ul. Bociana 22a, 31-231 Kraków

artykuły

17/03/2021
Dynamiczne komponenty elastyczne w zespole Creo Parametric

W poprzednim artykule pokazywałem Wam, jak za pomocą parametrów, wymiarów i równań matematycznych sterować w przewidywalny sposób geometrią modelu. W efekcie uzyskaliśmy sprężynę o stałej liczbie zwojów, która ulegała rozciąganiu/ściskaniu w zależności od zdefiniowanej długości.

Komponenty elastyczne Creo Parametric

Taki model sprężyny jest doskonałym przykładem do zilustrowania dodatkowych możliwości Creo Parametric, jakimi są komponenty elastyczne. Komponenty elastyczne to komponenty umieszczone w zespole, których wybrane atrybuty, takie jak wymiary, parametry, tolerancje geometryczne itp. mogą być zmieniane w zależności od ich umieszczenia w zespole. W jednym z naszych poprzednich artykułów znajdziecie dokładniejszy opis komponentów elastycznych. Wspomniany już model sprężyny może posłużyć natomiast do bardziej szczegółowego przedstawienia bardziej zaawansowanych funkcji związanych z komponentami elastycznymi.

Gdy pracujemy z komponentem elastycznym, jego istotnym aspektem jest możliwość dopasowania kształtu (poprzez zmiany wymiarów) do otaczających go komponentów. Z jednej strony umożliwia to np. zmianę geometrii jednego przewodu elektrycznego w zależności od trasy, po jakiej został on poprowadzony. Jest to natomiast zmiana „statyczna”, w której z góry określamy odpowiednie wartości wymiarów pozwalające na dopasowanie geometrii. W przypadku, gdy położenie sąsiadujących komponentów ulega zmianie, np. są one rozsuwane, potrzebujemy czegoś więcej. Niezbędna staje się w tym momencie możliwość dynamicznego określenia wymaganej wartości wymiaru.

Grafika przedstawiająca wykonany w Creo Parametric model amortyzatora motocykla z wymiarem długości sprężyny.
Długość sprężyny amortyzatora jest uzależniona od wysunięcia tłoczyska

Dynamiczne komponenty elastyczne

Jeżeli umieszczamy w zespole Creo Parametric komponent, którego kształt powinien być automatycznie dopasowywany do pozostałych komponentów, należy zastosować zaawansowane opcje definiowania wartości wymiaru elastycznego. W prosty sposób możemy to zobaczyć na przykładzie sprężyny amortyzatora tylnego zawieszenia motocykla.

Sprężyna w tylnym amortyzatorze została zaprojektowana z wykorzystaniem relacji, dzięki czemu liczba jej zwojów pozostaje stała niezależnie od zdefiniowanej długości. Gdy w trakcie jazdy amortyzator pracuje, sprężyna jest rozciągana i ściskana, co skutkuje zmianą jej długości. Aby odwzorować to zachowanie w modelu Creo można posłużyć się elastycznością komponentu. Samą elastyczność można zdefiniować jako właściwość zapisaną bezpośrednio w modelu, albo jako atrybut komponentu zespołu. W tym przypadku zdefiniujemy elastyczność na poziomie zespołu, co oznacza, że zmiany komponentu będą przechowywane tylko w zespole, natomiast sam model pozostanie statyczny.

Grafika przedstawiająca menu definiowania elastyczności komponentu na poziomie zespołu Creo Parametric.
Definiowanie elastyczności komponentu na poziomie zespołu

Określenie wartości wymiaru elastycznego

Po zdefiniowaniu elastyczności musimy określić, które elementy komponentu będą zmieniane w kontekście zespołu. W przypadku sprężyny amortyzatora będzie to jej długość. Po wskazaniu odpowiedniego wymiaru musimy wybrać metodę określenia nowej wartości wymiaru stosowanej w zespole. Możemy ją zmienić z domyślnej Wg wartości (By value) i wybrać jedną z kilku dostępnych metod pomiarowych, takich jak długość krzywej, odległość, kąt czy pole powierzchni. W przypadku naszego modelu amortyzatora najbardziej odpowiednią metodą będzie oczywiście Odległość (Distance). Po wybraniu metody określenia wartości wymiaru musimy zdefiniować analizę pomiaru odległości poprzez wskazanie odpowiednich referencji. W ten sposób dostosujemy wartość wymiaru do odległości zmierzonej między charakterystyczną geometrią sąsiednich komponentów.

Grafika przedstawiająca wybór metody określenia wartości wymiaru elastycznego w Creo Parametric.
Wybór metody określenia wartości wymiaru elastycznego

Dzięki zdefiniowaniu elastyczności w komponencie sprężyny i uzależnieniu wartości wymiaru od odległości między komponentami, możemy teraz automatycznie uzyskać efekt ściśnięcia lub rozciągnięcia sprężyny poprzez zwykłe manipulowanie położeniem komponentów. Ponieważ model sprężyny został zdefiniowany z wykorzystaniem relacji matematycznych ustalających m.in. liczbę zwojów, zmiana całkowitej długości sprężyny powoduje odpowiednią zmianę geometrii.

Grafika przedstawiająca graniczne położenia amortyzatora i odpowiednio dopasowany model spręzżyny Creo Parametric.
Rozciągnięcie i ściśnięcie modelu sprężyny w granicznych położeniach amortyzatora

Elastyczność w podzespołach

Co więcej, elastyczność zdefiniowana w zespole jest aktywna również wtedy, gdy zespół ten zostanie umieszczony w innym modelu Creo Parametric jako podzespół. Pełna kinematyka zespołu oraz elastyczność komponentów są automatycznie rozpoznawane w zespole wyższego poziomu i zachowują się zgodnie ze swoimi definicjami. Dzięki temu model amortyzatora zawierający elastyczną sprężynę wstawiony do modelu ramy motocykla zachowuje się zgodnie z rzeczywistością, gdzie sprężyna jest ściskana i rozciągana w wyniku ruchu wahacza.

Grafika przedstawiająca zachowaną kinematykę i elastyczność komponentów Creo Parametric po wstawieniu amortyzatora jako podzespołu do innego mdoelu Creo Parametric.
Zachowana kinematyka i elastyczność podzespołu amortyzatora

Podsumowanie

Dzięki zastosowaniu elastyczności dla komponentów zespołu możliwe jest dostosowanie kształtu jednego modelu do otaczających go komponentów i użycie pojedynczego modelu zamiast kilku osobnych (zaburzając w ten sposób zawartość tabeli wykazu części). Dodatkowo zaawansowane opcje określenia wartości wymiaru umożliwiają stworzenie dynamicznych komponentów elastycznych, których wymiary są automatycznie zmieniane po przemieszczeniu sąsiednich modeli w nowe położenie.

Realizacja: Agencja Interaktywna CZENZO