маркера должна быть расположена по направлению скорости в точке контакта.

Рис. 27 Рис. 28

 

Для создания шестереночного соединения необходимо:

1) создать два тела, которые будут играть роль шестерен, например, два цилиндра, и присоединить их к фундаменту или другим телам при помощи простых шарниров. Для присоединения можно использовать следующие шарниры: осевой шарнир, цилиндрический и скользящий. При этом необходимо учесть, что при создании шарниров шестерни должны быть первыми телами;

2) создать маркер в точке контакта шестерен. Ориентировать маркер так, чтобы ось Z совпадала с направлением скорости в точке контакта (была направлена по касательной к поверхностям шестерен);

3) в главном меню инструментов выбрать кнопку создания шарниров, затем выбрать шестереночное соединение (кнопка с двумя шестернями). Раскроется диалоговое окно, в котором нужно задать характеристики шестереночного соединения:

Gear Name - название шарнира. По умолчанию - Gear, Gear_1 и т.д.,

Joint Name - в этой строке по очереди указать названия шарниров, которыми шестерни прикреплены к соединяемому телу,

Common Velocity Marker - указать название маркера, который определяет точку контакта.

Позже все эти параметры можно изменить с помощью контекстного меню.

Следует отметить, что геометрическая форма тел, участвующих в соединении, не обязательно должна соответствовать их роли, то есть тела, обозначающие круглые шестерни, не обязательно должны быть круглыми, а тело, обозначающее стержень, не обязательно должно быть прямым. В ADAMS тела существуют сами по себе, а соединения сами по себе. Например, в соединении двух круглых шестерен, независимо от формы тел, их обозначающих, радиусы шестерен отсчитываются от простых шарниров до точки контакта. Если на роль шестерен вместо цилиндров взять, например, квадраты, то они также будут вращаться, хотя в некоторых случаях физической точки зацепления на экране между ними не будет.

 

4.4.2. Использование ременного соединения

Соединение с помощью гибких нитей или ремней используется там, где нужно передать движение без непосредственного контакта вращающихся деталей. Такие соединения используются, например, в вентиляционных системах для передачи вращения от двигателя к вентилятору без вредных побочных вибраций, а также в различных подъемных устройствах, где роль ремней играют троса, на которых висит груз.

Рис. 29

Ременное соединение состоит из ведущего тела, которое является источником движения, и одного или двух ведомых тел, на которые это движение передается. Общий вид ременного соединения для вращательного движения показан на рис. 29. При создании соединения используют только два тела, а затем можно добавить третье. Кроме того, одно и то же тело может быть включено в несколько разных соединений, и таким образом движение можно передавать на любое количество тел.

Для создания ременного соединения необходимо:

1) создать два тела, например два цилиндра, одно из которых будет задавать движение, и закрепить их осевыми, цилиндрическими или скользящими шарнирами к неподвижным телам или фундаменту;

2) на панели инструментов выбрать значок ременного соединения;

3) на рабочей плоскости сначала отметить левой кнопкой мыши ведущее тело, а затем – ведомое.

По умолчанию радиусы вращения обоих тел считаются одинаковыми.

Рис. 30

После создания параметры ременного соединения можно изменить с помощью команды Modify контекстного меню, в котором это соединение обозначается словом Coupler и порядковым номером: Coupler_1, Coupler_2... При выборе этой команды появляется диалоговое окно (рис.30) (кнопки Ok, Apply, Cancel не показаны).

В этом окне можно задать следующие параметры:

Name - название соединения,

Two Joint Coupler или Three Joint Coupler - количество соединяемых тел два или три. Одно из этих тел является ведущим,

Linear или Non-Linear - вид связи между соединяемыми телами. Линейная связь подразумевает нерастяжимую нить, а нелинейная - растяжимую. При использовании нелинейной связи в диалоговом окне появляется дополнительная строка, в которой необходимо указать параметры процедуры пользователя, отвечающей за описание нелинейности,

Joint - названия простых шарниров, используемых в соединении:

Driver – шарнир, к которому крепится тело, задающее движение,

Coupled - название ведомого шарнира. Если шарниров в соединении три, то ведомых шарнира два,

Scale - коэффициент отношения движения ведущего и ведомого тел.

