I hope none of you minds this bilingual post. I still don’t really feel like resurrecting the Spanish blog, but this question was asked by someone who speaks Spanish, so I feel it’s only fair to give an answer in Spanish, as well.
Espero que a nadie le moleste que este blog en particular sea hecho en forma bilingüe, pero la pregunta que lo inspiró fue hecha por alguien que habla español y considero justo que se le responda en español.
The question was about doing an animation of a chain that is driven by a couple of gears, kind of what you would see in an engine or a bike. In fact, I think my reader is intending to do something very similar to what’s shown in this impressive video.
La pregunta que me hicieron fue acerca de cómo realizar la animación de una cadena de eslabones conectada a un par de engranes, como las que se ven frecuentemente en algunos motores o en las bicicletas. De hecho, mi lector está tratando de hacer algo semejante a lo que se muestra en este impresionante video.
http://www.youtube.com/watch?v=6S__Fxpiccs&feature=fvsr
I also found a lot of other similar videos of chains and gears on YouTube, but sadly they were all made using AutoDesk Inventor. Anyway… While I don’t have the skills (or the patience) of whoever did that animation, I did come up with a way to help my reader create something that is hopefully somewhat similar to what he wants to do with the chain using the Motion Manager in SolidWorks.
Además de este video, encontré algunos otros en YouTube, pero desafortunadamente al parecer esos videos fueron hechos con AutoDesk Inventor, así que no me fueron de mucha ayuda. Bueno, quizá yo no tengo la misma habilidad ( o paciencia) de quien hizo esos videos, pero al menos pude generar algo que talvez le ayude a mi lector a realizar lo que desea usando el Gestor de Movimiento de SolidWorks.
I remembered that some time ago I had seen an animation of a chain in another blog called SolidWorks Unleashed. The author used a special type of mechanical mate called a cam mate to force the links in the assembly to follow a closed path he created using an extruded surface. I decided to do something similar to what he did. I think he mentions in the video that he’s mating to a point, but I can’t really see where the point is because the video is very blurry, so I used the cylindrical faces of the links as a mate entity for the follower, instead.
Me acordé que tiempo atrás había visto una animación de una cadena de eslabones en un blog llamado SolidWorks Unleashed. El autor hizo uso de un tipo especial de relación de posición conocido como Cam (leva) para forzar a los eslabones a seguir una trayectoria cerrada que el mismo creo usando una superficie extruida de un croquis. Yo decidí hacer lo mismo que él. En el video él menciona estar utilizando un punto en el eslabón para designar el seguidor, pero yo no alcanzo a ver dónde se ubica ese punto, pues el video es muy borroso, así que use las caras cilíndricas de los eslabones en su lugar y funcionó bien.
OK, so the first step was to create a path for the links to follow. I started with the assembly of gears that my reader sent me and opened a new sketch on the Right plane. I sketched a couple of circles the same diameter as the gears, and a couple of tangent lines between them, then trimmed the circles and offset the sketch a certain distance, making the base construction, just like you see in this image. Notice that this is not an assembly sketch; it is actually inside a new part that was created in the context of the assembly.
El primer paso era crear la trayectoria que seguirían los eslabones. Para esto comencé con el ensamblaje que me envió mi lector y dibujé un croquiz en su plano de Vista Lateral. Ahí dibujé un par de círculos del mismo diámetro que los engranes y centrados en los engranes, y un par de líneas tangentes a estos círculos. Después de recortar los círculos y utilizar Offset terminé con un croquis como el que ven aquí. Noten que este croquis se encuentra dentro de una pieza nueva que ha sido creada en el contexto del ensamblaje.
Using this sketch, I extruded a surface. The width doesn’t really matter, since it’s merely an auxiliary surface.
Utilizando este croquis, extruí una superficie. El ancho de la superficie no importa, ya que es meramente auxiliar.
And now comes the tedious part: adding and matting all the links. Each link in the model my reader sent me had three parts that needed to be mated to each other using standard concentric and coincident mates.
Y ahora comienza la parte tediosa en la que se habrá de añadir los eslabones y las relaciones de posición para cada uno dentro del ensamblaje. Cada eslabón en el modelo hecho por mi lector consta de tres piezas que tendrán que unirse entre si para formar la cadena usando relaciones de posición concéntricas y coincidentes standard.
Then, the cam mate was added between each link and the path. To add a cam mate, simply click on Mate and then click on Mechanical Mates. Select Cam from the list of available mechanical mates. In the first field under Mate Selections, select all four surfaces that make up the path. You can easily select all four by right clicking on one of them and then selecting Select Tangency from the fly out menu. For the follower, select the cylindrical face of the link. Apply a cam mate for each one of these cylindrical faces in each and every link in the assembly. I told you it was tedious!
