تعاليم دراسة الحركة في SolidWorks

SolidWorks Motion
  • هناك ثلاثة أنواع من دراسة الحركة: الرسوم المتحركة (Animation)/ الحركات الأساسية(Basic Motion) / تحليل الحركة(Motion Analysis)
  • الرسوم المتحركة هي الأبسط، وتتضمن مزيدًا من المعلومات وتحليل الحركة وهو الأكثر تعقيدًا
  • يمكن العثور على نماذج التجميع في برنامج SOLIDWORKS ويمكن استخدامها لنماذج من البرامج التعليمية
  • الرسوم المتحركة هي في الغالب للتطبيقات المرئية، للعروض التقديمية وما إلى ذلك.
  • يمكن استخدام تحليل الحركة لحساب القوى المختلفة على التجميعات ولتوليد المؤامرات لمعلمات مختلفة

SolidWorks Motion

تسمح SolidWorks Motion Studies بتصميم آلات أكثر تعقيدًا مثل المحركات حيث يتحرك كل جزء على المسار الصحيح. سيغطي هذا البرنامج التعليمي لدراسة حركة SolidWorks الرسوم المتحركة وتحليل الحركة.

لطالما كانت برامج CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر) قادرة على تحويل أفكار المهندس أو المصمم إلى تصميم حقيقي من خلال إنشاء الرسومات والنماذج ثلاثية الأبعاد. يمكن بعد ذلك استخدام هذه النماذج للتمثيل المرئي للتصميمات للعملاء، أو يمكن أيضًا تصديرها إلى ماكينات CNC (والطابعات ثلاثية الأبعاد مؤخرًا) لإنشاء الأجزاء المادية.

لقد كان هذا هو الخبز والزبدة لبرامج CAD منذ بدايتها وكل حزمة برامج لديها هذه القدرة إلى حد كبير. ينطبق هذا على الأجزاء الفردية التي يمكن تشكيلها وتجميعها بسهولة، ولكن ليس على الأجزاء التي لها علاقة ديناميكية مع بعضها البعض وتتحرك فيما يتعلق ببعضها البعض على مسار معين، وهذا هو المكان الذي يمكن أن تساعد فيه ميزة مثل SolidWorks Motion Studies. يسمح بتصميم آلات أكثر تعقيدًا مثل المحركات حيث يتحرك كل جزء على المسار الصحيح.

يمكن أن يساعد نظام SolidWorks Motion على وجه الخصوص المستخدم في ثلاثة مجالات رئيسية، حيث تكون الحركة مطلوبة، ودرجة الصعوبة:

  • الأنيميشن (الرسوم المتحركة)
  • الحركات الأساسية
  • تحليل الحركة

يتم تصنيف الرسوم المتحركة في SolidWorks عندما يرغب المستخدم في تمثيل مرئي للحركة في تصميمه، لأغراض تسويقية أو عرض تقديمي، ولكن لا يشمل أي قوى محددة مثل الجاذبية أو الكتلة. يمكن إضافة المحركات لدفع حركة التجميع ويمكن ضبط موضع الأجزاء عند نقاط رئيسية محددة مسبقًا.

تدمج Basic Motion درجة إضافية من الصعوبة في التصميم وتضيف تأثيرات السبرينغز والجاذبية والاصطدام المادي والكتلة. لا تزال الحركات الأساسية سريعة جدًا وستخلق محاكاة مبهرة تعتمد على الفيزياء. إذا كان مشروعك يتطلب ذلك، فإن دراسة الحركة الأساسية تناسبك.

أخيرًا، أكثر مستويات دراسة حركة SolidWorks تعقيدًا هو تحليل الحركة. هذا يجلب عوامل مثل التخميد والزخم والقوة والتأثير في التصميم. إذا كنت بحاجة إلى هذا المستوى من التفاصيل، فستكون هناك حاجة إلى تحليل كامل للحركة في مشروعك.

لأغراض هذه المقالة، سيتم النظر بعمق في SolidWorks Animation و SolidWorks Motion Analysis.

