Báo Cáo Khảo sát động học cơ cấu trên phần mềm inventor

khảo sát động học cơ cấu trên phần mềm inventor








SUMMARY


Autodesk Inventor is an intelligent software that can help to computationally design parts of machines based on 3D models. One of the useful functions of this software is to investigate the mechanism kinetics. Inventor allows to quickly and conveniently investigate all types of mechanism used in the technical practice with high degree of accuracy and visualization. This article introduces the main functions of Inventor software for investigating kinetics mechanism and shows the results obtained from investigating kinetics of crank and rocker mechanism.
Key words: Inventor, investigate, kinetics, mechanism.






1. éẶT VẤN éỀ


éể khảo sỏt ðộng học cừ cấu cú thể sử dụng nhiều phýừng phỏp khỏc nhau. Cỏc phýừng phỏp truyền thống, cổ ðiển là vẽ và giải tớch. Theo ðỏnh giỏ của nhiều nhà nghiờn cứu, phýừng phỏp vẽ cú ýu ðiểm là ðừn giản, trực quan, nhýng ðộ chớnh xỏc thấp; phýừng phỏp giải tớch cú ðộ chớnh xỏc cao, cú nhiều tiện lợi hừn, nhýng tớnh trực quan thấp và khối lýợng tớnh toỏn lớn (ịọốớ Â. À., ậ. Â. ẽồũðợờàủ, 1967; éặng Thế Huy, Nguyễn Khắc Thýờng, 1982). Với sự trợ giỳp của mỏy vi tớnh, cú thể khảo sỏt ðộng học cừ cấu bằng cỏch lập trỡnh trờn ngụn ngữ Pascal hoặc sử dụng phần mềm MATLAB, v.v. Cỏc phýừng phỏp khảo sỏt bằng lập trỡnh ðó ðem lại nhiều thuận lợi cho ngýời khảo sỏt so với cỏc phýừng phỏp truyền thống, ðặc biệt là tốc ðộ tớnh toỏn nhanh và tớnh linh hoạt trong quỏ trỡnh khảo sỏt (éinh Gia Týờng, Tạ Khỏnh Lõm, 2000). Tuy nhiờn, ðể khảo sỏt cỏc cừ cấu bằng phýừng phỏp này, ngoài yờu
cầu phải hiểu rừ bản chất bài toỏn, ngýời khảo sỏt cũn cần phải cú kỹ nóng lập trỡnh nhất ðịnh.
Những nóm gần ðõy, với sự phỏt triển rất mạnh mẽ của cụng nghệ thụng tin, nhiều phần mềm thiết kế dựa trờn cụng nghệ 3D ðó ra ðời, tạo nờn một cuộc cỏch mạng trong việc tớnh toỏn thiết kế cừ khớ cũng nhý trong cỏc ngành kỹ thuật khỏc.
Inventor là một phần mềm thiết kế 3D thụng minh, cho phộp thực hiện hầu hết cỏc cụng việc về tớnh toỏn thiết kế chi tiết mỏy, trong ðú cú khảo sỏt ðộng học cừ cấu (Phan éỡnh Huấn, Tụn Thất Tài, 2002; ẩứỡÿờợõ À. ẽ., 2007; ẻ. Í. ấàỗớàữồồõà, 2007). Với chức nóng này, việc khảo sỏt ðộng học cỏc cừ cấu phẳng cũng nhý cừ cấu khụng gian ðýợc thực hiện rất trực quan, linh hoạt, chớnh xỏc và nhanh chúng, ýu việt hừn hẳn so với cỏc phýừng phỏp ðó biết. Trong khuụn khổ bài bỏo này, chỳng tụi xin giới thiệu một số kết quả khảo sỏt ðộng học cừ cấu thanh phẳng bằng phần mềm Inventor.




* Khoa Cơ Điện, Trường Đại học Nông nghiệp I.






2. VẬT LIỆU VÀ PHíếNG PHÁP NGHIấN CỨU


2.1. Vật liệu nghiờn cứu


Mỏy vi tớnh với phần mềm inventor, mụ
ðun Dynamic Designer Motion Professional.


2.2. Phýừng phỏp nghiờn cứu


Khai thỏc sử dụng phần mềm Inventor ðể khảo sỏt ðộng học cừ cấu. Cừ cấu ðýợc chọn làm vớ dụ khảo sỏt là cừ cấu 4 khõu bản lề.
2.3. éặt bài toỏn


Xột cừ cấu 4 khõu bản lề OABC (hỡnh 1). Biết kớch thýớc của cỏc khõu: OC= 70 mm, OA= 20 mm, AB= 75 mm, BC= 35 mm. Thanh AH thẳng, cỏc ðoạn EK= FL= GM= IN= 50 mm và cựng vuụng gúc với thanh DH. Cỏc kớch thýớc DA= 50, AK= KL = LB = BM
= MN= NH= 25 mm,
Cần vẽ quỹ ðạo, xỏc ðịnh chuyển vị, vận tốc và gia tốc của cỏc ðiểm D, E, F, B, G, H, I thuộc khõu DH khi tay quay OA quay ðều theo chiều kim ðồng hồ với vận tốc 60 vũng/phỳt.




G




H
N
E


M L B




A I K




D F
O C








Hỡnh 1. Sơ đồ cơ cấu 4 khâu bản lề






3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN


Vẽ cỏc khõu, lắp rỏp cừ cấu và khai bỏo cỏc thụng số
Trong Inventor việc tạo nờn cỏc vật thể 3D ðýợc thực hiện bằng cỏch xử lý cỏc hỡnh phẳng nhờ cỏc phộp ðựn, ðột, quay, chuốt, cắt,
v.v. Nhờ tớnh nóng chỉnh sửa linh hoạt, cho phộp khai bỏo kớch thýớc dýới dạng cụng thức, khả nóng cập nhật cao và một số tớnh nóng thụng minh nờn việc tạo hỡnh cỏc chi tiết cú thể thực hiện rất dễ dàng và nhanh chúng. Trờn hỡnh 2 là hỡnh khối 3D cỏc khõu của cừ cấu ðýợc xõy dựng bằng Inventor.