Задача о прохождении цилиндра

[oksatuser 0]

Имеется изогнутая в пространстве труба (здесь и далее все размеры считаем известными) и цилиндр, который свободно проходил бы в прямой трубе этогоже диаметра.

Требуется определить возможность прохождения цилиндра через изгибы трубы.

Как пытался решать: построить кривую трубу в пространстве - пара пустяков, а вот как задать сопряжения цилиндра относительно трубы - вот здесь я голову поломал, но так результата и не добился. Пытался первоначально в Компасе (13), там вообще безнадежно, в solidworks есть сопряжение "следование по траектории", но траекторию он принимает только плоскую, есть еще интересная кнопочка про контаукты твердого тела в исследовании движения (см. скриншот), но как ею пользоватсья не разобрался.

<noindex></noindex>

[Vadim_ryb_ 77]

Имеется изогнутая в пространстве труба (здесь и далее все размеры считаем известными) и цилиндр, который свободно проходил бы в прямой трубе этогоже диаметра.

Требуется определить возможность прохождения цилиндра через изгибы трубы.

Как пытался решать: построить кривую трубу в пространстве - пара пустяков, а вот как задать сопряжения цилиндра относительно трубы - вот здесь я голову поломал, но так результата и не добился. Пытался первоначально в Компасе (13), там вообще безнадежно, в solidworks есть сопряжение "следование по траектории", но траекторию он принимает только плоскую, есть еще интересная кнопочка про контаукты твердого тела в исследовании движения (см. скриншот), но как ею пользоватсья не разобрался.

Не. трехмерным эскизом надо строить. Давай трубу. желательно св2010.

[SERoz 201]

а вот как задать сопряжения цилиндра относительно трубы

Цилиндричностью кромки трубы к цилиндру...

Или сделать осевую трубы и к ней привязать ось (или кромки) цилиндра...

[S-chest 6]

В данном случае можно не заморачиваться движением по траектории.

Достаточно одной таблэтки наложить контакт твёрдых тел (труба и цилиндр) и использовать силу тяжести.

прохождение_по_трубе.rar

[Vadim_ryb_ 77]

В данном случае можно не заморачиваться движением по траектории.

Достаточно одной таблэтки наложить контакт твёрдых тел (труба и цилиндр) и использовать силу тяжести.

Задача-то вроде как предполагает поиск максимально возможного значения размеров цилиндра.

Поэтому я бы все-таки либо через построение делал, ну или уж "Переместить компонент " в режиме "Физической динамики" с измерением зазоров.

[SERoz 201]

Достаточно одной таблэтки наложить контакт твёрдых тел (труба и цилиндр) и использовать силу тяжести.

Думаю такого контакта для решения задачи маловато...

Т.к. цилиндр болтается в трубе, как глиста в проруби (если по-шагам смотреть) - а нужно (вроде) правильное определение зазоров в изгибах трубы...

А вот ежели дополнительно (предварительно) оцилиндричить их (как-то - изгиб не получается) - ну или зазор сделать 0,001мм...

А так - красиво, буду иметь ввиду (СПС)...

[S-chest 6]

Думаю такого контакта для решения задачи маловато...

Исходя из условий задачи достаточно. О допустимых зазорах автор не сказал ничего...

Если целью задачи является определение диаметра цилиндра при соблюдении заданного минимального зазора, то, согласен, подход должен быть другим.

[GOLF_stream 293]

По-моему, всё гораздо проще.

Если требуется подобрать размеры цилиндра, то они определяются минимальным радиусом кривизны трубы. Достаточно определить этот минимальный радиус.

Если требуется подобрать кривизну для прохождения заданного цилиндра, то определяется минимальный допустимый радиус кривизны трубы.

Это вообще плоская задача. Решается в эскизе.

[oksatuser 0]

Всем спасибо за проявленный интерес к вопросу. тему скачаю и возьму завтра на работу пробовать описанные варианты.

Цилиндричностью кромки трубы к цилиндру...

Или сделать осевую трубы и к ней привязать ось (или кромки) цилиндра...

не вариант, т.к. труба не является цилиндром и системой не принмиается к сопряжению.

Как один из вариантов пробовал, но ось цилиндра -прямая, а ось трубы кривая, обхъекты не совместимы, даже центр точку поверхности торца цилиндра не могу привязать к оси трубы.

Vadim_ryb_, сборку в том числе трубу выложу завтра вечером (на работе инета нема)

S-chest, буду пробовать.

GOLF_stream, небольштое уточнение: труба изогнута не в плоскости (это частынй легкорешаемый случай), а именно в пространстве (одноврменно по X и Y), диаметр цилиндра немного меньше внутреннего диаметра трубы (имеется зазор). Как мне представляется, если длина цилиндра не очень большая (посравнению с радиусами изгиба), то теоретически цилиндр может совершать различные вращательные движения при прохождении по трубе (т.е. не всегда быть строго вертикальным). все изгибы трубы считаются известными, нужно определить размеры цилиндра.

[Vadim_ryb_ 77]

Цилиндр - тело вращения. можно попробовать "Вырезом телом по траектории". зависит от траектории. А есть еще и масса "вариаций" на эту тему. Так, что если "Вырезом телом по траектории" не получится можно тут вполне и массивом тел обойтись. Была тут пара тем.

ЗЫ: Или еще есть способ "математически" если не сложно;))).

[ssv22 16]

Вот еще вариант... Просмотрите дерево и сопряжения.

Но тут диаметр цилиндра всяко меньше внутреннего диам. трубы...

PS. SW2010

PS2. построенно методом сопряжений(без метода "Симуляции"): надо "хватать" цилиндр мышкой и двигать его вдоль трубы.

