Здравствуйте. Вопрос в следующем. Необходимо определить величину максимального ускорения, которому подвергается клапан ГРМ. На вложении изображена часть ГРМ. Эскиз выдавливания кулачка построен по таблице полярных координат профиля кулачка, то есть соответствует реальному. Можно ли сделать так ,чтобы компас провернул распредвал с определенной угловой скоростью и замерял максимальное значение ускорения клапана за цикл движения, скорость скольжения точки контакта по профилю кулачка и по поверхности толкателя. И еще попутно вопрос. Как сделать так, чтобы поверхность толкателя всегда касалась поверхности кулачка, то есть для того чтобы анимировать работу этого ГРМ достаточно было бы просто задать в библиотеке анимации частоту вращения распредвала, а касание система всегда будет соблюдать. На картинке видно что второй кулачок образован цилиндрической поверхностью, так вот с ней все вышеописанное получается, то есть задаем сопряжение касания плоскости толкателя с цилиндрической поверхностью кулачка и просто вращаем вал, а клапан перемещается следуя профилю кулачка, соблюдая сопряжение касания. А вот задать сопряжение касания для поверхности образованной NURBS кривой не удается, т.к. КОМПАС V10 ее просто не воспринимае,т как объект с которым можно задать сопряжение касания.
Нет возможности проверить на 10-м компасе. Но попробуйте сопряч не поверхность кулачка а точку на кривой образующую профиль.
Если у вас получается замкнутая поверхность, то вам поможет сделать анимацию компас 12-13 (13 есть в бесплатной версии Хоум, но в ней нет библиотеки анимации((( , только сопряжения будет работать, но вращать вал нужно будет в ручную). Там есть новый тип сопряжения специально для кулачка. И с точками на кривых там легче работать. Хотя и в 10-ке можно что то придумать, но больше действий нужно будет руками выполнить.
Спасибо "Алхимик", с сопряжениями буду экспериментировать. А в каком компасе можно произвести названные измерения. В 11, в 12, в 13? Или может в какой-либо другой программе. Solidworks умеет такое?
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 13:26:56
... Необходимо определить величину максимального ускорения, которому подвергается клапан ГРМ...
Точно не знаю, но думаю, что напрямую Компас это не делает.
"На кривую" можно задавать микромизерные перемещения кулачку (угол), замерять перемещение клапана, а далее - математика.
Другой вопрос - для чего это? Если для дела, то читайте серьёзные книжки по двигателям. Рад бы подсказать какие, да прошло уж 25 годиков после политеха, наверняка появились новые - лучше старых. Хотя и в старых рассказано очень хорошо. Кстати, Вы не "безударный" ли кулачок хотите получить? Он там есть.
Ну, а если "для общего развития"...
Иными словами построить таблицу подъема плоского толкателя (угол поворота кулачка, подъем толкателя). Она есть у меня (ВАЗ 2111).
Нужно действительно для дела. Думаю как можно сделать привод клапанов ГРМ без распредвала. Динамика клапана задается кулачком, им же ограничивается скорость посадки в седло, максимальное ускорение и т.п. В случае отсутствия распредвала нужно каким-то другим образом ограничивать эти величны, но до какого значения? Чтобы знать их нужно смоделировать реальный ГРМ в какой нибудь программе и померять все что интересует. Если бы профиль был задан некой математической функцией, то можно было бы и обойтись без САПР. А в моем случае профиль задан таблицей полярных координат. Как быть в моем случае?
Посмотрите пост http://forum.ascon.ru/index.php/topic,22567.msg161917.html#msg161917 Зубчатоременная передача. Сделана в 13 компасе.
За другие КАД системы ничего не скажу, так как, пока, нет необходимости их изучать.
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 15:14:04
Иными словами построить таблицу подъема плоского толкателя (угол поворота кулачка, подъем толкателя). Она есть у меня (ВАЗ 2111).
Нужно действительно для дела. Думаю как можно сделать привод клапанов ГРМ без распредвала...
Понятно - изобретаете. Тогда достаточно знать параметры ускорений, которые приводятся в учебниках. Вам же скорее нужно другое - определять ускорения в ВАШЕМ механизме, а не в классическом. Но Вы его нам не покажите - он же СЕКРЕТНЫЙ, т.к. ещё не запатентован.