Для случая вращательного движения этот коэффициент определяет отношение угловых скоростей и перемещений, для случая поступательного движения - отношение линейных скоростей и перемещений. Если этот коэффициент равен единице, то радиусы тел одинаковы и тела вращаются с одинаковой скоростью. Если этот коэффициент отрицателен, то движение ведущего и ведомого тела происходит в противоположных направлениях. Если этот коэффициент больше нуля, то движения сонаправленные. Если задано вращательное движение, то при отрицательном коэффициенте ведущее и ведомое тела будут вращаться в разные стороны, а при положительном - в одну сторону. Несколько сложнее дело обстоит со скользящими шарнирами. При создании таких шарниров стрелкой отмечается положительное направление перемещения. Если коэффициент положительный, то оба тела будут двигаться одновременно либо в положительном, либо в отрицательном направлении, но каждый вдоль своего направления, которое было указано стрелкой при создании. Если же коэффициент отрицательный, то при движении ведущего тела вдоль положительного направления своей стрелки ведомое тело будет двигаться вдоль отрицательного направления своей стрелки.

 

4.5. Использование примитивных соединений

Примитивные соединения, так же как и шарниры, ограничивают свободное движение одного тела относительно другого. В отличие от шарниров, примитивные соединения не всегда можно представить в виде физических носителей они являются, скорее, математическими элементами. Наоборот, некоторые виды простых шарниров можно получить комбинацией примитивных соединений. Пример примитивного соединения: два тела двигаются так, что ось Z определяющего маркера первого тела всегда перпендикулярна оси Z определяющего маркера второго тела.

Доступ к инструментам для создания примитивных соединений осуществляется только из палитры соединений, которая вызывается с помощью команд верхнего меню Build, Joints. После создания параметры примитивных соединений можно изменить аналогично параметрам простых шарниров.

Ниже перечислены виды примитивных соединений и их действие на соединяемые тела.

1. Inline (на линии) – первое тело может перемещаться только вдоль одной линии, определяемой осью Z второго тела. 2. Inplane (на плоскости) – одна часть движется так, что все время остается в плоскости X,Y, определяемой вторым телом. 3. Orientation (фиксированная ориентация) – первое тело движется так, что оси координат определяющего маркера не могут поворачиваться относительно осей определяющего маркера второго тела. 4. Parallel Axes (параллельные оси) – ось Z определяющего маркера первого тела должна оставаться параллельной оси Z определяющего маркера второго тела. 5. Perpendicular axes (перпендикулярные оси) – тела двигаются так, что оси Z их определяющих маркеров всегда остаются перпендикулярными. При этом движение второго тела может быть задано, а движение первого определяется из условий соединения.            

Для создания примитивного соединения необходимо:

1) на палитре соединений выбрать значок, соответствующий необходимому соединению, и на панели установок определить следующие параметры:

а) вид соединения тела:

- 1 Location - Bodies Implict - на экране достаточно будет указать точку контакта. Соединяемые тела ADAMS выберет сам,

- 2 Bodies - 1 Location - на экране необходимо будет указать и отметить левой кнопкой мыши сначала первое тело, затем второе, затем точку соединения,

- 2 Bodies - 2 Location - на экране необходимо будет отметить по очереди два тела и точки контакта на каждом из них;

б) Способ ориентации соединения:

- Normal to Grid - соединение будет ориентировано по нормали к рабочей плоскости,

- Pick Feature - дает возможность ориентировать соединение вдоль произвольного направления;

2) указать на рабочей плоскости необходимые тела и точку контакта в зависимости от способа соединения;

3) указать при необходимости вектор, по которому будет ориентировано соединение. Для этого двигать мышь от точки контакта, на экране появится стрелка, определяющая направление ориентации. После ориентации стрелки в нужном направлении нажать левую кнопку мыши.


5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ЗАКОНА ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ (POINT MOTION)

 

5.1. Законы движения тел

В общем случае в процессе моделирования можно задавать закон движения одного тела относительно другого, даже если эти тела не связаны между собой каким-либо соединением. Если в модели присутствует только одно тело, например летящий снаряд, то вторым телом принимается фундамент. Задание закона движения является преобладающим параметром над действующими на тело силами, то есть если задан закон движения, то какие бы силы не действовали на тело, оно будет двигаться по заданному закону. Однако необходимо помнить, что полный закон движения определяется шестью уравнениями, которые выражают зависимость трех пространственных координат и трех углов между осями подвижной и неподвижной систем координат от времени. Поэтому если закон движения задан не полностью, например, дана зависимость только x=x(t), остальные координаты считаются свободными и действие сил вдоль этих координат изменит общее движение тела. Закон движения тела может определяться разными способами. Можно задать перемещение или скорость или ускорение тела как функцию от времени. При указании закона движения можно пользоваться стандартными математическими функциями (степень, синус...). В отличие от движения, задаваемого в шарнире, где допустимыми перемещениями являются только поступательное и вращательное, движение отдельного тела может быть достаточно сложным и включать в себя несколько простых движений и вращение вокруг различных осей.

