Software: SimX - Nadelantrieb - Wirkprinzip - Papier
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Nadel-Anschlag
Die Bewegung der Nadel wird durch die Anschläge am Matrizenboden und in der Ruhelage begrenzt:
- Vereinfacht kann man den Stoßvorgang an diesen Anschlägen als ideal plastisch betrachten (nach dem Stoß v=0 m/s).
- Nach dem Prägen des Papiers befindet sich zwischen Nadelspitze und Matrizenboden eine Papierschicht von ca. 0,1 mm Dicke. Dies entspricht einem Anschlag bei -0,55 mm auf dieser Seite.
- In der Modell-Bibliothek steht der Elementtyp "Anschlag" zur Verfügung.
- Dieser Anschlag wirkt hier praktisch zwischen der Nadel und dem Gestell der Antriebsbaugruppe.
- Das "Gestell" ist eine "Einspannung" und befindet sich damit auf der Position x=0 mm.
- Wir konfigurieren das Anschlagselement als "Starren Anschlag" mit "Plastischem Stoß" ohne "Reibung":
- Die Parameter l1 und l2 beschreiben die Abstände der Anschlagspositionen in Bezug auf die Position von Ctr1 (=linke Seite).
- Den Anschluss Ctr1 verbinden wir mit einer Einspannung (=Gestell), damit erhält er die Position x=0:
- Der Abstand l1 wird in negativer Koordinatenrichtung als Positiv angenommen! In unserem Beispiel sind die Parameter l1 und l2 beide positiv, da sich die Position x=0 innerhalb des Anschlag-Elements befindet.
- Innerhalb des Wegabschnittes (l1+l2) ist die Kraftwirkung auf ein sich darin bewegendes Element (hier die Nadel-Masse) gleich Null.
- An den Begrenzungen dieses Wegabschnittes (den Anschlägen) wird eine Kraft erzeugt, welche das bewegte Element kurzfristig auf v=0 m/s abbremst und die weitere Bewegung über die Anschlagsposition hinweg verhindert (plastischer Stoß):
- Achtung: Nach Hinzufügen solch eines "komplexen" Modell-Elements sollte man sofort überprüfen, ob es sich wie gewünscht verhält!
- Die Begrenzung der Nadelbewegung in beiden Richtungen kann man in einem gemeinsamen Experiment testen, indem man die Nadel mit ausreichender Geschwindigkeit in Richtung Matrize schleudert.
- Dazu setzt man Nadel.v0 auf einen hinreichend großen negativen Wert.
- Bei -0.55 mm muss die Nadel sicher abgebremst werden. Die Feder holt dann die Nadel zurück.
- Bei Nadel.x0 muss die Nadel trotz vorgespannter Feder wieder zur Ruhe kommen.
- Hinweis: Damit die Geschwindigkeitssprünge als senkrechte Linien im Signalverlauf erscheinen, muss man in der Simulationssteuerung für die "Protokollierung von Ergebnissen" die Option "Nach mindestens dtProtMin sowie vor und nach Ereignissen" aktivieren!