Tutorial Projeto de Montagem e Análise Cinemática

Os arquivos-fonte para este tutorial estão na pasta de instalação em [BricsCAD Installation folder]\Samples\Mechanical\piston.

Projeto de montagem é uma aplicação típica onde restrições são comumente usadas. BricsCAD Platinum permite ao usuário montar mecanismos e executar a análise cinemática.

Este tutorial mostra como começar a trabalhar com montagens no BricsCAD. Você vai aprender como montar as diferentes peças em um modelo 3D, que permite controlar o resultado final.

Há duas abordagens no MCAD (CAD de Mecânica) para construir uma montagem: de-cima-para-baixo [top-down] e de-baixo-para-cima [bottom-up]. No geral preferimos adotar a sigla em inglês, para fixar termos que são correntes em uso na área.

Na abordagem top-down, você começa com uma montagem vazia e a geometria de cada componente é então criada, uma por uma, na montagem.

Na abordagem bottom-up, cada componente é primeiro criado como entidade isolada. Todos os componentes são então inseridos na montagem. A posição de cada componente é controlada através das restrições 3D.

Agora vamos montar um modelo simplificado (em comparação com um igual do mundo-real) de um motor a pistão.

Passo 1: Preparando-se para o exercício

1. Você precisa usar uma licença BricsCAD Platinum para acompanhar esse tutorial. A Versão Trial (válida por 30 dias) pode ser usada normalmente.
2. Certifique-se que as barras Montagem e Restrições 3D estão abertas.
   
   
   
   Para abrir uma barra de ferramentas: leve o cursor para sobre uma barra que esteja aberta, clique o botão direito e selecione as barras de ferramentas necessárias na lista oferecids.
   Barras já abertas estão marcadas na lista.
   
   
3. Certifique-se de que o menu de cursorQuad está ativo.
   
   Clique o campo Quad na Barra de Status se for necessário.
   
   
4. Assegure-se que a opção Excluir entidades em XRefs da variável de sistema PREVIEWFILTER está desligada.
   
   
   
5. Abra a caixa de diálogo Navegador de Mecânica.
   Faça um dos seguintes:
   • Clique no botão de ferramenta Nevegador de Mecânica () no painel Mecânica | Ferramentas na Faixa de opções.
   • Clique no botão Navegador de Mecânica () na barra de ferramentas Mecânica.
   • Escolha Navegador de Mecânica no menu Mecânica.
   • Digite NavegadorMecanicaAbrir na barra de comando.
   
   
   
6. Certifique-se de que Modos de Seleção = 3
   Siga um destes procedimentos:

   • Digite selectionmodes na barra de comando, e digite 3.

   • Ajuste a barra de ferramentas Modos de Seleção conforme indicado abaixo.
     

Passo 2: Criando o desenho da montagem

1. Clique o botão Novo Componente () no painel Mecânica | Criar na Faixa de opções.
   Um novo desenho, com o nome Component_1.dwg é criado e Component_1 é adicionado no Navegador de Mecânica.
2. Na parte inferior do Navegador de Mecânica, clique o campo Nome e renomeie o componente principal: Motor a Pistão.
   
   
   O nome do desenho vai corresponder automaticamente ao nome do componente principal.
3. Salvar o desenho.

Passo 3: Adicionando os componentes

1. Clique no botão Inserir Componente () no painel Mecânica | Modificar na Faixa de opções.
   O diálogo Inserir Componente Mecânico é exibido:
   Abrir a pasta [BricsCAD Installation folder]\Samples\Mechanical\piston.
   
   
   
2. Selecione o arquivo crankshaft.dwg, e dê um duplo-clique, ou clique o botão Abrir
   .
   O componente é anexado ao cursor com o seu ponto de origem.
   Dimensões dinâmicas exibem a distância da origem, para o atual sistema de coordenadas.
   
3. Vamos considerar o virabrequim (crankshaft) como o componente-âncora da montagem, e portanto inseri-lo na origem (0,0,0).
   Por favor, assegure-se de que o ponto de inserção está exatamente em 0,0,0, caso contrário a análise cinemática na etapa 5 poderá falhar.
   
   
   
4. Use o assistente Look From para ajustar a orientação da vista.
   
   
5. Repita as etapas anteriores para inserir os outros componentes: cilindro (1), pistão (2), pino (3) e biela (4).
   Evite a interseção visual dos componentes.
   