Теперь по делу. Кроме максимальных ускорений и скорости/ускорении при посадке клапана в седло, ещё более нужно ознакомиться СО ВСЕМИ СУЩЕСТВУЮЩИМИ И ЗАПАТЕНТОВАННЫМИ конструкциями ГРМ. Это - чтобы не было иллюзий, что изобрести ГРМ - плёвое дело.
Ну, а когда выйдете на этап испытаний СВОЕГО ГРМ, то - не постесняйтесь, отпишите: у меня тоже есть идейка по ПРИСТАВКЕ к ГРМ, могу просто подарить.
Может быть вопрос не совсем по теме, но как тогда определить требуемые мене величины ускорения и скорости клапана если профиль задан таблицей полярных координат, а не математической функцией. Функцию можно принтегрировать и все узнать с большой точностью, а как "проинтегрировать" таблицу? Мне в голову приходит только один вариант: Взять два крайних значения подъема толкателя из таблицы, найти их разность и, зная угловую скорость вращения распредвала и величину подъема толкателя за это время найти скорость, аналогично и ускорение. Задаю этот вопрос т.к. на этом форуме ведь в основном инженеры и наверняка сталкивались с подобного рода задачами.
Создание ГРМ дело далеко не простое. Я аспирант, и к сожалению тему диссертации менять поздно, но я попытаюсь найти что либо более реализуемое и сменить ее. Пока же, мне нужно просто ориенитроваться на какие то реальные цифры для обычного ГРМ ВАЗ-2111. В учебниках я находил только слова о том, что значения ускорений и скорости посадки должны быть ограничены, а до каких значений ничего не говорится, т.к все зависит от конкретного случая, от массы клапана, его материала и.т.п.
"СВ" если не секрет поделитесь своей идеей, просто интересно.
Евгений, здесь смотрели? (http://ascon.ru/press/news/items/?news=164) Может чем то поможет.
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 15:39:33
...Мне в голову приходит только один вариант: Взять два крайних значения подъема толкателя из таблицы, найти их разность и, зная угловую скорость вращения распредвала и величину подъема толкателя за это время найти скорость, аналогично и ускорение.
Именно. Углы (или частота дискредитации, как говорят "цифровые" звукотехники) должны быть
МАЛЕНЬКИЕ! Для точности, как понимаете.
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 15:54:37
... Я аспирант, и к сожалению тему диссертации менять поздно, но я попытаюсь найти что либо более реализуемое и сменить ее. Пока же, мне нужно просто ориентироваться на какие то реальные цифры для обычного ГРМ ВАЗ-2111. В учебниках я находил только слова о том, что значения ускорений и скорости посадки должны быть ограничены, а до каких значений ничего не говорится, т.к все зависит от конкретного случая, от массы клапана, его материала и т.п. ...
Удивлён, однако. Предполагал, что "разговариваю" со вторым, максимум третьим курсом, а тут - АС...!
Я вот тут "бьюсь об стенку", пытаюсь внедрить на форуме политику указывать о себе максимум информации, и вот снова-здорово - "пытаем-пытаем" и через "год" выпытываем, с кем же мы имеем дело. Ну что Вам мешало написать : аспирант (двигатели или автомобили или...), возраст, знание Компаса? Чего боитесь - что Вас "вычислят"? Или такая современная задубелая привычка?
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 15:54:37
... если не секрет поделитесь своей идеей, просто интересно.
Суть такова: приставка к "простому" ГРМ (типа (ВАЗ-21...) с регулированием коэффициента наполнения. Подробности - это уже СОВСЕМ другое. Не на форуме.
Цитата: Goran от 02.12.12, 16:09:28
Евгений, здесь смотрели? (http://ascon.ru/press/news/items/?news=164) Может чем то поможет.
Ого, ну вы вообще загнули)))
Евгений. если захотите использовать совет
Goran, поищите ролики этой библиотеки. Есть вэбинар по работе в этой библиотеке. Там не все так просто. Но если зайти на сайт производителя можно увидит много интересного - для чего используется сей продукт.
Если зарегистрированы в ВК, то можете тут посмотреть как работает. (http://vk.com/video36610954_159569835) В этом продукте анимация лучше, чем у компаса! Вы включили механизм и можете вертеть и смотреть как он работает с разных сторон! Надо бы предложение для библиотеки анимации сделать, но вряд ли его будут реализовывать))) Т.к. мои предложения не популярны даже у пользователей форума :shu:
И так в одном месте в 13 компасе сделали одно не удобство, но исходя из моего опыта "удобство" устранили так как библиотека закрывала компас с ошибкой)))
Регистрировался на форуме "проходя мимо". Если не ошибаюсь, для того, чтобы посмотреть вложение в сообщении. Сейчас исправим. Спасибо всем ответившим, не ожидал что будет столько ответов. Но первоначальный вопрос остается в силе.
