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Autor Thema:  Viergelenk simulieren (2204 mal gelesen)
Matse.P
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Viergelenk.jpg

 
Hallo Leute!
Ich lerne gerade das Laufen in CATIA V5 DMU Kinematik!

Ich habe folgendes Problem:
Ich habe ein klassisches Viergelenk aufgebaut und will dort jetzt Bewegungen untersuchen. Schaut es Euch bitte einmal an:

Der Wunsch ist, dass sich die beiden rosafarbenen Koppelstangen immer gleichzeitig parallel zueinander verdrehen. Das Ziel ist, dass der beigebraune Teil in seiner Längsausrichtung damit automatisch auch immer parallel zum grauen Grundblock steht und somit eine rein translatorische Kreisbewegung um einen Momentanpol vollzieht, also ohne rotatorische Anteile.

Dazu habe ich wie Ihr den Symbolen entnehmen könnt, als erstes den grauen Block (Basisplatte) als Fixelement festgesetzt.

Dann habe ich "Basisplatte" und der rechter Kurbelwelle "Kurbelwelle 2" eine Drehverbindung "Rotieren.1" aufgezwängt, wo ich auch "Abhängiger Winkel" angehakt habe weil das ja mein angetriebenes Drehteil in der Rotation sein soll.

Dann habe ich "Kurbelwelle 2" mittels Drehverbindung zur beigebraunen "Koppelstange" mit "Rotieren.2" verknüpft.

Als drittes folgte die Drehverbindung "Rotieren.3" oben links von "Koppelstange" und "Kurbelwelle" und als letztes Drehverbindung "Rotieren.4" unten links zwischen "Kurbelwelle" und "Basisplatte".

Nun folgendes Problem:
So bekomme ich die Aussage von DMU Kinematik, dass der Freiheitsgrad Null sei und die Kinematik untersucht werden könne. Wenn ich dann aber eine Simulation erstelle, wird natürlich klar, dess es zwischen "Kurbelwelle" und "Kurbelwelle 2" so keinerlei mathematische Bewegungsbeziehung gibt. Treibe ich nun "Kurbelwelle 2" an, so dreht sie sich wunderbar wie gewünscht und nimmt "Koppelstange" mit. Jedoch schlackert "Kurbelwelle" im Drehwinkel mehr oder weniger zufällig hin und her was dazu führt dass sich natürlich auch "Koppelstange" nicht mehr parallel zu "Basisplatte" bewegt sondern rotatorische Bewegungsanteile erhält.

Also dachte ich mir, ich muss bei der Drehverbindung "Rotieren.4" auch "Abhängiger Winkel" anhaken, so dass meine Hoffnung war dass CATIA dann automatisch quasi 'beide' Kurbelwellen zur Simulation antreibt und sich die gewünschte Bewegung ergibt.

Naja, und was soll ich sagen? Natürlich klappt es so nicht. Als Befehl tauchen dann wohl pro Drehverbindung unterschiedliche Winkel auf, so dass CATIA bemerkt dass das nicht mehr simulierbar ist und mir dieses auch sagt. Die Ursache kenne ich somit wohl also schon.

Nur weiß ich nicht, wie das lösen soll. Wie kann das gehen?

Auf der Rückseite der Kurbelwellen noch winkelversetzte Zapfen anbringen und dann eine weitere Koppelstange? Das ist hier übrigens nur schematisch ersatzweise für den realen Mechanismus, den ich simulieren möchte. Dort sind die beiden Kurbelwellen mit einem Zahnriementrieb verbunden ...

Danke, LG und frohe Ostern natürlich,
Euer Matse

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SigiSandl
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erstellt am: 26. Mrz. 2016 14:14    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Matse.P 10 Unities + Antwort hilfreich


Sim1.jpg

 
Hallo, Matse,

mein Strukturbaum ist zu Deinem nahezu identisch, bis auf Befehl.2, der natürlich falsch ist.
Ich könnte mir eigentlich nur vorstellen, daß Du bei der Definition der Verbindungen etwas falsch gemacht hast.

