Учебные пособия и литература / Пособие по СДМ Курсовой проект
.pdf
Рис. 47.
Рис. 48.
Рис. 49.
41
Построив отдельные детали их надо собрать в сборочную единицу.
8. Кинематический и прочностной анализ рабочего оборудования экскаватора в системе SolidWorks.
Современные системы CAD позволяют произвести кинематические расчеты любого объема и с высокой точностью.
Интерфейс системы твердотельного моделирования SolidWorks.
Для выполнения расчетов в системе CAD SolidWorks необходимо проверить следующие настройки.
Наличие версии SolidWorks Premium в которой установлены дополнительные расчетные пакеты:
-SolidWorks Motion Simulation
-SolidWorks Simulation
Эти дополнительные пакеты должны быть загружены иначе не будут активированы иконки и рабочие функции.
В главном меню надо выбрать раздел Инструменты -> добавления
Рис. 50 Содержание настроек в окне «Добавления».
42
Кинематические расчеты производятся при выборе пункта меню «Анализ движения».
Рис. 51 Выбор режима кинематического анализа.
Чтобы произвести кинематические расчеты трехмерную модель надо дополнить движущей силой и силами сопротивления.
В меню Motion доступны следующие компоненты.
Компонент «двигатель»
Рис. 52 Компонент «двигатель» в меню SolidWorks Motion которое расположено внизу окна.
Данная опция позволяет приводить в движение сборку. Возможны два варианта движущей силы, это поступательная и вращательная. При этом можно придавать движению разные значения в виде графиков и табличных значений. Для правильного функционирования расчетов необходимо помнить, что данная сила задается по «жесткой характеристике», то есть, у нее нет числового значения в ньютонах.
43
Рис. 53 Компонент «пружина» в меню SolidWorks Motion.
Рис. 54 Компонент «демпфер» в меню SolidWorks Motion.
Рис. 55 Компонент «сила» в меню SolidWorks Motion.
44
Рис. 56 Компонент «контакт» в меню SolidWorks Motion.
Рис. 57 Компонент «Сила тяжести» в меню SolidWorks Motion.
Рис. 58 Компонент «Результаты и эпюры» в меню SolidWorks Motion.
Рис. 59 Компонент «Свойства исследования движения» в меню SolidWorks Motion.
45
Рис. 60 Компонент «Настройка структурного анализа» в меню SolidWorks Motion.
Сейчас видно, что иконки расчетов не активны. Это потому что нет графиков для расчетов. Выбрав деталь или соединение и настроив параметры графика, можно будет произвести прочностной расчет.
Процесс сборки стрелы из отдельных деталей
Гидроцилиндры надо собрать в отдельные сборки, так как потом, при построении поршней будет очень сложно сделать привязку поршней к внутренней поверхности корпусов гидроцилиндров.
Сборку можно начинать с любой детали, главное в конце проверить, чтобы зафиксированной была только одна деталь – опора стрелы. Если после запуска движения сборки стало заметно покачивание отдельных деталей при движении, это значит что имеются избыточные связи между деталями.
Плоский шарнир состоит из трех деталей, но для кинематического анализа необходимо произвести соединение только между двумя деталями шарнира.
Обязательные сопряжения:
«концентричный» стрела-рукоять 2 штуки; «совпадение» стрела-рукоять 2 штуки.
Вспомогательные сопряжения:
«концентричный» рукоять-палец 1 штука; «совпадение» стрела-палец 1 штука.
Удобно, нарисовав предложенную схему соединения (рис. 61), проверить наличие всех нужных связей.
46
Рис. 61 Схема сопряжений в шарнире.
Приложение движущих сил и сил сопротивления к деталям сборки.
Для выполнения кинематического анализа достаточно будет двух видов нагрузок. Это «линейный двигатель» и «Сила».
Чтобы обеспечить движение всех деталей стрелы, необходимо прикрепить линейный двигатель к штокам каждого гидроцилиндра.
47
Рис. 62 Окно настроек линейного двигателя.
Задав перемещение штока гидроцилиндра на определенное расстояние в виде табличных значений, можно реализовать перемещение ковша по разным траекториям в пределах рабочей зоны.
Компонент «Сила» может быть приложена как постоянная по величине, так и в виде графика. Для задания силы в виде графика необходимо самостоятельно заполнить таблицу значений.
48
Рис. 63 Приложение силы сопротивления резания к ножу ковша.
Конструктор функций.
Силы сопротивления копанию можно задать как в виде постоянного значения, так и в виде функции различного вида.
Наиболее удобный способ, это использовать конструктор функций, который позволяет в наглядном виде производить редактирование. Для этого надо выбрать сегментный режим присвоения значений силы.
Значения стандартных функций конструктора показаны на графиках в симметричном виде (рис. 65-69).
49
50
Рис. 64 Окно настроек генератора функций.