Цитата: Алхимик от 02.12.12, 16:39:53
...Надо бы предложение для библиотеки анимации сделать, но вряд ли его будут реализовывать...
Сергей Павлович, я сторонник того подхода, что с ХОРОШИМ обоснованием все достойные предложения найдут поддержку. Пусть не будут реализованы (там свои проблемы), но поддержку найдут.
У Вашего предложения их будет достаточно, и прежде всего то, что анимация используется для презентаций, а презентации - это передовой рубеж торгово-производственной деятельности и на этом рубеже надо быть всегда на ВЫСШЕМ УРОВНЕ.
И ещё скажу - не огорчайтесь, если нет понимания/поддержки на форуме; Вы - не постесняюсь, - идёте ВПЕРЕДИ, так что мнение "отстающих" не так уж и важно!
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 16:44:48
Но первоначальный вопрос остается в силе.
Тогда так:
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 13:26:56
Можно ли сделать так ,чтобы компас провернул распредвал с определенной угловой скоростью
Можно
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 13:26:56
и замерял максимальное значение ускорения клапана за цикл движения, скорость скольжения точки контакта по профилю кулачка и по поверхности толкателя
Нельзя.
Если вы извращенец, то можно что то придумать, т.е. вероятность есть 1% ))) Что вы найдете выход. Типа кулачок толкает и какой то инструмент рисует график. Но это извращение)))
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 13:26:56
Как сделать так, чтобы поверхность толкателя всегда касалась поверхности кулачка, то есть для того чтобы анимировать работу этого ГРМ достаточно было бы просто задать в библиотеке анимации частоту вращения распредвала, а касание система всегда будет соблюдать
См.
Цитата: Алхимик от 02.12.12, 13:34:53
...Но попробуйте сопряч не поверхность кулачка а точку на кривой образующую профиль.
Если у вас получается замкнутая поверхность, то вам поможет сделать анимацию компас 12-13 (13 есть в бесплатной версии Хоум, но в ней нет библиотеки анимации((( , только сопряжения будет работать, но вращать вал нужно будет в ручную)...
Примечание: для
СВ 1 (http://forum.ascon.ru/index.php/topic,22405.msg153392.html#msg153392), 2 (http://forum.ascon.ru/index.php/topic,22404.msg153391.html#msg153391), 3 (http://forum.ascon.ru/index.php/topic,22270.msg152120.html#msg152120), 4 (http://forum.ascon.ru/index.php/topic,21881.msg148323.html#msg148323), 5 (http://forum.ascon.ru/index.php/topic,21331.msg141910.html#msg141910), 6 (http://forum.ascon.ru/index.php/topic,21330.msg141907.html#msg141907), 7 (http://forum.ascon.ru/index.php/topic,21329.msg141904.html#msg141904).
Цитата: СВ от 02.12.12, 16:15:18
... Суть такова: приставка к "простому" ГРМ (типа (ВАЗ-21...) с регулированием коэффициента наполнения...
Поправляюсь: ...
с регулированием фаз газораспределения. (Что по сути направлено на регулирование коэффициента наполнения - в сторону его увеличения).
А если просто начертить кривую не в полярной системе координат, а в декартовой? Т.е. развернуть на цилиндр.Тогда наглядно будет видно- где угол подъёма больше- там больше и ускорение. Численное значение можно подсчитать в любой точке с любой точностью.Так будут определены опорные точки для проектирования замещающего механизма.Не уверен, что вышесказанное поможет- но пусть будет...
Цитата: Николай от 02.12.12, 22:08:01
А если просто начертить кривую не в полярной системе координат, а в декартовой? Т.е. развернуть на цилиндр....
Так и делают. Уверяю Вас, система расчёта кулачков ДВС давно отработана.
Другое дела, автор хочет разработать СВОЮ конструкцию ГРМ.
Да. Но, похоже, ему требуются только численные значения реального механизма, чтобы свой механизм, например, не развивал слишком больших ускорений по сравнению с прототипом- можно "заклепать" седло клапана или получить "хлопки" или даже "щелчки" или какие-нибудь "гидроудары" при резком перекрывании струи слишком быстрым механизмом. Ну,"гидроудары" это я переборщил... :o
рассматривать данный механизм - т.е. решать задачу кинематики без "учёта" в задачей газодинамики не верно.
