Klasické zobrazení

Sedm základních tipů a návodů pro modelování pružiny

    / 15. 1. 2013
                
6.1-pružina-obalená-kolem-plochy.jpg

Kovové pružiny mohou být namáhány ohybem, krutem nebo kombinovaně. V případě pružiny tlačné nebo tažné nabízí SolidWorks řadu možností, jak ji vymodelovat. Princip modelování pružiny vychází z příkazu Přidání tažením po křivce, kde je trasou šroubovice a profilem kružnice, jež určuje průměr drátu pružiny. Tento díl je zaměřený na velký přehled tipů, jak modelovat pružiny i obtížnější tvary.

1. Rychlá konstrukce tlačné pružiny

Vstupním parametrem pro konstrukci šroubovice je kružnice, která definuje střední průměr pružiny. Nakreslete v libovolné rovině kružnici a stiskněte příkaz pro tvorbu šroubovice/spirály. Zobrazí se panel nástrojů, ve kterém je možné definovat šroubovici/spirálu stoupáním a otáčkami, délkou a otáčkami, délkou a stoupáním a spirálou. Šroubovice můžete definovat také konstantním nebo proměnlivým stoupáním. Proměnlivé stoupání je vhodné používat při tvorbě náběhových a výběhových závitů pružiny. K definici parametrů proměnlivého stoupání slouží tabulka hodnot.

Konstrukce šroubovice příkazem Šroubovice/spirála.

Tlačná pružina s proměnlivým stoupáním.

Čtěte:

 

2. Pružina tažená po křivce pro animaci v pohybové studii

Pružinu můžete rychle vymodelovat příkazem Přidání tažením po křivce. Vstupními parametry ke konstrukci modelu pružiny jsou kružnice a přímka. Kružnice určuje průměr drátu a přímka určuje délku pružiny. Tento způsob modelování využijete, pokud chcete rozpohybovat pružinu v animaci. Koncové body přímky se v sestavě sloučí s plochami komponentů dosedajících na čela pružiny. Plochy komponentů pak při výpočtu simulace pohybu ovlivňují koncové body přímky – a tím i délku pružiny.

Tažením profilu po křivce — Šroubovice podél trasy.

Animace pružiny v pohybové studii.

Čtěte:

 

3. Efektivní zarovnání čela pružiny plochou nebo rovinou

Aby bylo možné pružinu uložit a aby byla pružina účinná, musí obsahovat zarovnané čelní plochy. Pro zarovnání čel je možné využít několika způsobů, například funkci Odebrat vysunutím. Efektivním způsobem k zarovnání čela je příkaz Odebrat plochou/rovinou. Příkaz se nachází v panelu nástrojů Vložit, v záložce Odebrání.

Zarovnání čela pružiny rovinou.

4. Konstrukce pružiny pomocí 3D skici, šroubovice, promítnuté a složené křivky

Torzní a tvarově složitější pružiny se modelují na pokročilejší úrovni. Trasa pružiny se skládá z 3D skici, promítnuté skici a šroubovice. Všechny křivky se na závěr spojí v jednu složenou křivku, po které se táhne profil. Tečné hrany se eliminují tak, že se složená křivka převede ve splinu.

Složenou křivku tvoří 3D skica, promítnutá skica a šroubovice.

Model torzní pružiny s viditelnými tečnými hranami.

Tečné hrany lze eliminovat převedením složené křivky ve splinu.

Čtěte:

 

5. Ohnutá pružina na příkladě wolframového vlákna žárovky

Řada strojních součástí se skládá z pružiny, která má zaoblený/ohnutý tvar, například wolframové vlákno žárovky. Zaoblený tvar pružiny získáte kombinací plošného a objemového modelování. Prvním krokem je nutné načrtnout oblouk definující poloměr zaoblení šroubovice. Dále načrtněte přímku kolmo k oblouku a nechte ji táhnout po křivce v režimu modelování ploch. V parametrech nastavte možnost Šroubovice podél trasy. Vnější hrana vytvořené šroubovité plochy se převede ve složenou křivku, která slouží jako trasa pro získání ohnuté pružiny. V nově založené rovině, v koncovém bodě složené křivky zbývá načrtnout kružnici definující průměr drátu. Až tak učiníte, nechte ji táhnout po složené křivce.

Wolframové vlákno žárovky.

Čtěte:

 

6. Pružina z rozdělovací a složené křivky

Pružinu můžete vymodelovat také průnikem objemového a plošného tělesa nebo průnikem ploch. K vytvoření šroubovice, která je trasou pro získání šroubovice, je nutné získat složenou křivku. Složená křivka se skládá z rozdělovacích křivek, které vzniknou průnikem objemového a plošného tělesa nebo průnikem ploch.

Průsečíkem rotovaného a šroubovitého povrchu vznikne rozdělovací křivka.

Pružina obalená kolem rotační plochy vznikne z rozdělovací a složené křivky.

Čtěte:

 

7. Pružina v pohybové simulaci

V sestavě, pokud nevyžadujete animovaný pohyb pružiny, se nastavují parametry pružiny virtuální. Není tedy nutné pružinu do sestavy zahrnovat v podobě modelu. Nastavené parametry, jako je tuhost, tlumení, průměr a délka, však do simulace a výsledků pohybové studie zahrnuty jsou.

Příkaz pro definici pružiny v simulaci pohybu.

Parametry pružiny v simulaci pohybu.

 

Existuje-li jiný způsob modelování pružiny, napište nám o něm na redakční email marek.pagac@prumysl.cz, rádi ostatní čtenáře informujeme.

Líbil se vám tento článek?
ANO (3) Udělit kladný hlasUdělit záporný hlas NE (1)
PŘEČTĚTE SI TAKÉ
KOMENTÁŘE K ČLÁNKU ( 2 )
  • Profile photo of Milbnes Milbnes píše: 28. 6. 2015 (20:24)  ǀ  Odpovědět

    Jelikož nefunguje výše uvedený redakční email, pro zajímavost přidávám další možnost modelování pružiny v SolidWorksu sem do komentáře.
    V práci jsem řešil sestavu několikanásobné vačky se stejnou pružinou pro animaci. Abych se vyhnul konfiguracím(velké množství konfigurací pro mnoho sestav), popřípadě dopočítávání délek pružiny, použil jsem, pro modelování nástavbu routing a využití vlastností pro trubku. Funguje to, v knihovně dílů mám jednu pružinu, která se v sestavě délkově přizpůsobí dle natočení konkrétní vačky.
    Sice to není návod, jak modelovat pružiny, jako spíš o pokročilejší využití modulu routing, pro něco jiného než pro potrubí.

    • Profile photo of Marek Pagáč maPag píše: 5. 9. 2015 (22:54)  ǀ  Odpovědět

      Děkuji za reakci. Pokročilý přístup k modelování pružiny v modulu SolidWorks Routing může být jistě zajímavý. Nechcete mi zaslat několik obrázků z prostředí SolidWorksu, jak jste při modelování postupoval. Nechal bych se inspirovat a publikoval bych další možnost modelování pružiny v podobě návodu. Pokud máte zájem, zašlete mi obrázky na redakční e-mail marek.pagac(zavinac)prumysl.cz.

Přidejte komentář

Přidávat komentáře k článku mohou pouze přihlášení uživatelé.
Chcete-li okomentovat tento článek, se nebo se zaregistrujte