Подписка на новости АСКОН





Поля, помеченные звёздочкой (*), обязательны для заполнения.

Архив выпусков образовательного дайджеста

АСКОН гарантирует конфиденциальность предоставленной Вами информации.

Мы используем Ваши данные только для рассылки запрошенной Вами информации и не передаём их третьим лицам.


Методика создания параметризованного варианта кинематической схемы плоских рычажных механизмов в КОМПАС-3D

Авторы: Вячеслав Капшунов, Александра Григорьева и Анастасия Егорова, Забайкальский институт железнодорожного транспорта.

На кинематических схемах согласно ГОСТ 2.703 механизм изображается в каком-либо одном положении, т. е. такие схемы не дают возможности показать механизм в движении. Очевидно, что кинематические схемы, допускающие возможность согласованного перемещения звеньев механизма, имеют большое преимущество по сравнению со стандартными, «застывшими» схемами.

Создать подобные кинематические схемы можно, используя современные конструкторские системы автоматизированного проектирования, например, КОМПАС. Эта система дает возможность создавать так называемые параметрические изображения — такие изображения хранят информацию не только о расположении и характеристиках входящих в их состав геометрических объектов, но и о взаимосвязях между объектами и наложенных на них ограничениях.

На примере схемы кривошипно-ползунного механизма покажем, как можно создать ее параметризованный вариант.


Рис. 1 Схема кривошипно-ползунного механизма

Процесс построения такой схемы можно разделить на этапы создания звеньев схемы и наложения на эти звенья связей и ограничений с помощью параметризации. Параметризация в КОМПАС выполняется с помощью команд, расположенных на панели «Параметризация».

Кривошипно-ползунный механизм состоит из следующих звеньев: стойки с вращательной кинематической пары, кривошипа, шатуна и ползуна. Создаем в КОМПАС новый документ-фрагмент. Для построения стойки добавляем треугольник и окружность, которая будет показывать кинематическую пару. Треугольник необходимо разрушить , чтобы в дальнейшем можно было наложить необходимые ограничения.

Выделяем все отрезки, входящие в треугольник, и нажимаем кнопку «Параметризовать объекты» — отдельные отрезки треугольника снова «собираются» в фигуру. Дополнительно фиксируем положение точек всех вершин треугольника, используя команду «Зафиксировать точку».

Включаем параметрический режим нажатием кнопки «Параметрический режим» на панели «Текущее состояние» и выполняем заливку белым цветом области внутри окружности. Включение параметрического режима позволяет ассоциировать заливку с окружностью, т. е. заливка будет менять свои размеры и положение в зависимости от размера и положения окружности. Меняем порядок заливки — располагаем ее позади окружности.

Отключаем параметрический режим и с помощью команды «Объединить точки» соединяем точки центра окружности и вершины треугольника — окружность перемещается так, чтобы точка ее центра совпала с точкой вершины треугольника. Боковые стороны треугольника располагаем позади заливки. Звено «стойка» готово.

Для создания кривошипа добавляем во фрагмент отрезок, с помощью команды «Зафиксировать длину» делаем его длину неизменной. Командой «Объединить точки» совмещаем начальную или конечную точку отрезка с точкой центра окружности/вершиной треугольника. Располагаем отрезок за заливкой окружности.


Рис. 2 Начальный механизм

После всех этих построений мы получили начальный механизм он уже позволяет показывать движения звеньев: кривошип, «захватив» его курсором за любую точку, можно вращать.

Создаем отрезок стилем «Осевая», применяем к нему команду «Вертикальность» и совмещаем его нижнюю точку с точкой центра окружности (центром вращательной пары стойки), получив тем самым направляющую для движения ползуна.

Создаем следующее звено — шатун. Для этого добавляем отрезок, фиксируем его длину, добавляем две окружности, выполняем их заливку (при включенном параметрическом режиме) и совмещаем центры этих окружностей с конечными точками отрезка. Меняем порядок заливки окружностей таким образом, чтобы они закрывали концы отрезков.

Объединяем нижнюю конечную точку отрезка с верхней точкой кривошипа, а верхнюю точку с помощью команды «Точка на кривой» располагаем на построенной ранее направляющей (отрезке, созданном в стиле «Осевая»).

Для создания ползуна добавляем прямоугольник, разрушаем его и накладываем ограничения на его отрезки с помощью команд панели «Параметризация».


Рис. 3 Наложение ограничений на прямоугольник (ползун)

Добавляем отрезок стилем отрисовки «Вспомогательная» и с помощью команды «Объединить точки» совмещаем точки его начала и конца с точками диагонали прямоугольника. Этот отрезок играет роль вспомогательного элемента, на котором будет располагаться окружность — кинематическая пара шатуна. Вспомогательный стиль отрисовки позволит не выводить отрезок на печать.

Совмещаем точку, находящуюся в середине этого вспомогательного отрезка, и точку отрезка-шатуна, расположенную на направляющей. Параметризованный кривошипно-ползунный механизм создан.


Рис. 4 Параметризованная кинематическая схема кривошипно-ползунного механизма

Если «захватить» курсором любую точку кривошипа и начать его вращать, увидим, что все остальные звенья механизма совершают согласованные движения.

Иногда требуется создать несколько вариантов кинематической схемы, например, с различными размерами звеньев. Покажем это на примере созданного механизма, у которого будем менять длину кривошипа.

Прежде всего — удаляем ограничение «Фиксированная длина» у соответствующего отрезка: выделяем отрезок (кривошип), нажимаем кнопку «Показать/удалить ограничения», в списке выбираем пункт «Фиксированная длина» и удаляем его.

Создаем внешнюю переменную, в которой будет храниться длина кривошипа в миллиметрах.


Рис. 5 Внешняя переменная, в которой хранится длина кривошипа

Включаем параметрический режим и проставляем линейный размер — длину кривошипа, в окне переменных появляется переменная, связанная с этим размером. В поле столбца «Выражение» для созданной переменной вставляем имя внешней переменной.


Рис. 6 Переменная, связанная с длиной кривошипа

Открываем таблицу внешних переменных нажатием кнопки «Таблица переменных». Нажимаем кнопку «Читать внешние переменные» в этом окне, добавляем необходимое количество вариантов (кнопка «Добавить строку ниже» или «Добавить строку выше») и задаем значения переменной для варианта.


Рис. 7 Таблица переменных

После чего можно выбрать нужный вариант и нажать кнопку «Присвоить значения переменным» в нижней части окна — кинематическая схема перестроится в соответствии со значениями переменной.

При необходимости можно скрыть вспомогательные элементы построения, в данном случае — это вспомогательный отрезок, построенный по диагонали прямоугольника-ползуна. Для этого во фрагмент вставляем новый слой и делаем его погашенным, затем вспомогательный отрезок переносим на этот слой.

Созданные таким образом параметризованные кинематические схемы можно, например, использовать для демонстрации работы механизма, проведения кинематического анализа и других целей.

Вход на сайт

E-mail:
Пароль:
  Я не помню пароль.

Восстановление пароля

E-mail:
На указанный при регистрации email будет отправлено письмо с паролем