Пышняк Валерий Васильевич,
инженер-конструктор,
г.Краматорск, Украина.
E-mail: vasylich@mail.ru
При конструировании различных механизмов встречается задача, связанная с «оживлением» детали, испытывающей значительную упругую деформацию. Это особенно актуально при создании видеопрезентаций, а так же различных рекламных материалов и инструкций по эксплуатации.
В этом практикуме описан процесс создания и визуализации работающей редуцирующей пружины и резиновой мембраны газового редуктора.
Газовый редуктор работает следующим образом: на верхний диск воздействует задающая пружина, которая через мембрану передает усилие на нижний диск, а далее через толкатель и клапан на редуцирующую пружину (см. рис. 1).
Проектирование следует вести в следующей последовательности:
1. Собрать предварительную сборку (как показано на рис. 1), в состав которой входят:
• Корпус;
• Клапан;
• Толкатель;
• Вставка;
• Седло;
• Диски;
• Прокладка
Модели для создания данной сборки можно скачать по ссылке.
Рисунок 1 - Предварительная сборка
2. Выполнить команду
Создать деталь и назвав новую деталь «Пружина», щелкнуть на плоскости, параллельной оси корпуса;3. Выполнить команду
Проецировать геометрию
и спроецировать в эскиз опорный торец клапана, дно корпуса и ось Z (ее
можно найти в папке Начало дерева сборки). Для создания рабочей оси
выделить спроецированную ось Z, а затем щелкнуть кнопу 
Центральная направляющая панели инструментов Стандартная – Inventor.4. На спроецированной линии дна корпуса нарисовать окружность диаметром 0,6 мм с помощью команды
Окружность.
Задать размер от центра окружности до оси корпуса таким, чтобы он
соответствовал среднему диаметру пружины, равному 5,7мм (см. рис. 2).
Поставить справочный размер между будущими опорными плоскостями пружины.
Рисунок 2 - Проецирование геометрии в эскиз
5. Вернуться в среду редактирования детали, нажав кнопку
.6. Выполнить команду
Пружина, щелкнув соответствующую кнопку панели инструментов Конструктивные элементы.7. Выбрать для использования в качестве оси спроецированную ранее ось корпуса. Перейти на вкладку Размеры диалогового окна пружина (см. Рис. 3)
Рисунок 3 - Диалоговое окно пружина
7.1 В выпадающем меню Способ задания выбрать Число витков и длина;
7.2 В графу число витков ввести значение 6;
7.3 Задать адаптивную длину пружины. Для этого клацнуть в поле Длина, а затем выбрать в качестве значения длины справочный размер между дном корпуса и опорной поверхностью клапана.
7.4 Задать поджатие крайних витков. Для этого перейти на вкладку Граничные условия, выбрать из выпадающих списков «В начале» и «В конце» параметр Плоская и задать значения для переходной и плоской части равными 90º.
7.5 Отшлифовать крайние витки. Для этого создать новый эскиз на плоскости, параллельной оси корпуса, спроецировать ось и опорные торцы (см. пункт 3), нарисовать профиль, опирающийся на спроецированные линии и вращать его с помощью команды
Вращение вокруг созданной оси, используя параметр 
Вычитание (см. Рис. 4).
Рисунок 4 - Отшлифовка крайних витков
8. Наложить зависимость Совмещение между нижним диском и верхней поверхностью седла (см. рис. 6) и назвать эту зависимость «Вариация»
Рисунок 5 - Зависимость для варьирования
9. Выполнить команду
Создать деталь, назвать новую деталь Мембрана и в качестве эскиза выбрать плоскость, параллельную оси корпуса.10. Спроецировать в эскиз верхнюю поверхность диска и торец корпуса.
11. Опираясь на полученную в п. 10 геометрию, вычертить в эскизе сечение мембраны по размерам, приведенным на Рис. 6. Следует помнить, что необходимо оставить неопределенной геометрию, которая будет изменяться при деформации мембраны.
Рисунок 6 - Размеры мембраны
12. Вращать профиль, полученный в п. 11 с помощью команды
Вращение.13. Совместить нижнюю поверхность диска и прокладки с верхней поверхностью мембраны.
14. В дереве сборки клацнуть плюсик у детали седло, щелкнуть правой кнопкой по зависимости «Вариация», выбрать из выпадающего меню команду Вариация зависимости и нажать в диалоговом окне Вариация зависимости кнопку
Дополнительно. В поле Начало ввести значение 0, а в поле Окончание ввести 0,95. Поставить галочку С учетом адаптивности. Величине шага присвоить значение 0,1 мм (см. Рис. 7). При нажатии кнопки Вперед начнется просчет вариации зависимости и на экране будет отображаться работа пружины и мембраны.
Рисунок 7 - Вариация зависимости
15. Нажать кнопку
Запись, а затем 
Вперед для создания видеоролика, иллюстрирующего работу узла. Появится
окно настроек записи, в котором нужно задать параметры, указанные на
рис. 8Рисунок 8 - Настройка параметров выходного видеофайла
По заданному пути будет создан видеофайл высокого разрешения, который можно просмотреть с помощью программы просмотра видео. Готовый видеоролик можно скачать по ссылке
Таким образом, мы создали одну сборку и на ее основе проиллюстрировали, в том числе и видеороликом, работу газового редуктора в разных режимах. Варьируя зависимость, можно средствами Autodesk Invenor создать чертежи, схемы и т.д. не создавая при этом дополнительных файлов моделей.