A continuación, la relación de posición Cam (leva) se añade entre cada eslabón y la superficie que sirve de trayectoria. Para añadir la relación Cam simplemente selecciónala de entre la lista de relaciones de posición mecánicas disponibles. En la primera casilla, se habrá de seleccionar las cuatro caras que conforman la trayectoria. Para el seguidor, selecciona una de las dos caras cilíndricas del eslabón. Para asegurar que el movimiento sea como deseamos, la relación de posición se habrá de añadir para todas y cada una de estas caras cilíndricas en todos y cada uno de los eslabones en el ensamblaje. ¡Les advertí que esta parte era tediosa!
Since I didn’t have much time in my hands (or patience), I only added enough links to see if the animation would work. 
I also added a coincident mate between one of the links and a planar face on the side one of the gears, to keep the chain from sliding to the sides when dragged. With these mates in place, the cylindrical faces of the links will always be tangent to the path and now every time we drag one of the links, they’ll all move along the path, like cars on a roller coaster ride.
Como no contaba con mucho tiempo (o paciencia), añadí únicamente los suficientes eslabones que me permitieran comprobar que la animación funcionaría de esta manera. Además de las ya mencionadas, añadí también una relación de posición coincidente entre uno de los eslabones en la cadena y una cara plana del costado de uno de los engranes, simplemente para evitar que la cadena se deslizara de lado a lado. Con estas relaciones de posición, las caras cilíndricas de los eslabones se mantendrán siempre tangentes a las superficies que conforman la trayectoria y cada vez que arrastremos un eslabón, éste y el resto de la cadena junto con él se desplazarán a lo largo de la trayectoria, como carritos en una montaña rusa.
Next step in the animation is to somehow make the gears drive the movement of the chain… or at least fool the eye into believing they are actually driving the movement. Why am I saying this? Well, because although in real life a gear would drive the chain by coming in contact with the links and pushing them, using contacts in Basic Motion is completely out of the question. It just won’t work with the mechanical mates we just applied here. In order to use contacts in Basic Motion to have the gears actually drive the links we would have to suppress all the cam mates and use exclusively standard mates. I didn’t try this route, to be honest, because I didn’t add all the links to the chain. If any of you goes this particular route and finds it a great success, please, come back and tell me all about it.
El siguiente paso en la animación era lograr que de alguna manera los engranes movieran a la cadena… o al menos, engañar a la vista y hacer parecer que la mueven. ¿Por qué digo esto? Bueno, porque a pesar que en la vida real el contacto físico entre los dientes del engrane y los eslabones es lo que provoca el moviento de la cadena, en el gestor de animación de SolidWorks no es posible usar contactos y relaciones de posición mecánicas como Cam en una misma animación. La animación simplemente no funciona. Si fueramos a usar contactos en el modo de movimiento básico (Basic Motion) para hacer que los dientes del engrane empujen a los eslabones, tendríamos que suprimir todas las relaciones de posición Cam que añadimos anteriormente y utilizar únicamente relaciones de posición de tipo estandar. Para serles sincera, no intenté hacerlo de esa forma, pues como dije anteriormente no añadí todos los eslabones a la cadena y este método requeriría de la cadena completa para comprobar si funciona o no. Si alguno de ustedes lo intenta utilizando contactos y le funciona, por favor regresen y cuéntenme como lo hicieron. Igual y cuando tenga un poco más de tiempo lo intento de esa manera.
So, back to Animation mode… Using other mates to try to relate the position of the links to the gears won’t be of much help, either. My reader had used a tangent mate between a cylindrical face of the link and one of the faces of the tooth adjacent to it to assure they remained adjacent to each other as the gear turned. This kind of works… sort of… at least for a short while. The chain does move as the gear rotates, but the mate cannot be satisfied all throughout the path the link most follow, so at some point it will actually prevent the assembly from moving any further and the animation fails. So, we won’t add any other mates; instead, we’ll simply try to coordinate the positions of the chain and gears at several points throughout the animation, so it seems like the gears are actually driving the chain.
Por el momento, de regreso al modo de Animación… Mi lector intentó usar una relación tangencial entre la cara cilíndrica del eslabón y una cara adyacente en el diente del engrane para asegurarse que ambos componentes se desplazaran juntos a medida que el engrane giraba. Esto funciona… más o menos… por un periodo muy corto. Al principio, el engrane parece empujar el eslabón y la cadena se mueve con él, pero en poco tiempo el moviento se interrumpe por completo, tan pronto como la relación de posición tangencial deja de satisfacerse y la animación falla. Es por esto que no añadiremos ninguna relación de posición para tratar de ayudarnos y simplemente trataremos de coordinar la posición de la cadena y los engranes en varios puntos distintos a lo largo de la animación, para que parezca que los engranes son los que mueven la cadena.
