Kreator wałów w Autodesk Inventor
Prosty wał można utworzyć stosunkowo łatwo, na przykład poprzez obrócenie połowy jego przekroju lub połączenie kilku kolejnych wyciągnięć prostych. Proces ten można jednak jeszcze uprościć poprzez zastosowanie kreatora wałów, który umożliwia skonstruowanie potrzebnej części z segmentów za pomocą okna dialogowego.
1. Upewnij się, że projekt 2014 Essentials jest aktywny, a następnie otwórz plik c09-05.iam z foldera AssembliesChapter 09.
Pobierz plik źródłowy ze strony: https://www.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-1118575202,miniSiteCd-SYBEX.html
2. Przytrzymaj klawisz Ctrl i kliknij przycisk narzędzia Shaft (Wałek), który znajduje się w panelu Power Transmission (Przeniesienie napędu) na karcie Design (Projekt). Naciśnięcie klawisza Ctrl powoduje uruchomienie kreatora z domyślnymi ustawieniami.
Na ekranie pojawi się okno dialogowe pokazane na rysunku 9.6 oraz podgląd wału. W poszczególnych kolumnach dla każdego segmentu można określić
sposób zakończenia po lewej i po prawej stronie, kształt segmentu oraz ewentualne niestandardowe dodatki. Po prawej stronie kolumn z ustawieniami są podane rozmiary i kształty poszczególnych segmentów.
RYSUNEK 9.6. Okno dialogowe Shaft Component Generator (Kreator wałów) z domyślnymi segmentami wału
3. Zaznacz górny segment. Kliknij przycisk Delete (Usuń) znajdujący się po prawej stronie opisu tego segmentu, a potem przycisk Yes (Tak) w oknie dialogowym, które się wówczas pojawi.
4. W ten sam sposób usuń wszystkie segmenty oprócz jednego — Cylinder 55×100 (Walec 55×100).
5. Dwukrotnie kliknij opis tego segmentu.
6. Zmień wartość parametrów D (średnica) oraz L (długość) na 10 mm poprzez kliknięcie w odpowiednich miejscach okna dialogowego Cylinder (Walec), które wyświetli się po dwukrotnym kliknięciu segmentu.
7. Kliknij przycisk OK, aby zaktualizować parametry segmentu.
8. Odszukaj i kliknij przycisk o nazwie Insert Cylinder (Wstaw walec), znajdujący się tuż nad zmodyfikowanym segmentem wału. Spowoduje to utworzenie kopii bieżącego segmentu, a jej parametry zostaną wyświetlone pod poprzednim.
9. Zmodyfikuj parametry nowego segmentu w następujący sposób: D = 12, L = 3, po czym kliknij przycisk OK.
10. Ponownie kliknij przycisk Insert Cylinder (Wstaw walec) i utwórz nowy segment o parametrach D = 25 oraz L = 12.
11. Utwórz kolejny walec, tym razem o parametrach D = 12, L = 16.
12. Wreszcie utwórz ostatni, piąty segment, identyczny jak pierwszy: D = 10, L = 10.
13. W dolnym segmencie kliknij ikonę symbolizującą zakończenie z prawej strony i z rozwijanego menu wybierz opcję Chamfer (Ścięcie).
14. Na ekranie pojawi się niewielkie okno dialogowe, w którym należy określić wartość parametru Distance (Odległość) dla ścięcia. Zmień ją na ,3 i kliknij przycisk z zielonym „ptaszkiem”.
15. Dodaj analogiczne ścięcie o długości ,3 po lewej stronie pierwszego segmentu wału. Po zakończeniu wszystkich opisanych operacji zawartość okna dialogowego Shaft Component Generator (Kreator wałów) powinna wyglądać tak jak na rysunku 9.7.
16. Kliknij przycisk OK, aby utworzyć wał, a potem raz jeszcze kliknij przycisk OK, by zatwierdzić sugerowane nazwy nowych plików.
