Намерение проекта сборки Pro/ENGINEER не всегда соответствует потребностям анализа движения. Проект сборки будет структурирован согласно тому, как она будет собранна и изготовлена. Механизм будет сгруппирован основываясь на функции каждого компонента и пересечения с остальной частью сборки.

Motion позволяет Вам пересмотреть, как узлы сгруппированы с помощью тел движения. Тело определено как набор геометрии, которая будет действовать как единое твердое тело, в пределах которого отсутствуют относительные перемещения, в пределах механизма. Тело может состоять из нескольких деталей Pro/ENGINEER, которые "сварены" между собой. Например, корпус двигателя и втулка цилиндра двигателя, показанного на рисунке 2-15, будут действовать как единое тело движения, даже при том, что они два отдельных компонента в сборке.

Тело должно содержать локальную систему координат (LCS), точки тела и массовые свойства. Точки тела используются для определения соединений и приложения силы.

По умолчанию каждый компонент сборки рассматривается как отдельное тело движения. Каждый компонент сборки может принадлежать только одному телу. Если компонент добавляется к новому телу, он автоматически удаляется из тела, которому принадлежал до этого. Если удаляется тело, которому принадлежал компонент, то компонент автоматически добавляется к телу земли. Тела могут переопределяться выбором Model, Bodies. Появляется диалоговое окно Bodies, показанное на рисунке 2–11.

В таблице 2–4 описывается каждый элемент диалогового окна Bodies.

Таблица 2-4

Элемент	Описание
	Создает новое тело движения в механизме и добавляет компоненты к телу.
	Выделяет все компоненты, принадлежащие выделенному телу. Тело можно переопределить, нажав на кнопку в диалоговом окне Body Definition, показанном на рисунке 2–14. Добавить компоненты можно выбрав Pick, а удалить выбором Unsel Last или Unsel Item из меню GET SELECT.
	Удаляет предварительно выбранное тело из сборки движения. Компоненты, принадлежащие этому телу, будут автоматически добавлены к телу земли.
	Показывает, какому телу принадлежит деталь. После выбора Вы запрашиваетесь выбрать модель в окне Pro/ENGINEER. Появляется диалоговое окно Body Definition (показано на рисунке 2–14), отображающее название тела и позволяющее выбрать или пересмотреть детали, принадлежащие телу.
	Организация тела основана на определении тела, установленном в модуле Mechanisms. После выбора появляется предупреждающее сообщение, показанное на рисунке 2–12.   Рисунок 2-12
	Организует тела назад, к одной детали модели на тело. Это организация сборки по умолчанию, когда она первый раз передаётся в Motion. Фактически, это кнопка "undo" для всех переопределений тел. После выбора появляется предупреждающее сообщение, показанное на рисунке 2-13.   Рисунок 2-13

Когда создаётся, пересматривается или рассматривается часть тел, появляется диалоговое окно Body Definition, показанное на рисунке 2–14. Число деталей в теле отображается в диалоговом окне и каждая деталь высвечивается на экране.

Тело земли

Тело земли - уникальный тип тела движения. Тело земли представляет фиксированную локализацию в пространстве. Остальная часть механизма будет двигаться относительно тела земли. Вы должны иметь по крайней мере одно тело земли в модели. Тело земли может состоять из точек земли или деталей Pro/ENGINEER.

Все базовые точки сборки будут автоматически конвертированы в точки земли, когда сборка передаётся в Motion. Все точки земли группируются как единое тело земли. После определения на модели появляется символ земли. Рисунок 2–15 показывает модель маятника, который соединён с точкой земли с помощью шарнирного соединения.

С помощью диалогового окна Bodies к телу земли могут быть добавлены другие компоненты. Они могут быть добавлены к телу земли с помощью кнопки или удалением исходного тела.

Тела в Motion

Тело имеет шесть степеней (degrees of freedom - DOF), три для перемещения и три для вращения. То есть, твердое тело может перемещаться и вращаться относительно X-, Y- и Z- осей декартовской системы координат. Вращение твердого тела измерено относительно ориентации его LCS к глобальной системе координат, которая фиксирована к телу земли.

LCS назначена Motion телу автоматически и массовые свойства рассчитаны с использованием геометрии детали и свойств материала. Motion заинтересовано только в локализации базовых точек, использованных для соединения тела, и массовых свойствах, которые рассчитаны с использованием формы.