Erstellt hab' ich meine Simulation in V5R19.

Gruß Sigi

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Matse.P
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IBM T530 Ivy-Bridge-Core-I7, 8GB Ram, Intel HD4000
Win10x64 Prof.
CATIA V5R25

erstellt am: 26. Mrz. 2016 19:15    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Sigi, hallo Rest!
Also ich kapiere es nicht. Es klappt einfach nicht. Ich dachte zuerst nicht daran, dass im Viergelenk unter bestimmten Bedingungen gegenüberliegende Teile immer parallel zueinander stehen. Und das war ja genau, was ich wollte.

Das Viergelenk erfüllt, sofern die gegenüberliegenden Teile geometrisch gleiche Abmessungen haben diese Bedingung aber automatisch. Also brauche ich keine zwei "Winkelquellen", ich muss nur für die geometrische Gleichheit der gegenüberliegenden Teile sorgen.

Das habe ich getan bzw. der Grundgedanke meiner Konstruktion gibt diese Verhältnisse von alleine wieder. Es funktioniert trotzdem nicht.

Folgendes Viergelenk, was ich simulieren möchte, jetzt nicht schematisch sondern schon das was simuliert werden soll:

Die beige Platte unten ist die Basis. In die beiden Bohrungen sollen jeweils die beiden roten Wellen so, wie sie da auch dargestellt sind. Antreiben möchte ich später die Kurbelwelle, welche die rechte der beiden ist.

Beide Wellen haben an den exzentrischen Schäften den gleichen Hub, nur der Durchmesser der Schäfte ist konstruktiv bedingt geringfügig anders was aber kinematisch keine Rolle spielt. Das ganze ist sicher, weil ich beide Modelle aus der selben Basis aufgebaut habe:

Die oberen Enden der beiden Wellen sind auf unterschiedlichen Ebenen verschieden geometrisch ausgebildet weil sich das graue Bauteil, welches ich darauf aufstecken und letztendlich simulieren will, eine andere Geometrie an den beiden Lagerpunkten aufweist:

Der Achsabstand des mittleren großen und des äußeren kleinen Lagersitzes des grauen Bauteils entspricht präzise dem Abstand der beiden Bohrungen in der beigen Platte unten. Nur die Höhenlagen unterscheiden sich was aber kinematisch keinen Einfluss haben sollte.

Also baue ich jetzt in DMU Kinematik meinen Mechanismus zusammen.

Als erstes fixiere ich die Grundplatte:

Dann verbinde ich Grundplatte und Kurbelwelle unten am Zapfen per "Drehverbindung". Das soll die führende Simulation sein, ich drehe also an der Kurbelwelle und erhalte dabei die Meldung, dass jetzt simuliert werden könne:

Nach gleichem Muster koppele ich die Wackelaugenwelle ohne "Abhängiger Winkel" an die Grundplatte:

Dann verkoppele ich nach gleichem Muster das graue Teil ohne "Abhängiger Winkel" an die Kurbelwelle. Das graue Teil ist schon um 45° verdreht um die letzte Verbindung optisch noch gut machen zu können:

Also zum Schluss die letzte Drehverbindung des grauen Teils zur Wackelaugenwelle:

Also alle Maße passen! Alle Lager passen, alle Höhen, alle Teile stehen korrekt aufeinander und bilden ein klassisches Viergelenk.

Es bleibt für das angetriebene Teil ein Freiheitsgrad über, was der Logik nach eigentlich auch mechanisch völlig korrekt sein müsste weil diese Kurbelwelle genau eine Drehung um die Z-Achse vollziehen können muss damit sich der Mechanismus bewegt. Auch der Strukturbaum kommt mir richtig vor:

Nur, will ich jetzt simulieren, kommt das dabei heraus:     

Wo fehlen denn dort noch kinematische Kopplungen? Und wieviele Freiheitsgrade muss der Mechanismus eigentlich haben?

