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 FeatureManager PropertyManager

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 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 Movimento Para 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 6.14 Relação Deslocamento angular da Peça 2 e 3

Deslocamento angular de theta

Deslocamento angular theta em função da velocidade angular da peça 2

Simulação - Vídeo