думаю что надо сначала решить задачу газодинамики и попытаться связать клапан с указанной кинематической схемой
это первое приближение даст информацию о том, в каком направлении далее двигаться
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 14:51:44Или может в какой-либо другой программе. Solidworks умеет такое?
Pro Engineer умеет (приложение механизм)
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 15:39:33
Может быть вопрос не совсем по теме, но как тогда определить требуемые мене величины ускорения и скорости клапана если профиль задан таблицей полярных координат, а не математической функцией. Функцию можно принтегрировать и все узнать с большой точностью, а как "проинтегрировать" таблицу? Мне в голову приходит только один вариант: Взять два крайних значения подъема толкателя из таблицы, найти их разность и, зная угловую скорость вращения распредвала и величину подъема толкателя за это время найти скорость, аналогично и ускорение. Задаю этот вопрос т.к. на этом форуме ведь в основном инженеры и наверняка сталкивались с подобного рода задачами.
Постройте кривую подъема клапана, ну и как водится в ТММ - графически диффернцируйте
Газ - СРЕДА СЖИМАЕМАЯ!!!
тем более там большие скорости и температуры!!!
Какое там может быть дифференцирование?
Вы что - будете сами писать решатель для уравнений Навье-Стокса?
динамическое взаимодействие потока газа с клапаном - простите - задача совсем "не простая"!
Откройте ГУГЛ и по английским терминам посмотрите иностранные публикации , в первую очередь тех фирм - которые специализируются на разработке ДВС!
На пример фирма Рикардо
посмотрите публикации и доклады иностранных конференций по этой тематике!
Китайские инженеры сейчас много публикуют результатов расчетных работ по ДВС.
Вам как минимум надо знать график изменения давления на клапан!
Но этого для решения задачи будет мало - так как движение клапана и само давление взаимосвязаны!
Фу, и причем здесь газ??? :-))) Механическая связь кулачек-клапан и нужно найти всего лишь ускорение клапана, а не продувку считать. А если Вы уж хотите и давление газа рассматривать, так это Вам нужно будет для определения контактного давления в паре, так что не сорите публикациями
Цитата: niklas от 07.02.14, 01:25:34
Фу, и причем здесь газ??? :-))) Механическая связь кулачек-клапан и нужно найти всего лишь ускорение клапана, а не продувку считать. А если Вы уж хотите и давление газа рассматривать, так это Вам нужно будет для определения контактного давления в паре, так что не сорите публикациями
Верно отмечено для того чтобы определить максимальные ускорения имея таблично заданную функцию нужно ее продифференцировать можно это сделать в MatchCad, можно в MS Excel дело вкуса как говориться, любители аналитических решений могут сначала аппроксимировать табличные значения полиномом. Газодинамика в этом конкретном случае не причем.
По поводу
Цитата: Valery-Moscow от 06.02.14, 18:07:40
Откройте ГУГЛ и по английским терминам посмотрите иностранные публикации , в первую очередь тех фирм - которые специализируются на разработке ДВС!
это сделать, конечно, нужно, для общего развития, но надеяться найти там методики расчета или ценную информацию, скажем так, весьма наивно....
Цитата: niklas от 07.02.14, 01:25:34
Фу, и причем здесь газ??? :-))) Механическая связь кулачек-клапан и нужно найти всего лишь ускорение клапана, а не продувку считать. А если Вы уж хотите и давление газа рассматривать, так это Вам нужно будет для определения контактного давления в паре, так что не сорите публикациями
дело в том, что похожую задачу пришлось однажды считать , к сожалению заказчик был иностранная компания и что-либо публиковать из расчетов не могу.
там не все так просто - как Вы пишите ....
могу лишь еще раз посоветовать поискать подобные расчеты в публикациях конференций на эту тему и еще наверно можно поискать описание диссертаций по иностранным университетам по этой же тематике....
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 15:39:33
Функцию можно принтегрировать и все узнать с большой точностью, а как "проинтегрировать" таблицу?
Во первых для для определения ускорения, нужно не интегрировать, а дифференцировать. Ускорение это двойная производная по функции пути.
Во вторых есть такой метод "аппроксимация", который для Вашего случая даст точность 99.9999%
В четвертых есть математические методы которые позволяют от ряда чисел перейти к функции, но это будет сложно, и не к чему, т.к. если аппроксимировать в Компасе кривой Безье, то там заложены аналогичные методы, т.е. увеличить точность.
