Wykorzystanie zewnętrznych odniesień do reprezentacji dynamicznego układu zawieszenia
Tworzenie zewnętrznych odniesień w animacji układu zawieszenia w SOLIDWORKS to zadanie, które wymaga zrozumienia skomplikowanych zależności między jego elementami oraz precyzyjnego ich montażu. W tym przykładzie szczegółowo przyjrzymy się procesowi animowania układu zawieszenia typu Double Wishbone, który jest często stosowany w pojazdach o wysokich osiągach, takich jak samochody Formuły 1. Wykorzystamy przy tym zewnętrzne odniesienia, aby dokładnie odwzorować dynamiczny ruch tego systemu.
Układ zawieszenia typu Double Wishbone
Układ zawieszenia typu Double Wishbone, znany również jako podwójne wahacze, składa się z dwóch trójkątnych ramion (wahaczy) zamocowanych na sztywno do nadwozia pojazdu. Górne i dolne wahacze są połączone z kołem, co pozwala na precyzyjną kontrolę ruchu i położenia koła podczas jazdy. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest osiągnięcie lepszej stabilności i przyczepności pojazdu do nawierzchni, co jest kluczowe w wyścigach samochodowych.
Podczas animowania takiego układu musimy uwzględnić różne aspekty jego pracy, takie jak kinematyka i dynamika ruchu. Kinematyka zajmuje się opisem ruchu elementów zawieszenia bez uwzględniania sił, które go powodują, natomiast dynamika bada siły i momenty działające na te elementy. W praktyce oznacza to, że musimy dokładnie odwzorować, jak wahacze poruszają się w odpowiedzi na nierówności drogi, jak amortyzatory tłumią wstrząsy, oraz jak wszystkie te elementy współpracują ze sobą, aby zapewnić optymalne właściwości jezdne.
Modeluj komponenty indywidualnie
Zacznij od modelowania każdego komponentu osobno: sprężyny, amortyzatora, korby dzwonowej, popychacza i ramienia A (górnego ramienia A). Co ciekawe, sprężynę tworzy się za pomocą polecenia Sweep. Oto przewodnik krok po kroku:
- Definicja profilu sprężyny
- Zacznij od narysowania okręgu, aby określić profil cewki.
- Ogranicz lokalizację profilu, aby określić parametry, takie jak średnica drutu i średnica zewnętrzna cewki.
- Definicja ścieżki
- Określ ścieżkę dla ruchu wahadłowego, zazwyczaj wyrównaną z długością swobodną sprężyny.
- Upewnij się, że jeden koniec ścieżki pozostaje nieograniczony w szkicu, co umożliwi dostosowanie długości ścieżki.
- Wyciągnięcie po ścieżce
- Przejdź do Funkcje > Wygięty wierzchołek/podstawa.
- Wybierz szkic dla Profilu i Ścieżki w opcjach Profil i Ścieżka.
- Skonfiguruj odpowiednio opcje czyszczenia.
- Potwierdź klikając OK.
Montaż komponentów z odniesieniami zewnętrznymi
Złóż komponenty, zapewniając właściwe połączenia, aby ułatwić pożądany ruch. Co ważne, sprężyna jest umieszczona wokół amortyzatora, a to wymaga zewnętrznych odniesień. Oto jak to zrobić:
- Tworzenie odniesień
- Określ punkty odniesienia, takie jak współśrodkowość pomiędzy cylindrem amortyzatora a sprężyną.
- Przejdź do trybu edycji części.
- Uzyskaj dostęp do szkicu ścieżki sprężyny i ustal ograniczenie współbieżności między nieskrępowanym punktem końcowym, a wyznaczonym punktem na tłoku amortyzatora.
Animowanie zespołu
Wykonaj animację zespołu części, aby zwizualizować jego dynamiczne zachowanie, wykonując następujące kroki:
- Przygotowanie badania ruchu
- Przejdź do zakładki Badanie ruchu.
- Dostosuj pasek czasu, aby określić czas trwania animacji.
- Animowanie komponentów
- Przeciągnij komponenty do żądanej pozycji końcowej.
- Oblicz i odtwórz animację, aby zaobserwować ruch układu.
Wykorzystanie zewnętrznych punktów odniesienia w animacji pozwala na precyzyjne odwzorowanie kompresji sprężyny oraz ogólnego ruchu układu zawieszenia w tym przykładzie. Poprzez synchronizację każdej klatki z tymi punktami odniesienia, animacja w wiarygodny sposób przedstawia zachowanie układu.
Podsumowanie
Wykorzystanie zewnętrznych odniesień w animacji zawieszenia dodaje głębi i realizmu. Poprzez dokładne modelowanie i montaż komponentów oraz korzystanie z punktów odniesienia można tworzyć dynamiczne animacje, które efektywnie ilustrują działanie systemu.
