Model byl sestaven z nástroje a úderníku

1 KATEDRA TEXTILNÍCH A JEDNOÚČELOVÝCH STROJŮ

PŘÍLOHA 2 – PODMÍNKY SIMULACÍ

V této příloze jsou uvedené grafy a podmínky zadané při jednotlivých simulací.

Hodnoty zjištěné programem CREO byly ověřeny výpočtem.

3.2.1. Simulace

Dynamická analýza byla nastavena na celkový čas 0,013 s, počet snímků za vteřinu 200000. Velikost odskoku vačky byla nastavena na 0,75. Působící síla zadaná do bodu se směrem v ose pohybu měla hodnotu 580 N. Na obrázku 1 lze vidět zjednodušený model na výpočet v modulu MECHANISM. Model byl sestaven z nástroje a úderníku. Nástroj byl pevně zavazben. Dále byla na nástroji vytvořena křivka, aby bylo možné definovat vačku. Úderník byl zavazben vazbou slider. Vrchní výchozí pozice úderníku měla hodnotu 35 mm nad kontaktní plochou s nástrojem.

Cílem analýzy bylo zjistit průběh rychlosti úderníku před rázem, velikost zrychlení a jeho kinetickou energii. Hodnota zrychlení byla ověřena rovnicí (1).

Velikost rychlosti před rázem byla ověřena rovnicí (2).

(1)

√ (2)

(3)

Hodnoty:

m = 0,277 kg s = 35 mm

2 KATEDRA TEXTILNÍCH A JEDNOÚČELOVÝCH STROJŮ

Vypočtené výsledky:

a = 2094 m.s^-2 v = 12,1 m.s^-1 Ek = 20.27 J

Obrázek 1 Graf průběhu rychlosti úderníku, CREO Mechanism

Obrázek 2 Graf průběhu kinetické energie, CREO Mechanism 0

2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0,014

Measure

Time (Sec)

AnalysisDefinition1::measure3 (mm / sec)

0 5000 10000 15000 20000 25000

0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0,014

Measure

Time (Sec)

AnalysisDefinition1::measure7 (mJ)

3 KATEDRA TEXTILNÍCH A JEDNOÚČELOVÝCH STROJŮ

3.2.2. Výpočet tuhosti

K výpočtu celkové tuhosti byl vytvořen model, který byl sestaven z nástroje a úderníku. Poté byl převeden do modulu SIMULATE. V tomto modulu byly nastaveny okrajové podmínky. Špička nástroje byla pevně vetknuta. Okrajové podmínky na úderníku byly nastaveny na dvě válcové plochy s možností volného pohybu v ose později zadané síly. První válcová plocha byla vytvořena na velkém průměru úderníku.

Na menším průměru musel být definován SURFACE REGION, který zajistil možnost zadání okrajových podmínek v tomto místě válcové plochy. Materiál nástroje i úderníku byl nastaven na kalenou ocel. Youngův modul pružnosti pro kalenou ocel má hodnotu E=1,8.10⁵ Mpa. Působící síla o velikosti 500 N byla zadána na plochu úderníku.

Velikost zadané síly byla zvolena libovolně. Cílem výpočtu bylo zjistit celkovou deformaci způsobenou působením zadané síly. Statická analýza byla zadána metodou single – pass adaptive.

Obrázek 3 Celková deformace, CREO Parametric

(4)

Hodnota celkové deformace y = 0,01145 mm. Celková tuhost byla zjištěna pomocí rovnice (4). Hodnota celkové tuhosti k = 43626 N.mm.

4 KATEDRA TEXTILNÍCH A JEDNOÚČELOVÝCH STROJŮ

3.2.3 Výpočet rázové síly

K výpočtu velikosti rázové síly byla vytvořena sestava, kterou tvořil nástroj, úderník, pomocný díl. Pomocný díl byl pevně zavazben. Díl neměl žádný vliv na výpočet rázové síly, bylo využito pouze jeho geometrie k zavazbení nástroje a úderníku. Nástroj byl zavazben v tomto případě vazbou slider. Vzdálenost špičky nástroje a pomocného dílu byla nastavena na 100 mm. Úderník byl zavazben také pomocí vazby slider. Jeho výchozí pozice se nezměnila, zůstala stejná jako při simulaci, tedy 35 mm nad kontaktní plochou s nástrojem. Tato sestava byla převedena do modulu MECHANISM. Mezi nástroj a pomocný díl

byla vložena pružina o výše vypočtené tuhosti 43 626 N.mm. Dále byl mezi nástroj a pomocný díl vložen tlumič o velmi nízké hodnotě.

Působící síla měla stejnou hodnotu jako při výpočtu v simulaci, tedy 580 N. Dynamická analýza byla spuštěna na celkový čas 0,01 s, počet snímku za sekundu 10⁶. Podmínky dynamické analýzy můžeme vidět na obrázku 4.

Průběh rázové síly je zobrazen v obrázku 5.

Obrázek 5 Rázová síla, CREO Simulate -3,64E-06

10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000

0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012

Measure

Time (Sec) measure2 (N)

Obrázek 4 Podmínky dynamické analýzy, CREO Simulate