Ich stehe völlig auf dem Schlauch. Die Meldung, dass nun simuliert werden könne, die kam genau nur einmal. Nämlich, als ich die Kurbelwelle auf die Grundplatte mit dem "Abhängiger Winkel" gekoppelt habe. Seitdem nicht mehr ...

Hilfe ...

LG und vielen Dank,
Euer Matse

PS: Wie kann ich mir eigentlich die Freiheitsgrade anzeigen lassen?

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thomasacro
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erstellt am: 26. Mrz. 2016 20:32    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Matse.P 10 Unities + Antwort hilfreich

Hi Matse.
Zuerst einmal: Gute ausführliche Beschreibung!
Ich sehe auf den ersten Blick auch keinen Fehler.
- Warum arbeitest du auf der absolut unüblichen P3 Platform? oder sieht R25 nun generell SO aus?
- Die Freiheitsgrade anzeigen? die siehst du direkt im Baum an dem Mechanismus. Bei Dir: "Verdrängerrotation: Freiheitsgrad:1"
- Tipp: ersetze mal eine Rpotration durch eine Zylindrische Verbindung. In deiner Situation bringen vier Rotation schonmal unangenehme Nebeneffekte, denn sie überbestimmen dein System.

Kannst du das Modell mal in einem Release kleiner als R25 anhängen, dann kann ichs auch mal probieren... (Kannst du als "dume" Geometrie runterkonvertieren und Tools-Dienstprogramme )

------------------
gruß, Tom 

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Matse.P
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erstellt am: 27. Mrz. 2016 11:00    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Thomas,
naja, ich hatte mal die P3 irgendwann auf einem Schulungsrechner vor mir und habe sie dann benutzt. Die P2 ist aber auch nicht schlecht und sieht dann so aus wie Du sie kennst. Ich habe auf P2 umgestellt, aber natürlich ohne Effekt auf das Problem.

Ich habe die relevante Geometrie entfeinert und stelle Dir das später per PN mal zum Download zur Verfügung. In ein paar Tagen lösche ich die Sachen wieder und dann kannst Du Dich mal versuchen.

By the way, wie kann ich beim Speichern die Release angeben? Probiere mal, meine aus R25 so in Deiner Release zu öffnen ..

LG,
Matse

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thomasacro
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erstellt am: 27. Mrz. 2016 18:38    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Matse.P 10 Unities + Antwort hilfreich

Hi matse.

Wie ich geschrieben habe, kann ichs nicht runterladen. Und ein r25 brauche ich garnicht versuchen, zu laden, ich kenne die fehlermeldungen ;-)

Konvrtieren kannst du unter tools dienstprogramme downwardcompatibility (DENKE ICH...)

------------------
gruß, Tom 

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Matse.P
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erstellt am: 27. Mrz. 2016 20:21    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Thomas, halle Leute!
Du/Ihr glaubst/glaubt es nicht, ich habe den Fehler gefunden ...

Er ist auf den ersten Blick völlig abwegig und für ein Tool wie CATIA geradezu lächerlich. Und er ist mir in anderer Form auch schon an anderer Stelle in CATIA begegnet ...

Ich kam tagelang nicht drauf weil ich eigentlich gedacht hatte, das wäre überwunden, aber ist es nicht.

Das Teil Verdränger enthält im Strukturbaum UMLAUTE                      und damit kommt CATIA nicht zurecht ...

UNGLAUBLICH ...

Dass Umlaute und deutsche Sonderzeichen im Dateinamen nicht gehen, ist ja nun schon seit 15 Jahren der Klassiker, aber dass CATIA da intern auch im Strukturbaum an dieser Aufgabe versagt ist schon wirklich lächerlich ...

Also wie gesagt, Umlaute entfernt und schon geht's ... Echt unglaublich ...

Aber war nett, es mal zu diskutieren ... Auch das gehört zum Lernen dazu ...

LG und frohe Restostern noch,
Matse

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