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如何制作关门器?——基于平移弹簧和平移阻尼的门关闭技术

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:在学校或办公室等公共建筑设施内的门上,通常装有关门器,以确保门在打开后会自动关闭。本练习将应用以下技术:● 平移弹簧● 平移阻尼图3-27 关门器操作步骤步骤1 打开装配体文件从文件夹“SolidWroks Motion Simulation\Lesson03\Exercises\Door closer”下打开文件“door”。图3-28 定义弹簧将设定为“1牛顿/mm”,设定为“180mm”。总结本练习中我们分析了一个关门器的装配体。

如何制作关门器?——基于平移弹簧和平移阻尼的门关闭技术

学校或办公室等公共建筑设施内的门上,通常装有关门器,以确保门在打开后会自动关闭。为了保证门不被过快地关闭,在关门器的内部添加了一个弹簧阻尼,如图3-27所示。

关门器的分析

在本练习中,将使用MotionManager对关门器添加一个内部弹簧和阻尼。然后使用SolidWorks Motion来生成图解,显示弹簧和阻尼对门的运动所产生的影响,并通过调节参数来达到所需的结果。

本练习将应用以下技术:

● 平移弹簧

● 平移阻尼

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图3-27 关门器

操作步骤

步骤1 打开装配体文件

从文件夹“SolidWroks Motion Simulation\Lesson03\Exercises\Door closer”下打开文件“door”。

步骤2 查看文档单位

单击【工具】/【选项】/【文档属性】/【单位】。确认在【单位系统】中选择了【MMGS(毫米、克、秒)】。

步骤3 新建算例

新建一个运动算例,确认选择了【Motion分析】。

步骤4 生成一个线性弹簧

在gas-piston和gas-cylinder之间定义一个【线性弹簧】。使用图3-28所示的圆形边线。用户必须选择边线而不是表面,否则程序不会识别中心,弹簧必须与圆柱对齐。

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图3-28 定义弹簧

将【刚度系数】设定为“1牛顿/mm”,【自由长度】设定为“180mm”。【阻尼常数】则使用“5牛顿/(mm/秒)”。在【显示】的PropertyManager中输入合适的数值。单击【确定】。

提示

可以更改一下关门器中gas cylinder的透明度,以便于选取定义线性弹簧的内部零件。

提示

由于弹簧弹力会导致门突然关闭,使用阻尼则可以避免此事发生。

步骤5 运算运动分析(www.xing528.com)

运算40s内的运动。

步骤6 图解显示门的速度

生成一个图解,显示门(质量中心)的速度大小。注意到门在穿过门框并完全停止前关闭得太快(在大约24s之内),如图3-29所示。

我们不希望关门如此快速,而且还不想让门穿过门框并从反方向打开。为了解决这个问题,需要重新定义弹簧和阻尼常数。

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图3-29 查看图解(一)

步骤7 复制算例

提示

也可以简单地在刚生成的运动算例中修改这些常数。这里要对比两组常数设置的结果。因此,将复制初始的运动算例,并在复制的算例中进行修改。

步骤8 重新定义带阻尼的弹簧

将【刚度系数】的数值从“1.00牛顿/mm”提高至“2.00牛顿/mm”。将【阻尼常数】的数值从“5.00牛顿/(mm/秒)”提高至“10.00牛顿/(mm/秒)”。

步骤9 计算运动分析

计算并图解显示门的速度,如图3-30所示。

步骤10 对比结果

单击刚完成的任意一个运动算例,用户可以对比一下这两个算例的结果。可以观察到在第二个算例中,门关闭得要慢一些了,而且在完全停止前没有穿过门框。

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图3-30 查看图解(二)

结论

从两个仿真的数据来看,我们可以得出结论:选择恰当的弹簧和阻尼常数,可以使门按预期关闭,不会产生突然关闭的现象。

总结

本练习中我们分析了一个关门器的装配体。主要目标是练习定义弹簧和阻尼常数来模拟关门的运动,以找到最佳的弹簧和阻尼参数来使门缓缓关闭,且不会穿过门框。

[1]即静摩擦。

[2]即动摩擦。

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