PS3. Вроде все ответивишие ответили правильно: выходит возможны разные варианты... ИМХО

[S-chest 6]

oksatuser, Интересную задачку Вы нам подкинули.

Вот, что у меня получилось:

Исходные условия:

1. Труба заданной конфигурации имеет внутренний диаметр 50 мм

2. кромки цилиндра скруглены радиусом 1 мм.

Физическая динамика хорошо работает при больших зазорах между трубой и цилиндром. Измерение зазора при включенной физической динамике не работает. При малых зазорах цилиндр останавливается, но его можно протащить, если попробовать ухватится за другую точку. При диаметре цилиндра, близком к максимальному физическая динамика глохнет.

При использовании SWMotion результаты более интересные.

В даном расчёте в настройках 3D контакта был установлен низкий коэффициент трения. Свойства упругости сильно влияют на объём интерференции (об этом ниже), особенно параметр "проникновение". Остальные параметры я не трогал.

Результаты:

1. При диаметре 45,6 цилиндр нормально проскакивает

2. При диаметре 45,7 появляется в одном месте интерференция 0,000164 мм3. Подозреваю, что интерференция есть косвенным показателем точности отработки 3D контакта и решения вообще.

3. При диаметре 46,4 интерференций было уже очень много. (0,385749 мм3 max)

4. При диаметре 46,5 цилиндр застрял.

Как анализировать результаты для диаметров 45,7-46,4 - ХЗ. Тут надо проконсультироваться у шарящих в SWMotion товарищей и серьёзно изучать этот модуль, особенно задание условий 3D контакта и анализ результатов.

Наиболее точное решение даст, наверное, математика, но и в этом случае прийдётся неслабо голову поламать.

[shilka 72]

Из пушки по воробьям, честное слово. GOLF_stream прав на 100 процентов, что задача сводится к плоской. Вы же пытаетесь её решить ректально-математическими методами с привлечением САПР-системы:). Рисуется траектория в 3Д-эскизе, в ней определяется минимальный радиус и находится диаметр цилиндра. Любой изгиб с одним радиусом - плоский (школьная геометрия).

[Vadim_ryb_ 77]

Из пушки по воробьям, честное слово. GOLF_stream прав на 100 процентов, что задача сводится к плоской. Вы же пытаетесь её решить ректально-математическими методами с привлечением САПР-системы:). Рисуется траектория в 3Д-эскизе, в ней определяется минимальный радиус и находится диаметр цилиндра. Любой изгиб с одним радиусом - плоский (школьная геометрия).

А если траектория, например, винтовая линия с непостоянным шагом и радиусом?

Не подскажите как свести такую задачу к плоской?

[GOLF_stream 293]

Анализировать всю трубу нет необходимости. Нужно выделить участок с минимальным радиусом кривизны и анализировать его. В зависимости от длины цилиндра определить помещается ли весь цилиндр в пределах одного плоского изгиба. Если минимальный радиус не на плоском изгибе, а на трехмерном, тогда вписать цилиндр в этот участок. Если длина цилиндра больше, чем участок с минимальной кривизной, значит анализировать со смежными участками.

Но мне кажется, что длина участка самого крутого изгиба должна быть больше длины цилиндра. Причем в несколько раз.

И не забывать, что зазор должен быть всегда. Иначе заклинит.

[shilka 72]

А если траектория, например, винтовая линия с непостоянным шагом и радиусом?

Не подскажите как свести такую задачу к плоской?

Врядли Вы технологически сможете обеспечить такую конструкцию с достаточной точностью. Вычленяете наиболее проблематичный участок и работаете с ним, возможно методом последовательных приближений, а затем вводите дополнительно зазор, который обеспечит работоспособность конструкции в процессе эксплуатации (загрязнение трубы, отклонение формы поп. сечения, разнотолщинностью трубы, погрешностью изготовления).

Если задача не прикладная, то придётся подключить матаппарат либо попробовать найти методики решения подобных задач в интернете.

Изменено 31 августа 2011 пользователем shilka

[Vadim_ryb_ 77]

"Технологически обеспечить ... если задача не прикладная..." - мы не знаем пока. задача дана в общей постановке вот пока и ищем общее решение.

"Вычленяете наиболее проблематичный участок " - а как? чисто визуально?

"Если задача не прикладная, то придётся подключить матаппарат". Да вся математика вышла из чисто практических задач. Например, как-то у Эйлера появилась чисто прикладная задача - подсчитать объем винной бочки. Он взял и трйной интеграл придумал.

[Гость]

Странно. Мне рассказывали, что военпреды любили при приемке в гидросистему шарик запускать. Чтоб нигде не застрял :) Но никак не цилиндр.

[Vadim_ryb_ 77]

Странно. Мне рассказывали, что военпреды любили при приемке в гидросистему шарик запускать. Чтоб нигде не застрял :) Но никак не цилиндр.

А может это пневмопочта? или приспособление для чистки канализаций?

[shilka 72]

Вы бы показали (хотя бы скрин, в объёме конечно, с деталями), как это реально будет выглядеть в SW.

Откуда им взяться, если постановка задачи пока не известна даже исполнителю?:) Есть замечательная карикатура о том как по-разному видели решение задачи заказчик, проектировщик и было выполнено в действительности.

а как? чисто визуально?

Да, обычным визуальным методом. Известной и заданной я считаю траекторию и длину цилиндра. В конце концов считается не задача вообще, а некоторый частный случай трубопровода и сотен различных радиусов кривизны там не будет опять-таки из технологических соображений. Муторно, однако вполне реально.