Свойства определяют, как Motion интерпретирует геометрию Pro/ENGINEER в течение анализа. В отличие от структурного анализа, Motion не заинтересовано в фактической геометрии, только в величине механических свойств для геометрии. Теоретически, Motion не видело бы разность между шатуном и втулкой цилиндра, показанными на рисунке 2-16, пока материальные свойства для них те же самые. Если бы базовые точки, использованные для присоединения тела к сборке, находилось бы в той же самой локализации и все механические свойства были бы идентичны, результаты анализа были бы тоже идентичны.

После выбора Model, Property, может быть получен доступ к следующим свойствам. Появляется меню PROPERTY, показаное на рисунке 2-17.

• Свойства материала

• Демпфирование материала

• Свойства Механизма

Для доступа к свойствам материала детали в сборке движения, выберите Model, Property, Material. Эта опция позволяет назначать для модели свойства материала. Свойства могут быть выбраны из списка предопределённых материалов или Вы можете определить новые свойства материала для добавления к модели. Диалоговое окно Materials показано на рисунке 2-18.

Материал, применённый для определённого типа модели, может быть определён выбором из списка в колонке Materials in Model. Например, если выбрать STEEL, все модели, для которых в качестве материала выбрана сталь, будут выделены на экране.

Для каждого компонента сборки могут быть назначены различные материалы, включая компоненты подсборок. Для детали в модели может быть назначен только один материал. Каждая модель в сборке движения должна иметь назначенный для неё материал.

Демпфирование материала происходит тогда, когда свойства материала, назначенного для тела, заставляют энергию в пределах тела рассеиваться. Чтобы представлять это рассеивание, к материалу применяется коэффициент демпфирования, выбором Model, Property, Mat Damping с последующим выбором желаемого материала. Диалоговое окно Material Damping показано на рисунке 2–19.

Коэффициент демпфирования материала используется только когда моделируются следующие ситуации:

• Трение

• Теплообмен

• Соударение или Контакт

Свойства привода используются, чтобы установить поверхности шестерён, которые позже используются для соединения шестерён. Свойства включают тип шестерни и прижимной угол. Для назначения свойств привода к поверхности, выберите Model,Property, Gear. Открывается диалоговое окно Gear Property, показаное на рисунке 2-20.

В Motion для соединения тел могут быть использованы следующие соединения: соединение, кулачёк, шестерня или паз. Соединение ограничит относительное движение между телами.

Каждое независимое перемещение, разрешенное соединением, названо степенью свободы (DOF). DOF, которые позволяет соединение, могут быть поступательными и вращательными по трем перпендикулярным осям, как показано на рисунке 2-21. Модель без соединений будет иметь шесть DOF и свободна двигаться в пределах системы координат.

Соединения производят равные и противонаправленные силы реакции или вращающие моменты на соединённых телах. Поэтому при сообщении о данных силы реакции, Motion сообщит о единственной величине и направлении для соединения. Имеется четыре типа соединений, который могут быть созданы в Motion:

• Соединение

• Кулачок

• Паз

• Шестерёнчатая пара

Здесь мы рассмотрим только соединения. Кулачок, паз и шестерни будут рассмотрены в главе 7.

Для создания соединения может быть использована следующая процедура.

1. Выберите Model, Connections, Joint, Create.

2. Выберите базовую точку на первом теле. Если базовая точка отсутствует, её можно создать "на лету" с помощью опции Create. Помните, если одно из соединяемых тел является землёй, его следует выбирать первым. Если это не так, Motion запросит пользователя автоматически изменить очерёдность выбора с помощью окна Question, показанного на рисунке 2–22.

3. Выберите или создайте базовую точку на втором теле. Открывается диалоговое окно Joint Create, как показано на рисунке 2-23.

4. Введите название для соединения в поле Name.

5. Выберите желаемый тип соединения

6. Нажмите кнопку Accept для завершения создания соединения.

После того как соединение успешно создано, иконка соединения появляется на модели в ориентации по умолчанию. Таблица 2-5 показывает иконку для каждого типа соединения, число степеней свободы, ограниченных соединением, и соответствующие степени свободы, которые соединение допускает.

Таблица 2-5

Чтобы описывать использование каждого соединения, некоторые реальные примеры соединений Motion описаны в таблице 2-6.

Таблица 2-6

Каждое соединение имеет специфический набор осей, которые определяют направление шести степеней свободы для соединения. Эти оси всегда принадлежат текущей системы координат модели движения. По умолчанию это мировая система координат (WCS) или система координат сборки. Альтернативная или локальная система координат (LCS) может быть выбрана с помощью Model, Current Csys и выбрать желаемую систему координат.

