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Ejercicio 5.2.2Mordaza de tubo
TareaEstrategia
Ejecución
Conclusiones
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 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 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)
TareaEstrategia
Ejecución
Conclusiones
Las piezas no comerciales del ensamblaje quedan definidas por los siguientes dibujos de diseño:
Cabeza estacionaria
TareaEstrategia
Ejecución
Conclusiones
Cabeza deslizante
Husillo
TareaEstrategia
Ejecución
Conclusiones
Base deslizante
TareaEstrategia
Ejecución
Conclusiones
Disco
Palanca
Muelle
Tubo
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
La pieza estándar del ensamblaje es:
Tornillo de fijación ranurado con punta en gancho ISO 7435 M5 de 8 mm de longitud
Tareas:
Obtenga el ensamblaje
Obtenga los modelos sólidos de las piezas
Obtenga una simulación del movimiento del ensamblaje
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
La estrategia consta de cuatro pasos:
Modele todas las piezas de la mordaza
Obtenga el ensamblaje de la mordaza
Revise las relaciones de emparejamiento para asegurar el correcto movimiento de la mordaza
Realice una animación que simule el movimiento de la mordaza
Suprima los emparejamientos cosméticos
Reemplace emparejamientos geométricos que rigidicen el conjunto por otros que permitan simular la dinámica del mecanismo
Los que sirven para mostrar vistas del conjunto en orientaciones favorables, pero no repican la funcionalidad del mecanismo
Utilice la herramienta “Mover componente” para comprobar que los movimientos son correctos
Agrupe las piezas en los subconjuntos indicados mediante las marcas
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
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
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
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
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
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
Obtenga la base como un bloque, por extrusión de un perfil dibujado en el alzado
Extruya el hueco para definir las patas de la base
Aplique una equidistancia, para acabar la extrusión antes del final de la boquilla
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
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
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Extruya la pestaña de la garra fija
Redondee los cantos de la pestaña
Utilice el comando taladro para obtener un agujero pasante y roscado
Defina la posición del taladro para el tornillo prisionero
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
Modele el husillo
Obtenga el sólido por revolución
Añada la rosca cosmética
Añada el taladro de la cabezaDibuje un croquis auxiliar para marcar la posición del taladro
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
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
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
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
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
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
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
Modele el muelle:
Obtenga el muelle por barrido de la trayectoria helicoidal
Modele el disco por extrusión de su perfil
Obtenga los asientos planos por corte extruido
Defina la trayectoria helicoidal del muelle
TareaEstrategiaEjecución
Conclusiones
Modele la palanca:
Obtenga el modelo del tubo por revolución
Obtenga la varilla por revolución
Obtenga un remache por revolución
Obtenga el otro remache por simetría
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Obtenga el ensamblaje de la base:
Inserte la base deslizante como pieza base
Añada el muelle en posición de comprimido, ya que es muy complicado simular su forma cuando se expande asimétricamente para presionar a los discos
Añada el muelle
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Inserte el primer disco
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
Empareje el disco de forma que pueda bascular:
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
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
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
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Añada el tercer disco, pegado al segundo
Añada el segundo disco, pegado al primero
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Obtenga el ensamblaje de la cabeza:
Inserte la cabeza estacionaria como pieza base
Añada la palanca, encajada en el agujero del husillo
Añada el husillo, roscado en la cabeza
Deje libre la traslación y el giro, para simular el enroscado/desenroscado
Deje libre la traslación y el giro, para simular el vaivén
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Inserte la cabeza deslizante
Añada el tornillo prisionero
Añada un emparejamiento cosmético de los ejes, para simular el tubo encajado
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Obtenga el ensamblaje de la mordaza:
Inserte la cabeza estacionaria como pieza base
Modifique las propiedades, para insertar el sub-ensamblaje como Flexible
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Añada la base
Añada el tubo
Añada un emparejamiento cosmético de bases de apoyo paralelas
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Compruebe los emparejamientos, tanto del conjunto principal, como de los subconjuntos
Suprima los emparejamientos cosméticos incompatibles con el movimiento del mecanismo
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
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 sub-ensamblaje, porque desde el ensamblaje principal no se pueden cambiar los estados de los emparejamientos de los sub-ensamblajes
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
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
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Defina una animación del movimiento de la base
Inicie un nuevo estudio de movimiento
Añada un motor lineal para desplazar la base
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Seleccione un tiempo de 8 segundos y calcule la animación
Mejore la animación, cambiando los estados de supresión de los emparejamientos, para simular el proceso de desembragar y embragar los discos
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
A 50 mm/s, en 8 segundos recorrerá casi todo el tubo
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 tampoco funciona, porque los emparejamientos definidos en los sub-ensamblajes no son accesibles para la animación
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Una alternativa posible (pero generalmente insuficiente) es definir un ensamblaje simplificado
Convierta los tres discos en uno solo
Reemplace los emparejamientos complejos (tales como la tangencia) por otros más simples (como alineamiento de planos de referencia
Alternativamente, intente incluir el conjunto de tres discos como un sub-ensamblaje rígido
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Una alternativa más eficaz es eliminar los sub-ensamblajes
Abra el ensamblaje principal
Seleccione el primer sub-ensamblaje en el árbol de ensamblaje
Dado que al suprimir los sub-ensamblajes, las restricciones que los ligaban al ensamblaje principal se eliminan
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
Compruebe que todos los emparejamientos están ahora disponibles al nivel superior
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Con los emparejamientos accesibles, puede definir una animación que incluya las acciones de desembragar y embragar
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
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
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
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
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
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
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
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
Tarea
Estrategia
Ejecución
ConclusionesSeleccione la pestaña de la primera animación
Finalmente, combinando ambas animaciones, puede simular el proceso completo de fijar y apretar la mordaza
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
Copie la selección (Ctrl+C)
Pegue la selección (Ctrl+V)
Seleccione la pestaña de la segunda animación
Revise la animación completa resultante
Mueva el ratón mientras mantiene pulsado el botón izquierdo, para definir el rectángulo de selección
Coloque el ratón en el instante de tiempo donde quiere que se añada la animación
Tarea
Estrategia
Ejecución
Conclusiones
Se deben revisar las relaciones de emparejamiento, prestando especial atención a que el mecanismo no quede sobre-restringido
Para simular el movimiento de un mecanismo, primero se debe ensamblar como un ensamblaje ordinario
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)