Евгений, самое дельные советы которые я вижу тут это ТММ. Любой механик который не спал на лекциях ТММ, решит Вашу задачу за несколько часов, а специалист по ТММ еще быстрее. Если у Вас не было ТММ, то найдите в интернете учебники и описание курсовой "расчет кулачкового механизма", если нет желания или возможности то купите расчет в общаге :) Или вот например тут за 5USD http://moneyru.com/shop/pay.php?id_d=460436
Цитата: Valery-Moscow от 07.02.14, 09:25:07
дело в том, что похожую задачу пришлось однажды считать , к сожалению заказчик был иностранная компания и что-либо публиковать из расчетов не могу.
Как отупели эти иностранцы, уже заказывают у нас курсовые по ТММ, за 3ий курс :-)))
Правильно Вам (Valery-Moscow) подсказывают - СЛИШКОМ ПЕРЕУСЛОЖНЯЕТЕ. Товарищу не реальный супер мотор нужно сделать, а определиться с профилем кулачка В ПРИНЦИПЕ. А ограничений там два: максимальное ускорение* для исключения отрыва от пружины/кулачка, т.е. получить так называемый безударный кулачёк; плавная (безударная) посадка клапана в седло; ну и, само собой, получение максимального параметра угол/сечение, т.е пропускной способности клапана.
- - - - - -
* - кстати, ускорение на графике перемещения кулачка визуально, так сказать, определяется не углом наклона кривой, а радиусом кривой.
Хорошо-хорошо....
пусть будет так как Вы считаете....
я не настаиваю....
Спасибо-спасибо...
Приятно с Вами познакомиться/поработать!
решалось несколько задач по этой тематике: пневмоинструменты, пневматические устройства, расчет "высокоскоростных" газораспределительных клапанов - для решения использовались совместные Эйлеро-Лагранжевы сетки и пр...
задачи эти оказались ОЧЕНЬ сложные и очень ресурсоёмкие - в смысле вычислительных ресурсов и времени решения!
перед решение задач в общей постановке, пришлось выполнять серию расчетов для каждой задачи чисто газодинамических
ну и так далее.....
в общем задачи FSI (Fluid-Structure Interaction) - весьма сложны!
Валерий, мне очень приятно, что у нас на форуме появляются новые люди и при это специалисты высокого уровня, в вашем случае FSI. Но если внимательно посмотрите то задача автора не имеет отношения к FSI.
Если вручную определить максимальное ускорение, то здесь берём тему из ТММ "Анализ и синтез кулачкового механизма". Читаем и считаем. Но весь вопрос-то был в том, чтобы автоматизировать эту работу в Компасе. Наверное автор темы хочет задавать большое количество входных данных и моментально получать интересующие величины. И еще при этом нужно наглядно показать, что получилось. Если я правильно всё понял.
А насчёт газообмена, то для его расчёта есть методики, причём именно для жанного механизма ГРМ.
Я тут вспомнил вот, что в своё время нужно было найти методику определения фаз газораспределения: начала открытия и закрытия клапанов, их перекрытия. Перерыл кучу книжек и не нашёл практически ничегошеньки!
ЗЫ: много написал, а помощи никакой :(
Вернёмся к первоисточнику.
Цитата: Евгений. от 02.12.12, 13:26:56
...
Можно ли сделать так ,чтобы компас провернул распредвал с определенной угловой скоростью и замерял максимальное значение ускорения клапана за цикл движения, скорость скольжения точки контакта по профилю кулачка и по поверхности толкателя.
...
Действительно, автор хотел АВТОМАТИЗАЦИЮ. Но - "замерять" скорость и ускорение, это скорее близко к наивности. В отношении к Компасу.
А вот самому создать подобный "замеритель"? На основе Компаса. Как? Есть идеи?
Те замеры, что можно получить при вращении кулачка, это, так сказать, решение задачи "в лоб". Недостаток - непонятно как на основе замеров и расчётом корректировать профиль, кроме как ПРИБЛИЗИТЕЛЬНОЙ подгонкой.
- - - - - - - -
Думается, основная задача несколько иная - создать профиль кулачка, оптимизированный по максимальному наполнению цилиндра и ограниченный максимальными ускорениями и скоростями. Она давно отработана. Наверное, у автора нет доступа к данной информации (что странно - для аспирантуры), либо изобретено что-то хитрое.
Вот и я про то же. Наверное действительно что-то хитрое :). Человек методикой интересуется