17. Umieść wał w zestawie przez kliknięcie w dowolnym miejscu okna projektu.
RYSUNEK 9.7. Tworzenie ścięć na końcach wału
Na tym etapie dysponujesz pasującym do urządzenia podzespołem, który — jak sądzisz — powinien wytrzymać przewidziane dla niego obciążenia. Jedną z funkcji każdego kreatora w panelu Power Transmission (Przeniesienie napędu) jest możliwość przeprowadzenia obliczeń weryfikujących przydatność utworzonej części do pełnienia przewidzianej dla niej funkcji. Przekonajmy się, czy nasz wał sprawdzi się w praktyce.
Obliczanie i wizualizowanie właściwości wału
Kreator wałów świetnie nadaje się też do modelowania piast. Listy dla poszczególnych segmentów przewidują możliwość utworzenia wewnętrznej struktury piasty po obydwu stronach projektowanego podzespołu.
W tym ćwiczeniu będziemy kontynuować pracę nad tworzonym wałem. Dopóki nie zaprojektuje się wału w zakładce Design (Projekt) w oknie dialogowym Shaft Component Generator (Kreator wałów), zakładki Calculation (Obliczenia) oraz Graphs (Wykresy) są praktycznie bezużyteczne. Ponadto z zakładki Graphs (Wykresy) nie uzyskamy potrzebnych informacji aż do wykonania stosownych obliczeń.
1. Kliknij prawym przyciskiem myszy wał, który umieściłeś w zespole, i z kontekstowego menu wybierz polecenie Edit Using Design Accelerator (Edycja przy użyciu Design Accelerator).
2. Kliknij zakładkę Calculation (Obliczenia), aby wyświetlić dostępne opcje (rysunek 9.8).
RYSUNEK 9.8. Zakładka Calculation (Obliczenia) w oknie dialogowym Shaft Component Generator (Kreator wałów)
W zakładce Calculation (Obliczenia) można zmienić materiał, z jakiego zostanie wykonany wał, oraz poeksperymentować z obciążeniami i podporami.
3. Zaznacz pole obok nieaktywnej listy w sekcji Material (Materiał). Na ekranie pojawi się wtedy okno dialogowe Material Types (Typy materiałów).
4. Wybierz opcję Steel (Stal) i kliknij przycisk OK, aby zastosować wybrany materiał.
5. W okienku 2D Preview (Podgląd 2D) kliknij ikonę Free Support (Podpora swobodna), znajdującą się po lewej stronie podglądu wału, i przeciągnij ją
na środek ostatniego segmentu wału po prawej stronie. Patrz rysunek 9.9.
RYSUNEK 9.9. Na podglądzie 2D są zilustrowane obciążenia i podpory wału
6. Kliknij ikonę siły działającej na wał, aby w sekcji Loads & Supports (Obciążenia i podpory) wyświetlić ogólne informacje o rodzaju zastosowanego obciążenia.
7. Dwukrotnie kliknij ikonę obciążenia, aby otworzyć okno dialogowe z jego parametrami.
8. Zmień działającą siłę na 200 N i kliknij przycisk OK, aby zamknąć to okno.
9. Kliknij przycisk Calculate (Oblicz), a potem otwórz zakładkę Graphs (Wykresy). Na wykresie widocznym w tej zakładce domyślnie jest zilustrowana siła ścinająca.
10. Kliknij pozycję Deflection (Ugięcie) w sekcji Graph Selection (Wybór grafiki), aby wyświetlić wykres, z którego wynika, iż ugięcie wału wynosi 0,811 mikrona (patrz rysunek 9.10).
RYSUNEK 9.10. Wykres w zakładce Graphs (Wykresy) ilustrujący wynik obliczeń wytrzymałościowych dla wału
11. Kliknij przycisk OK, aby zamknąć okno kreatora.
Zawartość zakładki Calculation (Obliczenia) różni się w zależności od zastosowanego narzędzia, ale za każdym razem oferuje ona możliwość wprowadzenia dokładnie tych parametrów, które w danym kontekście są niezbędne do oszacowania właściwości projektowanych podzespołów. Wprawdzie nie będziemy używać narzędzi obliczeniowych we wszystkich kreatorach omówionych w dalszej części książki, warto jednak pamiętać, że są one dostępne.
