Päť vecí, ktoré by ste mali vedieť o Pohybových Analýzach


Keď navrhujete zostavy, mnohokrát uvažujete o pohybujúcich sa súčiastkach – radi by ste rozhýbali mechanizmus. Chcete zistiť, či sú nejaké presahy súčiastok, chceli by ste určovať sily v kĺboch/vo väzbách; potrebujete vedieť, či má piest dostatočný zdvih, keď je aplikovaný/zapnutý motor.

Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER) prichádza s výkonnými nástrojmi návrhu mechanizmu, ako sú nástroje pre kontrolu prienikov medzi pohybujúcimi sa súčiastkami – Rozšírený Modul Návrhu Mechanizmu (MDX) – ktorý je štandardom v licenčnom balíku Foundation Advantage systému Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER). Toto umožňuje pohybovať a animovať vaše súčiastky, a to bez nutnosti opustenia dôverne známeho prostredia návrhu zostáv v Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER)-i.

 

Ale čo tak ďalšie aspekty pohybových analýz – zadávanie trenia alebo užívateľom definované zaťaženia (napr. vznetový motor, hydraulické a gravitačné zaťaženia)? Pre tieto prípady môžete siahnuť po module Dynamiky Mechanizmov (MDO) pre systém Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER), nástroj pre interpretáciu vašej zostavy v reálnych podmienkach, bez spoliehania sa na zložité fyzikálne prototypy.

Bolo by pekné, keby ste mohli zadať trenie do valivého ložiska, čiže by ste naisto vedeli, že vaša konštrukcia znesie užívateľom zadané reálne podmienky.

Tu je pár vecí, ktoré by ste mali vedieť o silných a komplexných nástrojoch pohybových analýz, ktoré nájdete v systéme Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER).

 

1.  Pohybové analýzy sú jednoduchšie, ako si myslíte


Mnoho projektantov, či konštruktérov, pociťuje proces výuky ako príliš veľkú počiatočnú záťaž, na to aby zvládli prevedenie pohybových analýz, v porovnaní ku získaným výhodám. Toto však nie je prípad pre návrh mechanizmov a dynamické riešenia v systéme Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER).

S oboma modulmi MDX a MDO nepotrebujete školenia pre nové prostredie, pretože je plne integrované v Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER)-i. Získate rozmanité možnosti, ako robiť veci ako sú napr.: prizostaviť súčiastku do mechanizmu, možnosť ho voľne ťahať, alebo zadávať ovládacie prvky-motory. A zároveň získavate priame spätné väzby na obrazovke v každom čase; napr. automaticky aktualizované šípky vektorov pri aplikovaných silách, pričom veľkosť vektorov samotných sa mení odpovedajúc veľkosti dynamických síl vo vašej zostave.

 

2.  Pohybové Analýzy, integrované s Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER) môžu šetriť Váš čas


Moduly MDX a MDO v Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER)-i zjednodušujú vaše analýzy a skracujú čas potrebný pre export a import vašich zostavných dát cez IGES, STEP alebo iné štandardné prenosové formáty dát.

Keď chcete analyzovať dynamiku vašich mechanizmov, ale nepoužívate modul MDO, musíte posunúť vašu konštrukciu spolupracovníkovi, ktorý používa iné softvérové balíky pre pohybové analýzy alebo analýzy pomocou metódy konečných prvkov (FEA).

Tento prenos si vyžaduje „nad-čas“ a úsilie pre prevedenie vašich dát do príslušného formátu, ktorý bude možné importovať do iného ekvivalentného analyzačného nástroja. Keď zase získate výsledky, ktoré vyžadujú zmenu Vašej konštrukcie, musíte manuálne previesť zmeny do vašej zostavnej konštrukcie alebo ich musíte exportovať von z pohybovej analýzy a dostať späť do vášho CAD-u. Toto si vyžaduje pretvorenie modelu a spotrebuje to niekoľko desiatok minút až celé dni (v závislosti na zložitosti zostavy).

S modulom MDO nepotrebujete žiadne prevody dát. Od spracovania všetkých dát, cez nastavenia a analýzy je všetko prevedené v Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER)-i a všetky okrajové podmienky pohybu sú tvorené a ukladané s vašim modelom. Toto vám získava viacej času na zmeny a „doladenie“ vášho konštrukčného návrhu.

 

3.  Môžete jednoducho tvoriť Merania rôznych zaťažujúcich charakteristík


Modul MDO má nástroj pre meranie oboch, statických a „ne-statických“/dynamických zaťažení. Spolu, tieto analýzy pohybu, budú riešiť celkové zaťažujúce podmienky.

Merania statického zaťaženia sa nemenia na samotnej súčiastke. Ak navrhujete zverák/svorku stolovej lampy, napr.: chcete použiť statické zaťaženie pre zistenie sily pružiny, ktorá má udržať lampu prichytenú na stôl.

