Ejercicio Mordaza de tubo

Transcripción

1 Ejercicio Mordaza de tubo

2 La figura muestra una mordaza (o sargento ) de tubo, cuyo funcionamiento es como sigue: La acción conjunta de una cabeza (1) y una base (3), unidas mediante un tubo (2), amordaza las piezas a sujetar La cabeza estacionaria (marca 1.1) soporta el tubo (2) que sirve de guía deslizante para la cabeza deslizante (1.4) y la base deslizante (3.1) La base está formada por la base deslizante (3.1), junto con un muelle (3.2) que presiona a un conjunto de tres discos de embrague (3.3) Al desembragar los discos (presionando sus pestañas para colocarlos perpendiculares al tubo), se libera la base, que desliza hasta colocarla en la posición de hacer tope con las piezas a amordazar La cabeza deslizante (1.4) se desplaza para presionar las piezas amordazadas, empujada por un husillo (1.2), que está fijo a ella mediante un tornillo prisionero (1.5), pero puede desplazarse respecto a la cabeza estacionaria al enroscarse o desendorscarse mediante el giro de la palanca (1.3)

3 Las piezas no comerciales del ensamblaje quedan definidas por los siguientes dibujos de diseño: Cabeza estacionaria

4 Cabeza deslizante Husillo

5 Base deslizante

6 Muelle Disco Tubo Palanca

7 La pieza estándar del ensamblaje es: Tornillo de fijación ranurado con punta en gancho ISO 7435 M5 de 8 mm de longitud s: Obtenga los modelos sólidos de las piezas Obtenga el ensamblaje Obtenga una simulación del movimiento del ensamblaje

8 La estrategia consta de cuatro pasos: Modele todas las piezas de la mordaza Obtenga el ensamblaje de la mordaza Agrupe las piezas en los subconjuntos indicados mediante las marcas Revise las relaciones de emparejamiento para asegurar el correcto movimiento de la mordaza Suprima los emparejamientos cosméticos Los que sirven para mostrar vistas del conjunto en orientaciones favorables, pero no repican la funcionalidad del mecanismo Reemplace emparejamientos geométricos que rigidicen el conjunto por otros que permitan simular la dinámica del mecanismo Utilice la herramienta Mover componente para comprobar que los movimientos son correctos Realice una animación que simule el movimiento de la mordaza Simule que la mordaza se cierra al desembragar los discos y desplazar la base Simule que la mordaza se aprieta al enroscar el husillo, desplazando la cabeza deslizante

9 Modele la cabeza estacionaria: Extruya la boquilla para el tubo principal Aplique una extrusión en corte para vaciar el hueco para el tubo Extruya la boquilla para el tubo del husillo Inserte el taladro roscado

10 Defina un plano datum tangente a ambos cilindros Defina la posición de los nervios de la derecha mediante un croquis Obtenga los nervios de la derecha Obtenga los otros nervios mediante simetría

11 Obtenga la base como un bloque, por extrusión de un perfil dibujado en el alzado Aplique una equidistancia, para acabar la extrusión antes del final de la boquilla Extruya el hueco para definir las patas de la base

12 Modele la cabeza deslizante: Extruya el bloque desde un perfil redondo Extruya en corte para obtener el tubo Obtenga bloque del tubo del husillo desde el alzado Obtenga el agujero para convertirlo en tubo mediante un taladro liso

13 Extruya la pestaña de la garra fija Redondee los cantos de la pestaña Defina la posición del taladro para el tornillo prisionero Utilice el comando taladro para obtener un agujero pasante y roscado

14 Modele el husillo Obtenga el sólido por revolución Añada la rosca cosmética Añada el taladro de la cabeza Dibuje un croquis auxiliar para marcar la posición del taladro

15 Modele la base deslizante: Extruya el bloque desde un perfil redondo Extruya la garra móvil desde el extremo del bloque Redondee los bordes de la garra móvil Vacíe el bloque mediante un corte de revolución Añada la ranura superior mediante un corte desde un perfil rectangular dibujado en la planta

16 Extruya una pestaña desde el borde de la ranura superior Defina un plano datum paralelo a la vista lateral Dibuje el contorno de un nervio en el plano datum Obtenga el nervio Obtenga el otro nervio por simetría

17 Obtenga la ranura inferior por extrusión en corte de un perfil dibujado en la planta Redondee los cantos vivos producidos por el corte extruido de la ranura inferior Obtenga la pata por extrusión Redondee los cantos de la pata

18 Modele el muelle: Defina la trayectoria helicoidal del muelle Obtenga el muelle por barrido de la trayectoria helicoidal Obtenga los asientos planos por corte extruido Modele el disco por extrusión de su perfil

19 Modele la palanca: Obtenga la varilla por revolución Obtenga un remache por revolución Obtenga el otro remache por simetría Obtenga el modelo del tubo por revolución

20 Obtenga el ensamblaje de la base: Inserte la base deslizante como pieza base Añada el muelle Añada el muelle en posición de comprimido, ya que es muy complicado simular su forma cuando se expande asimétricamente para presionar a los discos

21 Inserte el primer disco Empareje el disco de forma que pueda bascular: Empareje la cara lateral de la pestaña del disco en la cara lateral de la ranura superior Encaje el borde del disco tangente al hueco cilíndrico de la base Apoye el disco para simular la posición de embragado: Apoye el disco en el borde del agujero superior Apoye el disco en el borde del agujero inferior

22 Defina un emparejamiento alternativo, para simular la posición de discos desembragados Suprima los emparejamientos de apoyo del disco en los bordes de los agujeros Añada un emparejamiento de la cara del disco con la de la pestaña del agujero superior