Нагрузки и драйверы используются для добавления движения к механизму. Без нагрузок и драйверов механизм будет представлять собой статическое тело в равновесии.

Драйверы и нагрузки имитируют привод механизма в движение. Нагрузка лучше всего моделирует реальную силу, применяемую к телу. Например сила от сгорания смеси, приложенная к донышку поршня, может быть представлена нагрузкой, приложенной к точке на поршне. Чтобы сделать это реалистично, Вы должны были бы знать силу от сгорания смеси и силы трения в механизме двигателя.

Драйвер лучше всего представляет вращательное или поступательное движения, которые происходят в механизме. Эти движения приложены непосредственно к осям соединения. Например, если Вы не уверены в силе от сгорания смеси в двигателе, но знаете, что коленчатый вал вращается с постоянной угловой скоростью в 5000 об/мин, Вы можете применить это к механизму с помощью драйвера. Драйвер может быть приложен непосредственно к шарнирному соединению (pin joint), соединяющему коленчатый вал с землёй. Эти примеры показаны на рисунке 2-24.

Теоретически и сила, и драйвер могут вызвать один и тот же тип движения в механизме. Однако, бывают случаи, когда легче применить или нагрузку, или драйвер. Это определяется типом информации, которую Вы имеете о механизме.

Нагрузки используются для привода механизма в действие. Физически, нагрузки произведены двигателями, пружинами, демпферами, силой тяжести, шинами и т.д. Объект нагрузки в Motion представлен символом, показанным на рисунке 2-25.

Для создания нагрузки выберите Model, Loads, Create. Появляется меню CREATE LOADS, как показано на рисунке 2-26.

Грузы могут примениться различными методами. И силы (поступательное движение) и вращающие моменты могут примениться к телу или как фиксированная, или как отслеживающая (follower) нагрузки. Фиксированная нагрузка останется в той же самой локализации (относительно текущей системы координат) в течение анализа движения, в то время как отслеживающая сила будет следовать за телом по мере его перемещения в течение анализа.

Нагрузки, определенные на оси соединения, позволяют Вам применить разнообразие реальных мировых условий на соединения механизма. К оси соединения могут примениться трение, демпфирование, пружина и внешние силы.

Нагрузки могут примениться к осям соединения (трение) или между двумя точками (подобно силе от действия пружины), символы которых показаны на рисунке 2-27.

Также может примениться нагрузка от силы тяжести, которая действует на весь механизм. Когда применяется нагрузка от силы тяжести на модели не появляется никаких новых символов. Вместо этого, думайте о нагрузке от силы тяжести как всегда приложенной, но величина нагрузки является нулевой, если нагрузка силы тяжести не определена. Форма Gravity Load показана на рисунке 2–28.

Драйверы используются, чтобы вызвать определённое движение на оси соединения, поступательное, или вращательное. Драйверы определяются как функция от времени. Символ драйвера показан на рисунке 2–29.

Заметьте, драйвер должен быть определен по подвижной оси соединения, которое Вы выбираете. Ось определяет направление, в котором драйвер будет действовать. Если ось не подвижна, никакое движение не произойдет. Когда драйвер определен должным образом, он ограничит степень свободы, так как соединение больше не свободно перемещаться вдоль этой оси, но должно следовать движению, определенному драйвером.

Для создания драйвера выберите Model, Driver, Create и выберите ось соединения. Открывается диалоговое окно Create Joint Driver, как показано на рисунке 2-30.

Драйверы ограничивают или определяют движение для оси соединения относительно трех переменных: позиция, скорость или ускорение. Драйверы ограничивают поступательное или вращательное движение, в зависимости от типа выбранной оси соединения.

Движение, определенное драйвером, определено вводом величины выбранной переменной относительно времени. Это может быть сделано тремя способами:

• Ramp - Для линейных драйверов. Вход стартовой точки (константа) и наклон для величины драйвера.

• Cosine - Для циклических драйверов. Драйвер вычисляется вводом значений для Amplitude, Period, Phase и Offset. Эти значения показаны на рисунке 2-31.

• Table - Данные драйвера могут быть введены из текстового файла. Файл должен быть разделён на две колонки (добавляйте пробел между значениями). Время в левой колонке и значение драйвера в правой колонке. Значение драйвера может быть проверено на диаграмме нажатием кнопки .