للمزيد اقرأ: أفضل حيل وتقنيات لبرنامج SolidWorks

SolidWorks Animation

تبدأ جميع دراسات حركة SolidWorks بنفس الطريقة: يتم فتح تجميع، ويتم تحميل الوظيفة الإضافية للحركة (إذا لزم الأمر) ، ويجب النقر فوق علامة التبويب التي تقول “دراسة الحركة”. الآن تم فتح Motion Study Manager، الخطوة الأخيرة هي تحديد نوع دراسة الحركة التي ستجريها (الرسوم المتحركة / تحليل الحركة الأساسي / الحركة) والبدء!

هناك العديد من نماذج التجميع التي يمكن العثور عليها في مجلد موارد البرنامج> البرامج التعليمية، وسنستخدم هذه البرامج التعليمية لاستعراض كل دراسة من دراسات الحركة. يعد نموذج المكبس أحد أبسط النماذج، لذلك سنستخدمه في برنامج الرسوم المتحركة التعليمي الخاص بنا. يمكنك تحديد موقع النموذج في: install_dir > samples > tutorial > motionstudies > animation folder.

SolidWorks Animation

سترغب في البدء بتحديد موضع البداية. سيتطلب ذلك منك الانتقال إلى Motion Manager وتحديد نقطة الوقت عند صفر ثانية. يمكنك بعد ذلك تحريك الكاميرا إلى موضع البداية، أي حيث تريد الكاميرا عندما تبدأ الرسوم المتحركة.

بعد وضع الكاميرا، تحتاج إلى تحديد الأجزاء التي ستتحرك ومدة استمرار الحركة. بالنسبة للمكبس(plunger)، يتحرك الذراع البرتقالي للأعلى إلى الوضع الرأسي، عموديًا على القاعدة الأفقية.

يجب العثور على الجزء المسمى “arm left” في MotionManager، وتم تمييزه بنقرة يسرى، وتحريك شريط الوقت إلى خمس ثوانٍ. هذا يحدد المدة التي ستستمر فيها الحركة. يجب بعد ذلك تحديد الزر “إضافة مفتاح” لإحضار خط أفقي من صفر إلى خمس ثوانٍ على خط “الذراع الأيسر”(Add Key). سيتم وضع رمز الماس المعروف باسم النقطة الرئيسية في نهاية الشريط الأفقي.

لقد حددنا الآن الجزء الذي سيتحرك في الرسم المتحرك، والمدة التي سيتحرك فيها. بعد ذلك يجب تحديد الحركة الجسدية لـ “الذراع اليسرى”. هذا بسيط للغاية، يجب على المرء أن يذهب إلى نافذة التصميم حيث يوجد التجميع، وحدد الذراع البرتقالية وانقلها إلى الموقع المطلوب. بمجرد اكتمال ذلك، يمكننا النقر فوق الزر “حساب” فوق شجرة MotionManager، وسيبدأ التجميع في الحركة.

 SolidWorks Motion

إذا كان من المطلوب أن تنتهي الرسوم المتحركة للمكون عند نفس النقطة التي بدأت منها، يجب على المستخدم تحديد نقطة المفتاح الماسية(diamond keypoint) في خمس ثوانٍ، والضغط على CTRL + C، وتحريك نقطة المفتاح إلى 2.5 ثانية مع الاستمرار في الضغط على CTRL. إذا تم القيام به بشكل صحيح، فستكون هناك قطعة ملحوظة مفقودة في شريط التغيير الأخضر بين 2.5 و 5 ثوان، وهذا توقف مؤقت في الرسوم المتحركة.

ثم يجب نسخ نقطة المفتاح الأصلية عند 0 ثانية إلى 9 ثوانٍ على الخط الزمني. يؤدي هذا إلى تكرار موضع البداية ويعطي الرسم المتحرك المسار للعودة إلى موضعه الأصلي في نهاية الحركة. يمكن الآن الضغط على زر “حساب” مرة أخرى، ويمكن ملاحظة الرسوم المتحركة.

من هنا، والآن بعد أن تمت تغطية الوظائف الأساسية للرسوم المتحركة، فإنه وفقًا لتقدير المستخدمين لمقدار التخصيص والحركة الذي يرغبون فيه في الرسوم المتحركة الخاصة بهم. يمكنك إخفاء الأجزاء، وجعلها مرئية، وتغيير المظهر أو الملمس من بين العديد من الخيارات الأخرى. يعد عرض الرسوم المتحركة أيضًا خيارًا لإنشاء جزء وبيئة أكثر واقعية.