Passo 4: Posicionando os componentes

1. Clique no botão de ferramenta Fixa () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
   Você é solicitado: Selecione uma borda, face ou sólido 3D:
   
   
2. Mova o cursor sobre a face cilíndrica maior do eixo do virabrequim e então Clique quando a face se destaca.
   
   
3. Repita o comando DmFix3d.
   Mova o cursor sobre a face circular atualmente obscurecida no virabrequim.
   Clique TAB até que a face se destaque e então clique sobre ela.
   
   
   A posição das faces selecionadas do virabrequim está agora travada, como indicado na árvore de Restrições no Navegador de Mecânica.
   
   
   
   Clicando numa restrição, se destaca a face, sólido ou borda em que esta se aplica.
   
   
4. Coloque a biela próximo do virabrequim.
   
   
5. Clique no botão de ferramenta Coincidente () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
   Você é solicitado: Selecione um par de subentidades ou [Autoconstrain] <Autoconstrain>:
   
   
6. Mova o cursor sobre duas faces planares do virabrequim (1) e da biela (2) como é indicado na imagem abaixo.
   Clique quando a face correta se destacar.
   Pressione a tecla TAB para selecionar a face obscurecida da biela e clique quando a face se destaca.
   
7. Clique no botão de ferramenta Concêntrico () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
   Você será solicitado: Selecione a primeira entidade:
   
   
8. Mova o cursor sobre duas faces cilíndricas do virabrequim (1) e da biela (2), conforme indicado na imagem abaixo.
   Clique quando a primeira face for realçada e selecione a segunda face.
   
   
   A biela é automaticamente movida para a posição correta de acordo com nossa intenção de projeto.
   
9. Clique no botão de ferramenta Concêntrico () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
   Você será solicitado: Selecione a primeira entidade:
   
   
10. Mova o cursor sobre duas faces cilíndricas do pistão (1) e do pino (2) como indicado na imagem abaixo.
    Clique quando a primeira face esteja destacada, então selecione a segunda face.
    
    
    
    
    
11. Clique no botão de ferramenta Tangente () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
    Você será solicitado: Selecione a primeira entidade:
    
    
12. Mova o cursor sobre duas faces cilíndricas do pistão (1) e do pino (2) como indicado na imagem abaixo.
    Clique quando a primeira face esteja destacada, então selecione a segunda face.
    
    
    
    
    
13. Clique no botão de ferramenta Coincidente () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
    Você é solicitado: Selecione um par de subentidades ou [Autoconstrain] <Autoconstrain>:
    
    
14. Mova o cursor sobre duas faces planares da biela (1) e do pistão (2) como indicado na imagem abaixo.
    Clique quando a primeira face se destaca, então selecione a segunda face.
    Pressione a tecla TAB para selecionar a face interior do pistão.
    
    
    
15. Clique no botão de ferramenta Concêntrico () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
    Você será solicitado: Selecione a primeira entidade:
    
    
16. Mova o cursor sobre duas faces cilíndricas da biela (1) e do pino (2) como indicado na imagem abaixo.
    Clique quando a primeira face esteja destacada, então selecione a segunda face.
    
    
    
    
    
17. Clique no botão de ferramenta Concêntrico () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
    Você será solicitado: Selecione a primeira entidade:
    
    
18. Mova o cursor sobre duas faces cilíndricas do pistão (1) e do cilindro (2) como indicado na imagem abaixo.
    Clique quando a primeira face esteja destacada, então selecione a segunda face.
    
    
    
    
    
19. Clique no botão de ferramenta Distância () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
    Você é solicitado: Selecione a primeira entidade ou especifique [measurement Mode]3D:
    
    
20. Mova o cursor sobre as faces cilíndricas do virabrequim (1) e a face inferior plana do cilindro (2) como indicado na imagem abaixo.
    Clique quando a primeira face se destaca, e selecione a segunda face.
    Pressione tecla TAB para selecionar a face inferior do cilindro.
    Digite 120 no campo de dimensão dinâmica.
    
21. (opcional) Edite o campo Expressão da restrição de distância no painel Navegador de Mecânica para ajustar a posição vertical do cilindro.
    
    
22. Clique no botão de ferramenta Fixa () no painel Sólido | Restrições 3D na Faixa de opções.
    Você será solicitado: Selecione uma borda, face ou sólido 3D:
    
    
23. Clique a face cilíndrica externa do cilindro.

Passo 5: Análise Cinemática

Nesta montagem o eixo do virabrequim é o componente condutor. Para executar a análise cinemática vamos rotacionar o virabrequim ao redor de seu eixo, que neste caso é o eixo Y do WCS.