В ADAMS имеются два основных вида движения тел:

1. движение вдоль одной оси (Single point motion) - позволяет задать поступательное или вращательного движение двух тел вдоль одной оси;

2. сложное движение (General point motion) - позволяет задать произвольное движение одного тела относительно другого, состоящее из трех поступательных и трех вращательных движений.

При задании движения на каждой части создается по маркеру. Как и в случае шарнирного соединения, считается, что первая часть движется относительно второй, поэтому маркер на первой части называется движущимся маркером (moving point), а маркер на второй части – базовым маркером (reference marker).

Замечание. Движение тел по заданному закону является относительным. Если второе тело не закреплено или не является фундаментом, то оно начнет двигаться вместе с первым по своей траектории, даже если на него не действуют никакие силы. Такое взаимное движение частей может существенно изменить ожидаемую траекторию первой части.

 

 

5.2. Задание закона движения

Простое движение по умолчанию принимается вдоль или вокруг некоторой оси, обычно оси Z. При создании можно задать другую произвольную ось. Сложное движение создается как шесть простых движений одновременно по всем степеням свободы подвижного маркера, но величины этих движений по умолчанию не задаются и их нужно определять вручную.

Созданное движение определяется подзаголовком Motion для простого движения или General motion для сложного движения и названием движения Motion_1, Motion_2 и т.д.

Для задания закона движения необходимо:

1. на панели задания движения нажать кнопки

а) для создания простого движения ,

б) для создания сложного движения ,

в) для вызова палитры шарниров и управляющих движений ,

 

2) на панели установок определить следующие параметры:

а) способ задания движения:

- 1 Location - достаточно указать точку приложения движения на рабочей плоскости. К каким телам приложено движение ADAMS определит сам,

- 2 Bodies, 1 Location - на рабочей плоскости сначала указать первое тело, затем второе, затем точку, к которой приложено движение,

- 2 Bodies, 1 Locations - на рабочей плоскости указать первое, тело, второе тело и точки приложения движения на первом и втором теле. Этот способ позволяет наиболее точно задать точки приложения движения;

б) ориентацию базового маркера, определяющего движение:

- Normal to Grid -ось Z базового маркера направлена по нормали к рабочей плоскости,

- Pick Feature -направление оси Z базового маркера выбирается пользователем. Эта направление необходимо будет указать сразу после определения точки (точек), к которым приложено движение;

в) для простого движения можно дополнительно задать вид перемещения (поступательный, вращательный) и скорость как число или функцию от времени на панели характеристик;

3. на рабочей плоскости указать необходимые тела и точки в соответствии с пунктом 2. Если выбран пункт Pick Feature, то после указания последней точки приложения необходимо двигать мышь около этой точки. На экране появится стрелка, показывающая ориентацию оси Z базового маркера. После выбора нужного направления нажать левую кнопку мыши. Если задается сложное движение, то на экране появится панель с указанием степеней свободы первого тела, в которой нужно задать необходимые законы для поступательных и вращательных движений.

 

5.3. Изменение существующих законов движения

Заданное движение на экране отображается в виде прямой или полукруглой двойной стрелки. Для изменения закона движения необходимо использовать контекстное меню, в котором нужно выбрать название соответствующего движения и затем пункт Modify. Появится диалоговое окно, вид которого зависит от того, является ли движение простым или сложным. На рис. 31 показано диалоговое окно для простого движения, на рис. 32 для сложного.

 

Рис. 31 Рис. 32

На панели изменения свойств простого движения можно изменить следующие параметры:

- Name - название движения;

- Moving Point -название движущегося маркера;

- Reference Point - название базового маркера. В этих двух строчках можно с помощью контекстного меню изменить координаты и ориентацию маркеров, а также поменять местами первую и вторую части (для этого нужно поменять местами маркеры);

- Direction - направление перемещения. С помощью меню могут быть доступны все шесть степеней свободы Along (вдоль) X, Y, Z, и Around (вокруг) X, Y, Z;

- Type - параметр движения: перемещение (Displacement), скорость (Velocity) или ускорение (Acceleration);

- Function - математическое выражение для выбранного выше параметра как функция от времени;

- Displacement IC - начальное смещение тела;

- Velocity IC - начальная скорость тела.

Для сложного движения тела параметры будут аналогичные, только вместо пункта Direction одновременно показаны все шесть степеней свободы.

Для каждой степени свободы можно изменить параметр, описывающий движение, и начальные условия аналогично простому движению.

Замечание. Угловая скорость по умолчанию измеряется в радианах. Для того чтобы задать ее в градусах, необходимо после числового значения поставить букву d: 15d - 15 градусов в секунду.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 2053; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.14 сек.