23 Añada el segundo disco, pegado al primero Añada el tercer disco, pegado al segundo

24 Obtenga el ensamblaje de la cabeza: Inserte la cabeza estacionaria como pieza base Añada el husillo, roscado en la cabeza Deje libre la traslación y el giro, para simular el enroscado/desenroscado Añada la palanca, encajada en el agujero del husillo Deje libre la traslación y el giro, para simular el vaivén

25 Inserte la cabeza deslizante Añada un emparejamiento cosmético de los ejes, para simular el tubo encajado Añada el tornillo prisionero

26 Obtenga el ensamblaje de la mordaza: Inserte la cabeza estacionaria como pieza base Modifique las propiedades, para insertar el sub-ensamblaje como Flexible

27 Añada el tubo Añada la base Añada un emparejamiento cosmético de bases de apoyo paralelas

28 Compruebe los emparejamientos, tanto del conjunto principal, como de los subconjuntos Suprima los emparejamientos cosméticos incompatibles con el movimiento del mecanismo

29 Utilice Mover componente para comprobar manualmente si el mecanismo se mueve de forma apropiada Compruebe que la base desliza en el tubo Compruebe que los discos se desembragan al cambiar los emparejamientos activos Tendrá que hacerlo en el subensamblaje, porque desde el ensamblaje principal no se pueden cambiar los estados de los emparejamientos de los subensamblajes

30 Compruebe que el husillo arrastra a la cabeza móvil al desplazarse Compruebe que la palanca puede deslizar Si activa la detección de colisiones entre la palanca y le husillo, la palanca se detendrá al llegar al final de su recorrido

31 Defina una animación del movimiento de la base Inicie un nuevo estudio de movimiento Añada un motor lineal para desplazar la base

32 Seleccione un tiempo de 8 segundos y calcule la animación A 50 mm/s, en 8 segundos recorrerá casi todo el tubo Mejore la animación, cambiando los estados de supresión de los emparejamientos, para simular el proceso de desembragar y embragar los discos Suprima los emparejamientos de embragar/desembragar del subconjunto base Añada emparejamientos equivalentes en el ensamblaje principal Cambie los estados de supresión de los emparejamientos de embragar/desembragar en la animación Este paso no funciona, porque los emparejamientos son complejos (incluyen tangencias) e interaccionan entre sí, bloqueando el movimiento, o desencajando los discos fuera de la base Este paso tampoco funciona, porque los emparejamientos definidos en los sub-ensamblajes no son accesibles para la animación

33 Una alternativa posible (pero generalmente insuficiente) es definir un ensamblaje simplificado Convierta los tres discos en uno solo Alternativamente, intente incluir el conjunto de tres discos como un sub-ensamblaje rígido Reemplace los emparejamientos complejos (tales como la tangencia) por otros más simples (como alineamiento de planos de referencia

34 Una alternativa más eficaz es eliminar los sub-ensamblajes Abra el ensamblaje principal Seleccione el primer sub-ensamblaje en el árbol de ensamblaje Pulse el botón derecho del ratón, para obtener el menú contextual Seleccione Disolver subensamblaje Disuelva el resto de sub-ensamblajes Añada un emparejamiento de la mordaza fija con el sistema de referencia del ensamblaje Dado que al suprimir los sub-ensamblajes, las restricciones que los ligaban al ensamblaje principal se eliminan Compruebe que todos los emparejamientos están ahora disponibles al nivel superior

35 Con los emparejamientos accesibles, puede definir una animación que incluya las acciones de desembragar y embragar

36 Defina una animación del movimiento de la cabeza deslizante Inicie un nuevo estudio de movimiento Añada un motor lineal para desplazar el husillo Añada un motor rotatorio para girar el husillo

37 Combine las velocidades de los dos motores para simular que el giro de la rosca provoca el avance del husillo Una animación de 5 segundos, con un giro de 100 rpm y una velocidad de avance de 10 mm/s puede ser una primera aproximación

38 Una alternativa más eficiente para desplazar el husillo consiste en simular el movimiento del mecanismo usando únicamente un motor rotatorio con un emparejamiento tipo Tornillo El emparejamiento Tornillo es una combinación de concentricidad y una relación de paso de rosca entre la rotación de un componente y la traslación del otro La traslación de un componente a lo largo del eje causa rotación del otro componente según la relación de paso de rosca De manera similar, la rotación de un componente causa la traslación del otro Dado que el paso de rosca se define en la propia relación, esta solución permite cambiar la velocidad del motor rotatorio sin necesidad de actualizar manualmente ningún otro parámetro

39 Finalmente, combinando ambas animaciones, puede simular el proceso completo de fijar y apretar la mordaza Seleccione la pestaña de la primera animación Pulse el botón derecho para obtener el menú contextual Pulse el comando Duplicar Seleccione la pestaña de la segunda animación Use el ratón para seleccionar mediante un rectángulo todos los movimientos de la animación Mueva el ratón mientras mantiene pulsado el botón izquierdo, para definir el rectángulo de selección Copie la selección (Ctrl+C) Seleccione la pestaña de la segunda animación Coloque el ratón en el instante de tiempo donde quiere que se añada la animación Pegue la selección (Ctrl+V) Revise la animación completa resultante

40 Para simular el movimiento de un mecanismo, primero se debe ensamblar como un ensamblaje ordinario Se deben revisar las relaciones de emparejamiento, prestando especial atención a que el mecanismo no quede sobre-restringido Reemplazando relaciones de emparejamiento geométricas por relaciones cinemáticas o dinámicas se deja preparado el mecanismo para la simulación El gestor de simulación permite incluir simulaciones de motores que arrastran al mecanismo, provocando su movimiento Pero los grados de libertad y los emparejamientos del mecanismo se deben controlar desde el conjunto principal (nivel superior del conjunto)