1. Mova o cursor sobre o virabrequim e, em seguida, selecione Rotacionar () no grupo de comando Modelo no menu de cursorQuad.
   
   
   Você é solicitado: Selecione entidade axial ou defina eixo por [2Points/Xaxis/Yaxis/Zaxis] <2Pontos>:
2. 
   Faça um dos seguintes:
   • Digite Ye pressione Enter.
   • Escolha o eixo Y no menu prompt.
   Você é solicitado: Escolha o ponto inicial no plano de rotação:
   
   
3. Escolha um ponto no desenho, e mova o mouse para definir o ângulo de rotação.
   
   O pistão e a biela se movem dinamicamente junto com a rotação do eixo do virabrequim, enquanto o cilindro permanece em sua posição fixa.

Etapa 6: Atribuir material

1. Selecione o pistão no Navegador de Mecânica.
2. Clique em Abrir () no menu de contexto (botão direito).
3. Na Propriedade do Navegador de Mecânica selecione o campo Material, e a seguir clique o botão e especifique o materialAço n acaixa de diálogo Materiais fFísicos. Clique no botão OK.
   
4. Salve o arquivo piston.dwg.
5. Volte para o arquivo Piston Engine.dwg .
6. Clique no botão Atualizar () no menu do botão direito para o pistão. O valor da configuração do Materialfoi alterado.
   
7. Repetir os passos 2-8 para os outros componentes: virabrequim, cilindro, pino, e biela.

Etapa 7: Propriedades de massa

1. Abra o diálogo Configurações .
2. Expanda as configurações Propriedade, Unidades sob Desenho | Desenho | Desenho unidades.
   
3. Marque a caixinha Formatar propriedades de massa para ativar a formatação de valores de massa com unidades apropriadas.
4. Selecione o campo Unidades de massa , em seguida, clique o botão Pesquisar () e especificar as unidades de massa desejadas na caixa de diálogo MASSUNITS .
5. Marque a caixinha Libra-massa .
   
6. Especifique a precisão 0,00 nos campos Precisão das unidades lineares e Precisão em massa .
7. Feche o diálogo Configurações.

Etapa 8: Gerar desenhos

1. Selecione todos os componentes.
2. Clique o botão Vistas Base () no painel Anotar | Vistas do Desenho na Faixa de opções.
3. Digite o nome do layout, novo ou existente, ou clique Enter para obter o <Layout1>.
4. No menu VISTABASE, selecione Tipo de Projeção | Primeiro ângulo.
5. No menu VISTABASE selecione a Orientação | Frontal.
6. No menu VISTABASE selecione a Escala | Escala personalizada.
7. Entre a escala: 0.005.
8. Selecione posições para vistas de base.

Etapa 9: Vista explodida

1. Mudar para o model space.
2. Clique no botão Explodir () no painel Montagem | Ferramentas na Faixa de opções.
3. Na caixa de diálogo BMEXPLODE selecione Tabela por Nível.
4. Na caixa de diálogo BMEXPLODE selecione Gerar desenho Vistas.
5. Insira o nome do layout novo ou existente, ou clique em Enter para obter <Layout1>.
6. Selecionar posição da representação explodida
7. Congelar a camada "Desenhando Viewports" no drop-down controle de Camadas menu no painel Home | Camadas da Faixa de opções.

Etapa 10: Lista de Materiais (BoM)

1. Clique o botão Lista de Materiais (BoM) () no painel Anotar | Montagem na Faixa de opções.
2. No menu BMBOM selecione Configurar | Volume, Massa, Materiais.
3. Selecionar ponto de inserção.
4. Entre o comando EXPLORER comando na linha de comando.
5. No menu do Explorer do Desenho selecione Estilos de Texto .
6. Alterar estilo Standard :
   • Fonte: Isocpeur;
   • Fator de Largura: 0.8.
7. Fechar o menu do Explorer do Desenho.
8. Selecione a tabela Bill of Materials Piston Engine. Use os botões para alinhar a largura da tabela à largura do layout.

Etapa 11: Balões

1. Clique no botão Balão/Balloon ( ) no painelAnotar| Montagemda Faixa de opções.
2. Selecione um primeiro componente nas Viewports com vista Explodida. Escolha um ponto para colocar o balão.
3. Repita o passo anterior para os outros componentes.
4. Selecione balões os 2-5 números. No painel Propriedade selecionar Seta da linha de chamada | Ponto pequeno.
   
   

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