Simulera vardagssituationer med SolidWorks Motion - Midsommarstång

SolidWorks Motion utgör en del av SolidWorks Premium programpaket.

I mina yngre dagar brukade jag och några av de andra grabbarna få för oss att snurra på midsommarstången. Målet var att få de två blomsterklädda ringarna att utsättas för tillräckligt stor centrifugalkraft att de skulle hoppa ur sina fästen. Dessvärre var de infästa på ett sätt att vi aldrig skulle lyckas, men det tänkte inte vi på. Snurra på stången gick däremot förhållandevis lätt då träpålen var placerad i en cirkulär metallinfästning som ej var rotationslåst.

Utifrån ovanstående beskrivning, samt att det närmar sig midsommar, passar det sig därför med en midsommarstångsrelaterad rörelsesimulering. Problembeskrivningen som gäller är; vid vilken rotationshastighet släpper ringarna sin infästning och faller till marken?

Geometrin
En uppskattad sammanställningsmodell skapas och består av följande komponenter:
•    Bottenplatta med infästningens hål
•    Stången inkl. tvärslå, 6 x 3 meter hög
•    Två ringar på vardera 0.8 meter i diameter.
Stångens inkl. tvärslåns vikt är ca 75kg samt vardera ring har en vikt på ca 4kg.

 
Infästningen är modifierad för ändamålet och utgörs av en metalkrok med centrerad radie på 50mm samt är öppen över ca 110 grader. Ett metalband fäster ringen i kroken.

Eftersom sammanställningens relationer överförs till rörelsesimuleringen kan man bibehålla den underdefiniering av komponenternas position som krävs för korrekt rörelse. Möjligheten finns däremot att exkludera relationer vid simuleringen som ej ska gälla.

Bottenplattan är därmed fixerad, stången har kvar sin rotationsrörlighet och ringarna är mer eller mindre löst placerade i luften, helt utan relationer, med en position där kroken innesluts av metalbandet.
 
Utförande
Ta del av Videoinspelningen nedan för redovisning av modell samt uppsättning och analys av rörelsesimulering.

Resultat
Resultatet visar att vid tiden ~6,3 sekunder och en hastighet av 178 graders rotation per sekund släpper båda ringarna från sin infästning.

Resultatet berättar även att motorn presterar vid tiden ~6,3 sekunder ett moment av 66 newton meter samt levererar 200 watt. Som nämnt är att friktion inte är inblandat i beräkningen och effektvärdena är därför för låga.
Den inledande frågan kan vi därmed ge svar på men den kanske viktigaste frågan kvarstår, skulle ovanstående situation fungera i verkligheten? Det skulle troligtvis bli svårt och ett men enda sättet att verkligen veta är att prova.

Vad skulle du vilja simulera i SolidWorks Motion? Låt fantasin flöda och analysera Dina vardagssituationer.

Magnus Skoog

Technical Consultant, CAD