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Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Dinâmica MEC0106
Tutorial Básico SolidWorks Motion
Felipe Porcher
SolidWorks Motion 2011
• Esta apresentação tratará dos conceitos básicos para modelar os projetos desta disciplina. (Livro base A. A. Shabana, Wiley, Computational Dynamics, Third Edition).
• Nesta apresentação todas as informações terão base no software SolidWorks Premium Motion versão 2011.
Layout
Termos utilizados• CommandManager – Funções básicas de
criação.
• FeatureManager – Onde as ferramentas usadas na peça, as peças e os posicionamentos se encontram.
• PropertyManager – Editar as propriedades da peça.
• Barra do Estudo de Movimento – Ferramentas relacionadas ao estudo do movimento.
CommandManager
PropertyManager
FeatureManager
Barra do Estudo de Movimento
Primeiro passo
• Aprender a esboçar uma peça• Extrudar o esboço• Perfurar a peça• Propriedades de massa• Salvar as peças
• OBS: Será modelado o exemplo 6.14 do Shabana 3ª edição
Esboçar uma peça
• Com o software aberto, clique em “Arquivo”, “Novo”, selecione “Peça” e clique em “OK”.
• Na barra CommandManager, clique na aba “Esboço” [1º] e depois em “Esboço” [2º].
• Com o esboço aberto, selecione a ferramenta de desenho “Retângulo Central”, clique em um plano de referência e depois clique em qualquer lugar da área gráfica para iniciar o desenho.
• Para concertar as dimensões, clique em “Dimensão inteligente” e corrija o comprimento dos lados.
Ressalto/base extrudado
• Com o esboço pronto, clique em “Sair do esboço”, depois “Recursos”, e então “Ressalto/base extrudado”.
• Altere “Profundidade” para 220mm e clique em “OK”.
Corte extrudado
• Para poder relacionar as peças na montagem furos devem ser feitos para após ser feito o posicionamento.
• Clique em “Corte extrudado”, selecione a face para o furo, clique em “Circulo”, alinhe o centro do círculo, defina o raio e clique em “Sair do esboço”.
• Na janela do corte, selecione “Passante” em “Condição final:”. Clique “OK”.
• Repita o processo para a outra extremidade da peça.
Propriedades de massa
• Para editar a massa da peça clique em “Propriedades de massa” na aba “Avaliar”, acione a opção “Propriedades atribuídas de massa”, e altere “Massa:” para 500gramas e clique em OK.
Salvar a peça
• Este passo parece trivial, mas é importante saber salvar a peça para depois iniciar a montagem corretamente e para poder criar outras peças a partir de uma já salva.
• Clique em “Arquivo”, “Salvar como...”, selecione o diretório e clique em “Salvar”. (Certifique-se do formato .prt/.sldprt quando salvar).
• Para fazer a outra peça, modifique a peça já criada e depois salve com um nome diferente.
• Com base na questão 6.14 do Shabana 3ª edição, a outra peça tem que ter 420mm de comprimento e 1000gramas de massa.
• Para fazer o cubo siga o mesmo raciocínio (Esboço -> Extrusão -> Furo). OBS: Massa do cubo: 200gramas.
Segundo passo
• Montagem Para reunir as peças em uma montagem, clique
em “Arquivo”, “Novo...”, selecione “Montagem” e clique em “OK”.
No PropertyManager vai aparecer as peças que estão abertas. Caso não tenha todas, clique em “Inserir componente”, “Procurar...” e encontre a peça que esta faltando.
Feito isso, adicione aleatoriamente as peças na área gráfica, clicando em qualquer lugar.
• OBS 1: O software escolherá uma peça para ser fixa. Para torná-la móvel novamente, clique com o botão direito sobre a peça e depois em “Flutuar”. (Recíproco para objeto flutuante).
• OBS 2: Se por acaso os furos das peças estejam em vistas diferentes, selecione a peça, clique na seta abaixo de “Mover componentes” , depois em “Girar componente”; em “Girar”, selecione “Pelo XYZ Delta”. Veja em qual eixo deve ser girada a peça e altere os ângulos até que estejam de acordo com a imagem a seguir.
Segundo Passo
• Posicionar Para posicionar as peças, clique em “Posicionar” no
CommandManager e selecione o segundo furo da peça 2 com o furo mais próximo da peça 3. Certifique-se de que “Coincidente” esta selecionado e clique em “OK”.
Repita o processo de posicionamentos até que fique parecido com a figura da questão (Para haver o posicionamento correto do cubo com o primeiro furo da peça 2, crie linhas no esboço para auxilio).