 SolidWorks Motion

SolidWorks Motion Analysis

في هذا البرنامج التعليمي، سيتم استخدام مثال على الكاميرا والتابع، مثل تلك التي تظهر في آلات المخرطة الآلية(automatic lathe machines). سيتم تحليل قوى التلامس بين الأجزاء في هذا التجميع أثناء تقدمها خلال الحركة. سيتم بعد ذلك رسم هذه النتائج على رسم بياني.

تحليل الحركة هو الشكل الأكثر تعقيدًا من دراسة الحركة المتوفرة في SolidWorks، وهو أكثر تعقيدًا بكثير من الرسوم المتحركة البسيطة التي شوهدت قبل قليل. هذه محاكاة لوضع العالم الحقيقي، وتتميز بالقوى والإحصائيات الحقيقية.

يوجد نموذج التجميع هذا في: install_dir > samples > tutorial > MotionStudies folder and it is called the Valve_Cam.

في MotionManager، حدد علامة التبويب المسماة “1200” ثم انقر فوق “تحليل الحركة”، وبالتالي تحديد نوع دراسة الحركة. نظرًا لأنه تم إعداد الحركة بالفعل لهذا النموذج، يمكن النقر فوق الزر “حساب” على الفور ويمكن ملاحظة حركة الأجزاء.

سنبدأ الآن في التحليل، يجب اختيار الوجوه التي سيتم فحصها. انقر فوق “عرض متساوي القياس”(Isometric View) في النافذة الرئيسية، ثم حدد زر “النتائج والمؤامرات”(Results and Plots) أعلى MotionManager. ستظهر بعد ذلك نافذة “مدير خصائص النتائج” (Results Property Manager)، والتي تتضمن عدة قوائم منسدلة.

“الفئة”(Category)، مربع القائمة الأول، سيكون به خيار “القوى”(Forces) ، “الفئة الفرعية” (Subcategory)، مربع القائمة الثاني، سيتضمن خيارًا لـ “قوة الاتصال” “Contact Force”(Magnitude)، و “مكون النتيجة”(Result Component)، مربع القائمة الثالث، به خيار “الحجم”. الخيارات المتنوعة المعروضة ضمن مربعات القائمة هذه هي العوامل التي تحدد نوع التحليل، لذلك يُنصح بمعرفة هذه الخيارات ومعرفة الخيارات المتاحة إلى حد ما.

الآن بعد أن تم اختيار الخيارات الثلاثة للتحليل، هناك خيار “اختيار مكون” نهائي. بمجرد التحديد، يجب عليك الدخول إلى نافذة التصميم وتحديد الوجهين اللذين سيتم فحصهما. الوجوه التي سنستخدمها هي الأسطح الملامسة لعمود الكامات والروك.

تم الآن إعداد التحليل بالكامل، ويمكن إنشاء المخططات المطلوبة. تتضمن المؤامرات الشائعة قوى التفاعل والإزاحة بين السطحين. أذن تزداد قوة رد الفعل عندما تبدأ الكاميرا في رفع المتابع. هذا أمر طبيعي حيث توجد الآن قوى ضغط على الزنبرك. تأتي الذروة الثانية مع استرخاء الربيع حيث يمر الروك بالكاميرا.

مقارنة بين الدراسات المختلفة

والآن بعد أن حصلنا على نتائج الحساب، لنفترض أننا نريد تغيير بعض المعلمات في دراسة الحركة لنرى كيف يؤثر ذلك على الرسوم البيانية؟ حسنًا، انتقل أولاً إلى علامة التبويب المسمى “1200”، وانقر بزر الماوس الأيمن، وحدد “نسخ أو التكرار”(Duplicate).

قم بتسمية علامة التبويب الجديدة كـ “2000” حيث سيتم رفع سرعة المحرك في المحاكاة إلى 2000 دورة في الدقيقة، وسيتم رؤية التغييرات على الرسوم البيانية.

