Toisinaan on vaikea hahmottaa, millaisia voimia rakenteeseen tarkalleen kohdistuu.
Vertailutestien avulla voi tietenkin arvioida kuormituksen summittaisesti, mutta kun on kyse rakenteen mitoittamisesta, hyvä lopputulos edellyttää tarkempaa käsitystä kuormituksesta.
SOLIDWORKS Motionilla voi simuloida mekanismeja ja liikkuvia rakenteita. Silloin selviää, millaisia nopeuksia, momentteja ja voimia osiin kohdistuu. Näin saatuja tuloksia voidaan hyödyntää automaattisesti tai manuaalisesti, kun mitoitetaan ja optimoidaan liikkeitä, mittoja, moottoreita ja niin edelleen.
Minulla on tästä tuore esimerkki, sillä järjestin koulutuksen suomalaiselle NTM:lle. Yritys valmistaa jäteajoneuvoja, perävaunuja sekä päällirakenteita, ja jokainen on varmasti nähnyt yrityksen tuotteita liikenteessä.
NTM on pitkään käyttänyt suunnitteluun SOLIDWORKSia ja Simulationia, mutta nyt yritys haluaa ottaa käyttöön myös SOLIDWORKS Motionin, sillä sen tuotteissa on paljon liikkuvia osia ja liikettä tuottavia sylintereitä.
SOLIDWORKS Motionissa liikkeeseen vaikuttavat seuraavat tekijät:
- Mate-liitokset – kuinka osat liikkuvat toisiinsa nähden
- Massa ja hitausominaisuudet
- Ulkoiset voimat
- Moottorien ominaisuudet
- Kesto.
Tässä asiakasesimerkissä on tavoitteena selvittää, mitkä sylinterin voimat saavat jäteajoneuvon takaosan avautumaan tietyssä ajassa. Sen perusteella sylinteri ja hydrauliikkajärjestelmä pystytään mitoittamaan oikein. Kun tiedetään sylinterin kiinnikkeeseen kohdistuvan vastavoiman suuruus, voidaan varmistaa, että kiinnike kestää kuormituksen.
Mallia on pelkistetty esimerkkiä varten, mutta painopiste ja massa on korjattu vastaamaan todellisuutta.
Liikkeen luomiseksi määritellään moottori, iskunpituus ja liikkeen kesto.
Sitten ajetaan simulaatio ja tuotetaan graafinen esitys olennaisista tuloksista.
Animaatio 1: Jäteastian nostaminen
Animaatio 2: Takaosan nostaminen
Sylinterin kiinnikkeeseen kohdistuvia jännityksiä simuloidaan SOLIDWORKS Simulationilla. Sitä varten määritellään liikkeestä johtuvan kuormituksen suuruus ja suunta.
Olen käyttänyt uutta ominaisuutta nimeltä ”Simulation Display”, jolloin lopputulos näkyy havainnollisesti todellisessa ympäristössä.
Kuva 1: Sylinterin kiinnike
Jos sinun pitää mitoittaa liikkuvia rakenteita, kokeile SOLIDWORKS Motionia osien mitoittamiseen tai Simulationissa tarvittavien vastavoimien selvittämiseen. Työkalua voivat hyödyntää SOLIDWORKS Premiumin ja Simulation Standardin käyttäjät.
PETTER MÅNSSON
Technical Consultant
