闭门器是可以使门自动关闭，但是又不会造成门猛烈撞击门框的装置，如图6-16所示，它的工作过程主要是通过弹簧和液压节流原理实现的。

图6-16 闭门器透视图和闭门器在开门和关门时的状态

本实例将讲解，使用SolidWorks的Motion运动仿真功能准确模拟闭门器在开门和关门过程中的受力状况，并分析其开关门时各阶段的速度特点。在进行模拟的过程中，应注意学习“弹簧”“阻尼”和“力”模拟元素的使用。

【制作分析】

本实例所模拟的闭门器工作过程，主要是添加三个模拟元素，如图6-17所示，顺序添加适当大小的力、弹簧和阻尼即可。在完成动画的仿真操作后将进行适当的结果分析。

图6-17 本实例制作闭门器动画的基本操作流程

【制作步骤】

打开本书提供的素材文件“自动闭门器.SLDASM”，打开“运动算例”操作面板，并选用“Motion分析”算例类型。

单击操控面板工具栏中的“力”按钮，打开“力”属性管理器，选择门的后面为力的作用面，并将力调整为正确的方向，设置力的大小为10N，其他选项保持系统默认，添加推门的作用力，如图6-18所示。

图6-18 添加力

单击操控面板工具栏中的“弹簧”按钮，打开“弹簧”属性管理器，选择活塞和阀门力量调节盖的对应面为弹簧的作用位置，设置弹簧常数为“0.5牛顿/mm”，弹簧“自由长度”为“100mm”，其他选项保持系统默认设置，单击“确定”按钮，添加一线性弹簧，如图6-19所示。

图6-19 添加弹簧(www.daowen.com)

单击操控面板工具栏中的“阻尼”按钮，打开“阻尼”属性管理器，选择活塞另外一个面和其对应的端盖面，作为阻尼的两个端点，设置“阻尼力表达式指数”为“2”，“阻尼常数”为“0.15牛顿/[mm/秒]”，添加阻尼模拟液压油的缓冲力，如图6-20所示。

图6-20 添加阻尼

在操控面板键码区中，拖动顶部键码到“15s”的位置，将整个动画的时间延长到15s，再在“力”模拟元素对应的键码区“3s”处右击，在弹出的快捷菜单中选择“关闭”菜单选项，将推门力的作用时间限制为3s，如图6-21所示。

图6-21 键码区调整

完成上述操作后，单击“计算”按钮，完成仿真计算后，再单击“播放”按钮，即可以观看开门和关门的仿真动画过程了。

单击操控面板工具栏中的“结果和图解”按钮，打开“结果”属性管理器，在其下拉列表中依次选择“位移/速度/加速度”>“线性速度”>“幅值”选项，并选择门的左上角点为检测点生成图解，可以发现关门的速度较为平缓，如图6-22所示。

图6-22 图解门的线性速度操作及图解结果

将“阻尼”压缩，并单击“计算”按钮对算例重新进行计算，然后执行与步骤7相同的操作，生成一新的速度图解图，如图6-23所示。从此图可以发现，在没有油压缓冲的作用下，关门时门一直在加速，直至碰到门框时才会瞬间停止。

图6-23 无阻尼时门的速度曲线

提示

关于结果和图解等模拟分析的内容，详见6.3节的讲述。