Avšak, ak chcete navrhnúť kryt (kufor, dvere, …) automobilu, potrebujete zadať ne-statické zaťaženie aby ste uvažovali s väčšou komplexnosťou navrhovaných kĺbov a piestov, ktoré zachytia kryt v prípade potreby; a ďalej, aby šofér, navyše osoba s veľmi malou silou, vedela kryt zatvoriť. Toto je komplikované, pretože prináša vstupné faktory združené s vyvážením, sily aplikované osobou zatvárajúcou kryt a tiež gravitáciu, atď.

 

4.  Môžete prenášať dynamické pohybové zaťaženia z MDO do modulu Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER)-a Štrukturálnych a Tepelných Analýz


Ak potrebujete ďalšie/doplnkové analýzy previesť SW pre analýzy metódou konečných prvkov, môžete doplniť ďalší krok – modul Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER)-a pre Štrukturálne a Tepelné Analýzy– ako plne integrované riešenie. Použijeme znovu hák automobilu ako príklad, MDO vám umožňuje poslať hotový návrh modelu a maximálne, či minimálne sily na súčiastkach do modulu „Structural and Thermal“. Toto napomáha určovať napätia a charakteristiky porúch materiálu kĺbov v priebehu použitia. Pretože modul Štrukturálnych a Tepelných Analýz je plne asociatívny so systémom Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER) a modulom MDO, zmeny urobené v FEA modeli sa okamžite odrazia v primárnom návrhu, a naopak. S každou zmenou konštrukcie, môžete rýchlo opakovane prepočítať pohybovú analýzu, zaviesť nové sily do štrukturálnej a tepelnej analýzy a opakovane spustiť túto analýzu. Všetko môžete previesť bez pretvorenia a prestavovania či už pohybovej alebo štrukturálnej analýzy nanovo.

 

5.  Môžete vytvoriť profily vačky, kde vačka neexistuje


Ak potrebujete ďalšie/doplnkové analýzy previesť SW pre analýzy metódou konečných prvkov, môžete doplniť ďalší krok – modul Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER)-a pre Štrukturálne a Tepelné Analýzy– ako plne integrované riešenie. Použijeme znovu hák automobilu ako príklad, MDO vám umožňuje poslať hotový návrh modelu a maximálne, či minimálne sily na súčiastkach do modulu „Structural and Thermal“. Toto napomáha určovať napätia a charakteristiky porúch materiálu kĺbov v priebehu použitia. Pretože modul Štrukturálnych a Tepelných Analýz je plne asociatívny so systémom Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER) a modulom MDO, zmeny urobené v FEA modeli sa okamžite odrazia v primárnom návrhu, a naopak. S každou zmenou konštrukcie, môžete rýchlo opakovane prepočítať pohybovú analýzu, zaviesť nové sily do štrukturálnej a tepelnej analýzy a opakovane spustiť túto analýzu. Všetko môžete previesť bez pretvorenia a prestavovania či už pohybovej alebo štrukturálnej analýzy nanovo.

Navrhujete vnútorný spaľovací priestor motora a viete, že vačka a vačkový hriadeľ prezentuje obzvlášť náročný spoj so zahrnutím nielen pohybu, ale s uvažovaním napr. klzného trenia a rázov založených na “spätnej-obnove” materiálu počas rázov. Spravidla, návrhy vačiek vyžadujú početné iterácie – a fyzické prototypy – pred ich dokončením. Ale modul MDO vám umožňuje postaviť profil vačky od počiatočnej aplikovanej sily cez všetky ďalšie zložky syntézy/zlúčené do vačky. Potom môžete testovať vačku pre všetky podmienky a robiť iteračné zmeny, avšak bez čakania na fyzické prototypy alebo prenosy dát do iných FEA softvérov.

 

Vitajte v reálnom svete

Nástroje pohybovej analýzy v Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER)-i, obzvlášť MDO, môžu byť podľa Rica Leedsa, produktového manažéra PTC, obrovskou pomocou konštruktérom mechanizmov.

Projektanti a spoločnosti, pre ktoré pracujú, často zisťujú, že virtuálne prototypy zlepšujú kvalitu finálneho produktu a umožňujú im byť viac konkurencieschopné skrátením „času na predaj.

Ak konštruktéri analyzujú ich návrhy ešte v skorých štádiách vývojového procesu, vytvoria viac konštrukčných návrhov riešení ku novším produktom. Čím je produkt inovačnejší, tým lepšie sa bude na trhu správať.

Takže v konečnom dôsledku logicky vychádza, že konštruktéri urobia najväčšie množstvo testov a analýz v počiatočnej fáze návrhu. Tu je jasne vidieť ten naozajstný rozdiel pri práci s modulmi MDX a MDO.