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