First of all, we need to begin with a good position. As you can see in the image, I tried to position the link in between two of the teeth in such a way that it didn’t appear like there was some interference between them.
Primero que nada, se tiene que comenzar con una buena posición. Como ven en la imagen, traté de ubicar el eslabón entre dos de los dientes de forma que no diera la impresión de que había interferencia entre ellos.
Now, we can create a new motion study and chose Animation mode. With Autokey depressed, move the time bar to a new position in the timeline and drag the first link along the path. You can try to position it between another couple of teeth, just like earlier, and count how many spaces there are between your original position and the new position. This is just to help yourself along the process. I moved mine two spaces counterclockwise. A new key point is created in the timeline.
Una vez que se tiene una buena posición inicial para el modelo, podemos proceder a crear un nuevo estudio de movimiento, utilizando el modo de Animación. Con el Autokey presionado, arrastra la barra vertical de tiempo a una nueva posición en la línea de tiempo (dos segundos en este caso) y luego arrastra el primer eslabón de la cadena a una nueva posición relativa a la que estaba antes. Para ayudarte en este proceso, puedes tratar de ubicar el eslabón entre un par de dientes y contar el numero de espacios entre la primera posición y la nueva posición. Yo moví mi eslabón un par de espacios en el sentido contrario a las manecillas del reloj. En la línea de tiempo, los cambios son registrados.
Now drag the gear’s tooth that used to be next to that link counterclockwise two spaces to it’s new location, right next to the link you just dragged. Again, try to position it in such a way that it doesn’t look like there’s interference between the tooth and the link. Click calculate and observe the animation. If you see like the gear appears to be going through the links despite your best efforts to position them correctly, you probably need to adjust the number of frames. The bigger the number of frames, the better your animation will look in this case, although calculations will probably take a little longer.
Ahora, arrastra dos espacios el diente del engrane que solía estar junto al eslabón que se desplazó anteriormente y colócalo en su nueva posición, en la misma posición relativa que tendría junto al eslabón si ambos se hubieran desplazado juntos. Igual que se hizo al principio, trata de que no paresca haber interferencia entre ambos componentes. Haz click en Calcular. Si a pesar de tus esfuerzos por colocar los componentes apropiadamente, en la animación parece como que un componente atraviesa al otro, talvez lo que necesitas ajustar es el numero de imágenes por segundo (frames) de la animación. Entre mayor sea este número, mejor lucirá la animación, pero el cálculo tomará más tiempo.
For some reason that I still don’t understand completely, you can’t simply continue dragging the chain and adding keys automatically after this point. It doesn’t seem to work correctly. At least, it didn’t seem to work for me. I mean, a key point was created, but the chain didn’t update its position in the animation. Weird… So… Instead of that… Undepress Autokey, drag the time bar to the next position in the timeline, select the component to move from the tree on your left and click on Add/Update Key to create a new keypoint for this component. Then drag the component (and the chain with it) conterclockwise a couple of spaces along the path like you did before.
Por alguna razón que aún no acabo de entender, no me fue posible simplemente arrastrar el eslabón y crear un nuevo punto en la animación como hice anteriormente. El punto aparecía en la línea de tiempo, pero la posición de la cadena en la pantalla no cambiaba en lo absoluto. Para remediar esto y continuar con la animación, haz lo siguiente: Desactiva Autokey, arrastra la barra vertical a una nueva posición en la línea de tiempo (cuatro segundos), selecciona el componente a arrastrar en la lista de componentes del lado izquierdo and haz click en Add/Update Key para añadir un nuevo punto en la línea de tiempo de la animación para este componente, después de esto, arrastra el componente (y el resto de la cadena junto con él) dos espacios en la dirección contraria a las manecillas del reloj como se hizo antes.
Depress AutoKey again (It’s important that you do this before continuing) and drag the gear to its new position, just like you did previously. A new keypoint will be created for the gear. Click calculate.
Activa AutoKey nuevamente (Es importante que hagas esto antes de continuar) y arrastra el engrane dos espacios a su nueva posición, como se hizo anteriormente. Un nuevo punto en la línea de tiempo de la animación se creará automáticamente para el engrane. Haz click en calcular.
