Stupně volnosti

Neomezené tělo v prostoru má šest stupňů volnosti: tři translační a tři rotační. Tělo se může pohybovat podél osy X, Y a Z a rotovat kolem os X, Y a Z.

Pokud přidáte omezení, jako například soustřednou vazbu mezi dvěma pevnými těly, odstraníte mezi nimi stupně volnosti. Tato dvě těla zůstanou omezena, umístěna jedno vzhledem k druhému, bez ohledu na jakýkoliv pohyb nebo jakoukoliv sílu v mechanizmu. Vazby slouží k omezení pohybu odstraněním různých stupňů volnosti.

Například soustředná vazba odstraní dva translační stupně volnosti a dva rotační stupně volnosti mezi dvěma pevnými body. Přidáním vzdálenostní nebo sjednocené vazby se odstraní poslední translační stupeň volnosti.

Pokud má každé pevné tělo bod ve spojení na středové čáře soustředné vazby, zůstanou tyto dva body vzdáleny ve stejné vzdálenosti. Mohou rotovat pouze okolo jedné osy, středové čáry soustředné vazby. Tato kombinace vazeb vytváří spojení o jednom stupni volnosti, protože umožňuje otáčení mezi pevnými body.

Když používáte studii Motion Analysis k výpočtu pohybu, vypočítá počet stupňů volnosti v mechanizmu a odstraní nadbytečné vazby podle toho, jak stanoví a vyřeší pohybové rovnice sestavy.

Pokud je v mechanizmu uzavřená smyčka, jako například spojení čtyř čar, může obsahovat nadbytečné vazby. Pokud jsou všechny vazby soustředné, obsahuje spojení čtyř čar tři nadbytečné vazby. To je proto, že každá strana smyčky omezuje spojovací tyč, aby zůstala na rovině sestavy.

Program se pokusí automaticky vyřešit omezení nadbytečnými vazbami a může to provést jednoduše ve spojení čtyř čar.

Kontrola stupňů volnosti a nadbytečností

Pro studie typu Pohybová analýza můžete vypočítat počet stupňů volnosti v modelu a také nadbytečností způsobených vazbami.

  1. Klepněte na Spočítat Tool_Calculate.gif (panel nástrojů MotionManager).
  2. Ve stromu správce MotionManager klepněte pravým tlačítkem na Vazby a vyberte Stupně volnosti.
    Dialogové okno Stupně volnosti poskytuje stupně volnosti v modelu a seznam nadbytečných omezujících vazeb.
Nadbytečná omezení mohou způsobovat nepřesné pohybové výpočty. Tento problém můžete vyřešit některým z následujících způsobů, který bude vhodný pro váš model:
  1. Vytvoření pevných podsestav a pevných skupin pro součásti, které jsou fixovány vzhledem k pohybu sestavy.
  2. Nahrazení nadbytečných párů vazeb, které tvoří panty, vazbami pantů.
  3. Nahrazení nadbytečných vazeb vazebními primitivy.
  4. Nahrazení vazeb pouzdry.