يمكن سحب شريط الوقت مرة أخرى إلى البداية عند صفر ثانية، ويمكن تحديد المكون الذي يتم تغييره، وفي هذه الحالة يمكن تحديد جزء “RotaryMotor2”. انقر بزر الماوس الأيمن فوق الجزء وحدد خيار “تحرير الميزة”. يمكن الآن تعديل الحركة من 1200 دورة في الدقيقة إلى 2000 دورة في الدقيقة، ويؤكد النقر فوق العلامة الخضراء هذا التغيير. يجب الآن الضغط على الزر “حساب” مرة أخرى لإعادة تحليل الحركة بسرعة المحرك الجديدة.

باستخدام هذه المحاكاة الجديدة، يمكن رؤية تأثير الارتداد من اصطدام الكرسي الهزاز بالكاميرا بعد رفعها

هذا الارتداد هو نتيجة الدوران الأسرع للمحرك. تكون قوة التلامس صفرًا عند النقطة التي يخرج فيها الروك(rocker ) من الكاميرا، لذلك سنحتاج إلى ضبط ثابت الزنبرك(spring constant) لمنع حدوث ذلك. يجب أن تضمن الزيادة في ثابت الزنبرك الحفاظ على الحركة.

لتغيير هذا، ابحث عن الجزء “LinearSpring2” في قائمة المكونات في MotionManager، انقر بزر الماوس الأيمن فوقه وحدد خيار “تحرير الميزة”. يجب أن تكون خصائص الزنبرك مرئية الآن، ويجب أن تكون قيمة k (ثابت الزنبرك) مضبوطة على 0.1 نيوتن / مم، ويمكن زيادتها إلى 10.00 نيوتن / مم. مرة أخرى، حدد العلامة الخضراء لتأكيد التغييرات و “احسب”!

يجب الآن التخلص من الارتداد ويمكن أيضًا رؤية التغيير على المؤامرات التي تم إنشاؤها نظرًا لوجود المزيد من القوة على الزنبرك الذي يضمن بقاء الكاميرا والروك على اتصال دائم في جميع الأوقات.

استنتاج

لذلك هناك برنامج تعليمي موجز إلى حد ما حول كيفية إجراء تحليل الرسوم المتحركة والحركة في SolidWorks. بمجرد أن تكون على دراية بالوظائف والخيارات التي قمنا بتغطيتها في هذه المقالة، يجب أن تكون قادرًا تمامًا على الذهاب وإجراء دراساتك أو الرسوم المتحركة الخاصة بك مع أجزاء لمشاريعك المستقبلية!

كما أنا متأكد من أنك ستتعلم. لم تتم تغطية دراسة Basic Motion في هذا المنشور. هذا لأنه مزيج من الرسوم المتحركة وتحليل الحركة، فإن تغطية جميع الطرق الثلاثة كان سيؤدي إلى برنامج تعليمي متكرر للغاية! إذا كنت مرتاحًا لإجراء دراسات الرسوم المتحركة وتحليل الحركة، فلن تكون هناك مشكلة في محاكاة الحركة الأساسية.

للمزيد اقرأ: عشر ميزات جديدة في السوليدورکس 2021

منشور ذات صلة
الصب وأنواع طرق الصب 27 Minutes

ما هو التذویب أو الصب وما هي أنواع طرق الصب؟

أمير مقدم

الصب تحت الضغط (diecasting) هو أحد أكثر الطرق شيوعًا للإنتاج الضخم للأجزاء المعدنية غير الحديدية الصغيرة والمتوسطة الحجم باستخدام قوالب دائمة. تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في تصنيع الأجزاء المستخدمة في صناعة السيارات.

مضخات المياه 6 Minutes

كيف تعمل مضخات المياه؟

أمير مقدم

بشكل عام، نميز بين نوعين رئيسيين من مضخات المياه: مضخات المياه التي تعمل بالكهرباء ومضخات المياه التي تعمل بالغاز. تعد مضخات المياه التي تعمل بالكهرباء حلاً ممتازًا للاستخدام الداخلي. يمكنك توصيلها بسهولة بمأخذ طاقة قياسي.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

السلة