Đang tải... (xem toàn văn)
This article introduces the main functions of Inventor software for investigating kinetics mechanism and shows the results obtained from investigating kinetics of crank and rocker mech[r]
(1)Tạp chí Khoa học Phát triển 2008: Tập VI, Số 1: 76-86 Đại học Nông nghiệp I
khảo sát động học cấu phần mềm inventor
Investigation of mechanism kinetics through inventor software
Đỗ Hữu Quyết* SUMMARY
Autodesk Inventor is an intelligent software that can help to computationally design parts of machines based on 3D models One of the useful functions of this software is to investigate the mechanism kinetics Inventor allows to quickly and conveniently investigate all types of mechanism used in the technical practice with high degree of accuracy and visualization This article introduces the main functions of Inventor software for investigating kinetics mechanism and shows the results obtained from investigating kinetics of crank and rocker mechanism
Key words: Inventor, investigate, kinetics, mechanism
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Để khảo sát động học cấu sử
dụng nhiều phương pháp khác Các phương pháp truyền thống, cổ điển vẽ giải tích Theo đánh giá nhiều nhà nghiên cứu, phương pháp vẽ có ưu điểm đơn giản, trực quan, độ xác thấp; phương pháp giải tích có độ xác cao, có nhiều tiện lợi hơn, tính trực quan thấp khối lượng tính tốn lớn (Юдин В А., Л В
Петрокас, 1967; Đặng Thế Huy, Nguyễn Khắc Thường, 1982) Với trợ giúp máy vi tính, khảo sát động học cấu cách lập trình ngơn ngữ Pascal sử dụng phần mềm MATLAB, v.v Các phương pháp khảo sát lập trình đem lại nhiều thuận lợi cho người khảo sát so với phương pháp truyền thống, đặc biệt tốc
độ tính tốn nhanh tính linh hoạt q trình khảo sát (Đinh Gia Tường, Tạ
cầu phải hiểu rõ chất tốn, người khảo sát cịn cần phải có kỹ lập trình định
Những năm gần đây, với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin, nhiều phần mềm thiết kế dựa công nghệ 3D đời, tạo nên cách mạng việc tính tốn thiết kế khí ngành kỹ thuật khác
Inventor phần mềm thiết kế 3D thông minh, cho phép thực hầu hết cơng việc tính tốn thiết kế chi tiết máy, có khảo sát động học cấu (Phan
Đình Huấn, Tơn Thất Tài, 2002;
(2)Khảo sát động học cấu phần mềm Inventor
2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu nghiên cứu
Máy vi tính với phần mềm inventor, mô
đun Dynamic Designer Motion Professional 2.2 Phương pháp nghiên cứu
Khai thác sử dụng phần mềm Inventor để
khảo sát động học cấu Cơ cấu chọn làm ví dụ khảo sát cấu khâu lề
2.3 Đặt toán
Xét cấu khâu lề OABC (hình 1) Biết kích thước khâu: OC= 70 mm, OA= 20 mm, AB= 75 mm, BC= 35 mm Thanh AH thẳng, đoạn EK= FL= GM= IN= 50 mm vng góc với DH Các kích thước DA= 50, AK= KL = LB = BM = MN= NH= 25 mm,
Cần vẽ quỹ đạo, xác định chuyển vị, vận tốc gia tốc điểm D, E, F, B, G, H, I thuộc khâu DH tay quay OA quay theo chiều kim đồng hồ với vận tốc 60 vòng/phút O A B C D E F I N G K L M H
Hình Sơđồ cấu khâu lề
3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Vẽ khâu, lắp ráp cấu khai báo thông số
Trong Inventor việc tạo nên vật thể
3D thực cách xử lý hình phẳng nhờ phép đùn, đột, quay, chuốt, cắt,
v.v Nhờ tính chỉnh sửa linh hoạt, cho phép khai báo kích thước dạng cơng thức, khả cập nhật cao số tính thơng minh nên việc tạo hình chi tiết thực dễ dàng nhanh chóng Trên hình hình khối 3D khâu
(3)Đỗ Hữu Quyết
Hình Các khâu cấu
1- Giá; 2- Tay quay; 3- Thanh truyền; 4- Cần lắc
Việc “lắp ráp” chi tiết thành cấu thực trực quan nhờ liên kết thường gặp kỹ thuật
định nghĩa sẵn Người sử dụng việc chọn liên kết cần thiết “lắp” chi tiết lại
người thợ lắp chi tiết bàn nguội Trên hình cấu lắp ráp xong Giả định rằng, thời điểm ban đầu, t=0, tay quay OA nằm vị trí thẳng đứng từ lên
hình vẽ Ta khảo sát cấu theo thời
gian theo vị trí tay quay Với tốc độ
quay 60 vòng/phút, thời gian vòng quay
là giây phần trăm giây (0,01 s) tương
ứng với 3036’ góc quay của tay quay OA Mặt phẳng làm việc mặc nhận xOy, trục z vng góc với mặt phẳng hình Vì ta
(4)Khảo sát động học cấu phần mềm Inventor Quỹđạo chuyển động cỏc điểm
Sau khai báo thông số quy luật chuyển động khâu đầu, ta cho
cấu chạy thử yêu cầu chương trình vẽ quỹ
đạo, đồ thị chuyển vị điểm cần khảo sát Với cấu khâu khảo sát, khâu đầu tay quay OA Quỹ đạo
điểm D, E, F, B, G, H, I vẽ nên cấu chuyển động thể hình
Hình Quỹđạo điểm truyền Khi tay quay OA quay quanh tâm O,
thanh DH có chuyển động song phẳng, cịn BC chuyển động lắc quanh tâm C Để
khảo sát chuyển vị dài điểm, ta khảo sát véc tơ nối từ điểm đến điểm cố định giá Chẳng hạn để xét chuyển vị
của điểm D, ta xét véc tơ DO nối từ điểm D
đến tâm quay O tay quay (hình 4) Theo mặc nhận chương trình, véc tơ DO có
gốc D, O cấu chuyển
động, véc tơ DO quay gốc D quanh điểm cốđịnh O Kết khảo sát véc tơ DO cho ta biết chuyển vị điểm D Trên hình đồ thị thay đổi hình chiếu véc tơ DO trục tọa độ chuyển vị
(5)Đỗ Hữu Quyết
a)
b)
c)
Hình Đồ thị chuyển vị điểm D so với tâm quay O theo thời gian
a) Chuyển vị điểm D theo trục x; b) Chuyển vị điểm D theo trục y; c) Chuyển vị điểm D
(6)Khảo sát động học cấu phần mềm Inventor
Hình Đồ thị chuyển vị góc cần lắc BC theo thời gian 3.3 Xác định vận tốc điểm thuộc
thanh truyền
Để xác định vận tốc điểm, cần khai báo thông số cần thiết định trực tiếp điểm cần khảo sát mơ hình
cấu Tồn cảnh trường véc tơ vận tốc toàn phần điểm cần khảo sát vị trí tay quay thể hình
Hình Trường véc tơ vận tốc điểm thời điểm t= 0,65 s
Đồ thị biến đổi véc tơ vận tốc toàn phần điểm cần khảo sát hình chiếu véc tơ vận tốc trục tọa độ tự động
(7)Đỗ Hữu Quyết
trường Excel Trên hình đồ thị biến đổi vận tốc điểm D theo thời gian
a)
b)