Continue doing this until you manage to complete at least one time all around the path (this is assuming you have all the links in the chain). This is time consuming, I know, but if it’s done with care it can actually produce a very nice animation. Ah, and don’t forget to hide the auxiliary surface so it doesn’t show up in the animation by right clicking on it in the tree and selecting Hide. If you wish, you can add a belt/chain (Insert, Assembly Features, Belt/Chain) between both gears to make the other rotate at the same time and the same angle when you rotate the first one.
Continúa haciendo lo mismo que se hizo en los dos últimos pasos hasta que se haya logrado al menos una vuelta completa al rededor de toda la trayectoria. Este proceso se lleva tiempo y es un poco tedioso, es verdad, pero pienso que si se hace con cuidado puede producir buenos resultados. Ah, y no se te olvide esconder la superficie que se usó como trayectoria para que no aparesca en la animación. También puedes añadir una relación de cadena o banda entre ambos engranes, para que se muevan la misma distancia angular y al mismo tiempo.
This is a video of the small bit of animation I made. Of course, I don’t have the whole chain here, but it’s just for you to see what I’ve been talking about in this post. Seriously, if one of you comes out with a simpler and easier, fool-proof way to do this IN SOLIDWORKS, let me know and I may even treat you to a SolidWorks baseball cap like those they are selling at their online store.
Este es un pequeño video del pedacito de animación que hice. Por supuesto, aquí no tengo la cadena completa, pero quería que lo vieran para que me entiendan mejor de lo que he estado hablando en este blog. En serio, si alguno de ustedes encuentra una manera más sencilla, rápida y a prueba de errores de hacer esta animación EN SOLIDWORKS, por favor, cuéntenme y muéstrenme pruebas de cómo le hicieron y hasta puede que les dispare una gorra de SolidWorks de las que tienen de venta en su tienda de artículos promocionales.
Now, when you find the bucket, you must do this. Jump in and out 5 times. At that moment, you’ll find yourself in a land of small shrubs, which smell of bread pudding and shoot these links into your eyebrows.
We’ve seen 
Before you pucker your lips up into your nasal cavity at the sight of something called Smart Components, take a breath. You’ll want to know about them if you haven’t used them already.
Don’t you dare touch my 3D parts! Oh. you just want to virtually touch them with haptic feedback… nope, that’s still a little out of my comfort zone.
I DARE you. Try to make a million holes in a sheet metal part with whatever 3D design tool you’re using. Go ahead… I’ll wait… anything happen right before your arteries surface to your skin and workstation starts smoking? Most likely, it can’t be done. I’ve never seen it done… till now.
It was the pants. They were large, multi-colored and had the faces of a thousand furry yak babies. But, I’ll tell you this right now. They had enough snort juice to power these link and then some.
Carve it. Shape it. Cut it. Smooth it.
CAD and 3D modeling tools have come a long way in letting more people turn their ideas into designs. The tools offered today have become simpler and easier to use as well as more powerful. But, you still need training, skill and a lot of time to master a CAD or 3D modeling app.
Let me ask you this. Do you ever have a SolidWorks model that has the same color applied to all the parts? Doesn’t that just frustrate the glitter out of your magenta and chartreuse trousers? I feel your pain, and so does a reader who is looking to add a splash of randomly generated color to his 3D geometry to aid in rendering. But, how to do it?
My eyeball lids have peeled back over my head… by themselves. I think I feel pain, but I don’t know, because I’m in shock at the coolness I’m seeing.
We all know it. There are at least six programs that go into design process. That is, when there are more than five programs used. And with that, there’s a workflow that needs to be beat into submission. You’re about to see one that has been dealt with thusly.
Your measly, little common pens are about to become insanely jealous. You may have warned them that smartpens were a comin’ but being the arrogant pens that they are, they simply taunted you with ink leaks and repeated trips to the stock cabinet.
Here’s your chance to be part of the future… and also part of the remains left over after a rebel group goes after the people responsible for the creation of our friendly humanoid companions.
Quick! Switch your screen from the SolidWorks model of your house back to the spreadsheet that updates Mr. Manager coming round the corner on your task status.
Now, there was a time when vassal and vessel sailed betwixt the vapored reef, but all the coin and all the curd could not save your hide from links like these.
The biggest problem with 3D, creating it, viewing it, and eating it, is the 2D screen. You ruin plenty of screens trying to reach through to crush the model with your hand. Soon, you may not have to do that. Instead you’ll just use a collapsible pen-like gadget to jab that geometry into submission.
It’s been a while since we’ve asked this. Plus, when I was talking to a friend about mixing cheese sauce with green paint and throwing it into a fan, he suddenly slapped me and mentioned this:
