Software: CAD - Tutorial - Kinematik - Uebergang

Aus OptiYummy

Software CAD - Tutorial - Kinematik - abhaengigkeit uebergang.gif Abhängigkeit "Übergangsfläche"

Nur mit der Kombination von Bewegungs- und Baugruppenabhängigkeiten sind folgende Probleme nicht lösbar:

  1. Modellierung von Anschlägen bei Schubbewegungen (z.B. Bolzen im Langloch)
  2. Das Gleiten einer Bauteilfläche auf einer beliebig zusammengesetzten (Ober)-Fläche eines anderen Bauteils (z.B. Abtasten einer Kurvenscheibe).

Die Übergangsflächen-Abhängigkeit soll im Autodesk Inventor diese Probleme lösen. "Übergang" ist praktisch eine Erweiterung der Baugruppen-Abhängigkeit "Tangential":

  • Tangential wirkt nur zwischen zwei Flächen. Die beiden Bauteile können danach nur so zueinander angeordnet werden, dass sich diese Flächen berühren und die Flächennormalen an der Berührungsstelle in die gleiche Richtung zeigen.
  • Übergang als Abhängigkeit behält die Tangentialität zwischen einer zylindrischen Oberfläche (Teil eines Zylindermantels) eines Bauteils und einem Flächensatz auf einem anderen Bauteil bei.
    Durch Wahl einer Fläche werden dabei alle ohne Volumendurchdringung von dieser Fläche aus erreichbaren Flächen des Bauteils als Flächensatz gewählt (z.B. die gesamte Oberfläche des Bauteils).


Veranschaulichung von "Übergang":
Angewandt auf einen Zylinder-Körper und einen zweiten Körper bedeutet dies, dass man den zweiten Körper beliebig auf dem Zylindermantel des ersten Körpers "abrollen" bzw. "verschieben" kann. Dabei muss die Bedingung erfüllt werden, dass sich die Körper nur an einem Punkt oder einer zusammenhängenden Fläche berühren. Man kann die beiden Körper nicht voneinander trennen!


Das soll nun praktisch anhand der Kurvenscheibe angewandt werden, welche die Schubstange steuert.

  • Die Kurvenscheibe befestigen wir genauso wie die Reibräder an der Trägerplatine:
Software CAD - Tutorial - Kinematik - kurvenscheibe am traeger.gif
  • Die Schubstange müssen wir noch etwas verändern, damit eine Stirnfläche als Kontaktfläche für den Übergang dienen kann:
  1. Die Dicke erhöhen wir auf 10 mm.
  2. Die Stirnfläche gestalten wir als Halbzylinder (durch Abrunden der Kanten mit R=5 mm).
Software CAD - Tutorial - Kinematik - schubstange abgerundet.gif
  • Bei der Definition der Abhängigkeit "Übergang" sollte der Halbzylinder als erste Kontaktfläche gewählt werden, damit der Kontaktsatz durch die Oberfläche der Kurvenscheibe gebildet wird:
Software CAD - Tutorial - Kinematik - dialog uebergang.gif Software CAD - Tutorial - Kinematik - uebergang kontaktflaechen.gif

Leider funktioniert die Behandlung der Bewegungsabhängigkeiten im Zusammenspiel mit dieser Art Übergang im Autodesk Inventor (bisher) nur unzureichend:

  • Wenn wir an der Kurvenscheibe drehen, dann
    • bewegt sich die Schubstange richtig mit.
    • die Ankopplung an die Reibräder funktioniert nur ansatzweise, z.B. drehte sich beim Autor nur das einzelne große Reibrad, während das Reibradpaar nur manchmal zuckte.
  • Wenn wir an der Schubstange schieben, dann
    • bewegen sich alle Reibräder richtig mit.
    • funktioniert das Schieben nur innerhalb eines Spline-Übergangs zwischen zwei Radien bzw. Umkehrpunkten, was jedoch wegen der auftretenden Mehrdeutigkeiten nachvollziehbar ist.
  • Wenn man an einem Reibrad dreht, dann bewegt sich der Rest nur sporadisch mit.

Schlussfolgerung:
Die Kinematik von Kurvengetrieben auf der Basis von Kurvenscheiben kann zumindest bis zur aktuellen Version im Autodesk Inventor scheinbar nur in einfachster Form modelliert werden!