Posicionamento para axuliar na montagem.
Linha auxiliar com 45 graus paralela a peça.
• Faça um posicionamento também para o cubo e a peça que simboliza o “chão”, para que o cubo fique restrito a deslizar.
Posicionamento que restringe as faces a serem sempre paralelas
Montagem Final
Terceiro Passo
Inserir movimento Adicionar:
• Força• Momento• Velocidade• Motor• Gravidade• Mola
OBS: Para ativar o Motion
Força• Para adicionar uma força ao problema, clique em “Força” na
barra de ferramentas do “Estudo do movimento”. Selecione “Força” em “Tipo”, clique na aresta/face/ponto para preencher “Peça da ação e ponto de aplicação da ação”, e em direção da força, clique alguma referência para a força*. Para dar magnitude a força, altere para 15 o valor ao lado de “F1”.
• *Em várias questões do livro, por vezes, não se tem uma referência para dar a força, por exemplo, a força deve ter 30º, mas nenhuma das arestas da peça tem esta angulação. Uma maneira de resolver este problema é abrir um esboço, criar uma linha com 30º de inclinação e usá-la como referência (depois de usada, a linha não pode ser excluída, somente omitida para não atrapalhar o modelo).
Momento
• Para adicionar um momento a peça, usa-se a mesma ferramenta que foi utilizada para colocar a força, a diferença vai ser na hora de escolher qual componente vai ser adicionada. Clique em “Força”, no PropertyManager escolha “Torque”. Em “Peça da ação e ponto de aplicação da ação” selecione a face da peça e depois, se necessário, clique em “Inverter direção” se a direção estiver no sentido oposto. Em “Função de força” altere o valor para 10000 N.mm.
Velocidade
• Para adicionar velocidades tanto lineares quanto angulares, basta apenas clicar com o botão direito na peça, clicar em “Velocidade inicial”, escolher aonde o vetor velocidade será colocado, modificar direção e magnitude e clicar “OK” (OBS: Velocidade angular em RPM).
Motor
• Para problemas com velocidade angular constante deve-se usar o recurso “Motor”.
Face da peça que receberá o motor.
Trocar orientação
Valor em RPM
Gravidade
• Para adicionar gravidade ao problema clique em “Gravidade” na barra do “Estudo de Movimento”. Confira se a direção do vetor gravidade esta apontando para o sentido correto, caso não esteja, selecione outro eixo.
Mola
• Para adicionar uma mola, clique em “Mola” na barra do “Estudo de movimento”, selecione as faces/arestas/pontos para as duas extremidades da mola.
• Altere em “Constante da mola”, o valor da constante da mola, em [N/mm].
Estudo de Movimento
• Propriedades do Estudo de MovimentoPara poder colher os resultados da simulação
do exercício deve-se, antes de obter-los, editar a precisão da análise do movimento. Para isso, clique em “Propriedades do Estudo de Movimento” e altere a o número de quadros por segundo. Em “Opções avançadas...” certifique-se de que “Reavaliação Jacobiana” esta no máximo.
Calculo do Movimento
• Para ver o movimento das componentes adicionadas, clique em “Calcular” na barra do “Estudo de Movimento” para que o programa calcule as interações entre as peças. Depois de calculado, toda vez que for preciso verificar o movimento em determinado tempo, use a “barra de tempo” para mover para a configuração no determinado tempo e clique em “Reproduzir”.
Gráficos
• Para obter os gráficos para análise do movimento, clique em “Resultados e Plotagens”, selecione uma categoria, a subcategoria e a componente. Após isso é só escolher a peça da qual se quer obter os resultados.
• Para exportar os gráficos, expanda “Resultados”
na barra de estudo de movimento, clique com o botão direito no gráfico e depois em “Exportar para planilha”.
Resultados do exercício 6.14Relação Deslocamento angular da Peça 2 e 3
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20Tempo (sec)
0
45
90
135
180
De
slo
cam
ent
o a
ngu
lar1
0 (d
eg)
Deslocamento angular de theta
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20Tempo (sec)
0
43
86
129
180
De
slo
cam
ent
o a
ngu
lar1
3 (
deg
)
Deslocamento angular theta em função da velocidade angular da peça 2
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20Deslocamento angular (sec)
0
2060
4119
6179
8239
Ve
loc
ida
de a
ngu
lar
(de
g/s
ec)
Simulação - Vídeo
Simulação - Vídeo2.camrec.camproj