motion inventor moteur 2 temps
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Motion Inventor
Logiciel de modélisation mécanique intégré à Autodesk Inventor
Motion Inventor
Lancement de Motion Inventor Création d’une liaison Mise en place des efforts Modèle de liaisons réelles Influence de l’inertie
Objectifs
Au delà de la simple utilisation du logiciel Motion Inventor, nous allons étudier, travers un exemple d’assemblage simple, l’influence des effets d’inertie et des frottements dans le fonctionnement dynamique d’un mécanisme
Exemple de travail
Modélisation simplifiée d’un moteur 2 temps de modélisme
Lancement
Lancer Inventor et motion Inventor Motion Inventor est lancé automatiquement dès le
lancement d’Inventor, il est activé par l’ouverture d’un ensemble mécanique.
Ouverture de l’exemple Dans le menu Projet : charger le projet moteur 2
temps.ipj Ouvrir le l’ensemble moteur 2 temps.iam Le moteur éclaté est ouvert dans la fenêtre
principale
Moteur 2 tempsBloc
moteur
PistonBielle
Arbre de sortie manivelle
Questions
• Préciser les liaisons entre les pièces
•Tracer le graphe des liaisons
Activation du menu Motion Inventor L’arborescence et le menu de Motion Inventor sont
accessibles en les sélectionnant par le menu déroulant
Menu Inventor Menu Motion Inventor
Pour basculer d’un menu à
l’autre
Menu liaisons
Le menu création (ajout) d’une liaison est activé par un clic sur l’icône
Les différentes liaisons sont accessibles soit par le menu déroulant soit à partir de la représentation graphique à partir d’un clic sur
La punaise ou permet de maintenir la fenêtre ouverte à la fin d’une création.
Liaison pivot bloc/manivelle Créer une liaison avec M-I revient à
définir sur chacune des pièces de la liaison un repère caractéristique de cette liaison
Ici on l’associe aux deux portées cylindriques, sur le roulement et sur l’arbre de sortie
Le premier repère est défini par :- Une surface cylindrique (direction principale de la liaison ) portée du roulement- Un cercle pour l’origine de la liaison- l’axe X est ici défini par la direction de la chambre du piston
Le deuxième par :- la surface cylindrique de contact sur l’arbre- un des cercle de l’épaulement pour origine
Liaison pivot suite
Lors de la validation de la liaison, les deux repères vont être alignés.Les coches Basculer Z et basculer X permettent d’orienter les repères sur les deux piècesAvant de valider la liaison par l’icôneil est préférable de tester l’assemblage par un clic sur …………………………..
L’autre icône permet de revenir en arrière………………………………………
L’axe Z est représenté par ………
L’axe X par…………….
Assemblage du mécanisme
Terminer l’assemblage, finir par la liaison entre le piston et la bielle.
Afficher le graphe des liaisons Ajouter l’hélice en liaison
encastrement avec l’arbre de sortie
Revenir au menu Inventor Cliquer sur l’icône placer un
composant Revenir à MI et
créer la liaison.
Questions
• En fonction de votre modélisation, MI, a fait une remarque sur l’hyperstatisme, pouvez-vous commenter cette remarque
Pour la suite charger le fichier moteur 2 temps MI-1.iam
Arbre de construction
L’arbre de construction de Motion Inventor présente les différentes pièces du mécanisme et les liaisons.Les propriétés des composants et liaisons sont accessibles par un clic droit sur l’objet.
Étude cinématique
Nous souhaitons obtenir un mouvement de rotation uniforme à la sortie
Déplacer en dynamique L’icône permet d’activer le fonctionnement dynamique, il
permet d’appliquer un effort sur une des pièces et de déplacer en dynamique celle-ci
Vérifier le fonctionnement Paramétrer un mouvement (page suivante) Afficher la caractéristique d’entrée/sortie
Paramétrage d’un mouvement
Paramétrage d’un mouvement – loi d’entrée/sortie
Afficher les propriétés de la liaison pivot entre le bloc moteur et la manivelle
Sélectionner mouvement imposé (coche puis bouton)
Régler une vitesse constante de 5000tr/min
CocheBouton
vitesse
Animation et grapheur
Pour lancer l’animation cliquer sur
Pour tracer les courbes sur Sélectionner dans
l’arborescence le paramètre à afficher (ici la vitesse de translation du piston)
L’animation et le graphisme sont simultanés
Étude dynamique
Nous allons maintenant simuler le fonctionnement dynamique du moteur en modélisant l’action mécanique de l’explosion par un effort constant appliqué sur le piston pendant la phase de descente du piston, pour cela : Annuler le mouvement imposé Installer un effort sur le piston Lancer l’animation Analyser les résultats
Influence de l’inertie Liaison réelles
Mise en place d’un effort moteur
Cet effort doit être nul pendant la montée du piston (on néglige la phase de compression) et constant, égal à 200N pendant la phase de descente (explosion)
Pour détecter les deux phases, on choisit comme abscisse la vitesse de déplacement du piston, si elle est positive, le piston descend, si elle est négative, le piston remonte
Entre les deux, on place une rampe linéaire de –0.01m/s à 0.1m/s
Ce modèle est très simple mais suffisant pour étudier le fonctionnement
Mise en place d’un effort (suite)
Afficher les propriétés de la liaison pivot glissant
Choisir un effort articulaire (coche)
Ouvrir la fenêtre graphique Cliquer sur le bouton Time
et choisir comme abscisse la vitesse du piston dans la liaison pivot glissant
Tracer la courbe représentative de l’effort
Pour ajouter un point faire un clic droit dans la fenêtre
Vérifier que le coef d’amortissement est nul
Étude dynamique – liaisons réelles Lancer l’animation Afficher l’évolution de la vitesse de
rotation de l’héliceOn se propose de modéliser de manière plus
réaliste la liaison piston/bloc moteur en installant un frottement visqueux (effort opposé à vitesse de déplacement)
Modifier les propriétés de l’effort moteur Régler un coefficient d’amortissement à
0.01N.s/mm puis 0.02, 0.05, et 0.1 Relancer pour chaque valeur l’animation
Questions
• Que constatez-vous dans le premier cas?
•Quel est l’effet d’un frottement visqueux?
Étude dynamique – influence de l’inertie
On se propose maintenant d’évaluer l’influence du moment d’inertie de l’hélice sur le mouvement.
Modification de la matière de l’hélice Un double clic sur l’hélice active le menu modification d’Inventor Afficher les propriétés de l’hélice par un clic droit sur nom de la
pièce dans l’arborescence Changer de matière (aluminium puis acier) Terminer les modification
(clic droit dans la page graphique) Afficher le menu motion Inventor s’il n’est pas
actif Reconstruire le modèle mécanique Relancer la simulation, afficher la vitesse
de rotation
Questions
•Quel est l’effet de l’inertie sur le mouvement (temps de réponse, valeur finale, oscillations)?
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