傾翻機(jī)構(gòu)力能參數(shù)計(jì)算

1、傾翻機(jī)構(gòu)力能參數(shù)計(jì)算3.1 SolidWorks簡(jiǎn)介 SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的開展潮流和趨勢(shì)，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原那么得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)核由劍橋提供以及良好的與第

2、三方軟件的集成技術(shù)，SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。SolidWorks軟件的特點(diǎn)： 1.第一個(gè)在Windows操作系統(tǒng)下開發(fā)的CAD軟件，與Windows系統(tǒng)全兼容。 2.菜單少，使用直觀、簡(jiǎn)單，界面友好SolidWorks一共只有60幾個(gè)命令，其余所有命令與Windows命令是相同的；下拉菜單一般只有二層，三層的不超過5個(gè)；圖形菜單設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明快，非常形象化，一看即知。 3.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口豐富，轉(zhuǎn)換成功率高。SolidWorks與I-DEAS、ANSYS、Pro/Engineer、AutoCAD等之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換均非常成功、流暢。 4.獨(dú)特的配置功能SolidWorks允許

3、建立一個(gè)零件而有幾個(gè)不同的配置，這對(duì)于通用件或形狀相似零件的設(shè)計(jì)，可大大節(jié)約時(shí)間。 5.特征管理器 特征管理器(PropertyManager)是SolidWorks的獨(dú)特技術(shù)，在不占用繪圖區(qū)空間的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的操縱、拖曳等操作。 6.自上而下的裝配體設(shè)計(jì)技術(shù)top-to-down 目前只有SolidWorks提供自上而下的裝配體設(shè)計(jì)技術(shù)，它可使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件、毛坯件時(shí)于零件間捕捉設(shè)計(jì)關(guān)系，在裝配體內(nèi)設(shè)計(jì)新零件、編輯已有零件。 7.比例縮放技術(shù)可以給模具零件在X、Y、Z方向給定不同的收縮而得到模具型腔或型芯。 8.曲面設(shè)計(jì)工具用SolidWorks，設(shè)計(jì)者可以創(chuàng)造出非常復(fù)雜的曲面，如：

4、由兩個(gè)或多個(gè)模具曲面混合成復(fù)雜的分型面。設(shè)計(jì)者亦可裁減曲面、延長(zhǎng)曲面、倒圓角及縫合曲面。 9.豐富的第三方軟件支持功能。 本課題運(yùn)用SolidWorks對(duì)鐵水傾翻車進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，并利用該軟件對(duì)鐵水傾翻車進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算。3.2 鐵水罐及鐵水的建模 圖3.1 鐵水罐的三視圖 鐵水罐為球缺底圓錐體罐。罐外殼由鋼板與吊架焊接而成，內(nèi)襯砌筑耐火磚。吊架上有起吊用的吊軸及供鐵水罐坐于車架上的支軸，與吊架焊在一起的還有供鐵水罐在鑄鐵機(jī)前方支柱上傾翻回轉(zhuǎn)的支爪；罐下部有焊接的吊耳座，吊耳座上裝有銷軸供鐵水罐翻轉(zhuǎn)時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)吊鉤提升用。 根據(jù)鐵水罐的設(shè)計(jì)圖紙，按照1：1的建模，畫出鐵水罐的三維模型。如圖3.2

5、所示。1.罐殼 2.吊耳座 3.支軸 4.吊軸 5.支爪 6.內(nèi)襯耐火磚圖3.2 鐵水罐的三維圖 根據(jù)鐵水罐傾翻角度，對(duì)未傾翻時(shí)的鐵水和傾翻時(shí)的鐵水建模，如圖3.3和圖3.4所示。 圖3.3 未傾動(dòng)鐵水建模 圖3.4 傾動(dòng)鐵水建模3.3 鐵水罐參數(shù)設(shè)計(jì)合理性驗(yàn)證 1.空罐時(shí)重心位置的查詢： 圖3.5 空罐重心查詢 由圖3.5可以看出，空罐時(shí)重心所在位置在吊軸下方，所以在吊運(yùn)時(shí)不會(huì)傾翻，設(shè)計(jì)合理。2.如圖3.6所示的為鐵水罐安放在罐座上時(shí)的示意圖，經(jīng)過查詢，罐體和罐座的總質(zhì)量為30t。重心位置如圖3.6所示。查詢方法為點(diǎn)擊“工具菜單“質(zhì)量特性選項(xiàng)。圖3.6 空罐與罐座3.空罐傾動(dòng)時(shí)重心查詢： 圖

6、3.7 空罐傾動(dòng)當(dāng)空鐵水罐傾動(dòng)到極位時(shí)，重心位于兩支軸之間，距離右側(cè)支軸的水平距離368mm，因此罐體不會(huì)離開罐座傾翻，能夠平安工作圖3.7。4.裝入鐵水時(shí)的罐體質(zhì)量及重心圖3.8 裝入鐵水未傾動(dòng)重心位置如圖3.8所示，吊運(yùn)時(shí)不會(huì)傾翻；通過質(zhì)量查詢得質(zhì)量為70.9t。5.裝入鐵水傾動(dòng)到35° 圖3.9 裝入鐵水傾動(dòng)罐體與鐵水總重心位于兩支點(diǎn)之間，與右支點(diǎn)距離367mm，因此傾動(dòng)35°時(shí)罐體不會(huì)在罐座上傾翻，能夠平安工作，如圖3.9。6.帶罐座空罐傾動(dòng)圖3.10 帶罐座空罐傾動(dòng)如圖3.10所示，空罐傾翻35°時(shí)罐座及鐵水罐重心位于支點(diǎn)左側(cè)，因此不會(huì)傾翻，且能夠自動(dòng)回

7、到水平位置。7.帶罐座裝入鐵水未傾動(dòng)時(shí) 圖3.11 裝入鐵水未傾動(dòng)如圖3.11所示，總質(zhì)量為76t。重心位置如下圖。8.裝滿鐵水帶罐座傾翻示意圖 圖3.12 裝入鐵水傾動(dòng) 如圖3.12所示，當(dāng)裝入鐵水傾翻時(shí)，鐵水及罐體罐座重心如圖示位置，重心位于支點(diǎn)左側(cè)，罐體不會(huì)傾翻。3.4 傾翻力矩的計(jì)算圖3.13開始傾動(dòng)時(shí)傾動(dòng)力矩計(jì)算1開始傾動(dòng)時(shí)傾動(dòng)力矩計(jì)算： 3.1式中：-空罐力矩 -鐵水力矩 -弧形板與導(dǎo)軌的接觸處的摩擦力矩用SolidWorks建模，可以得到空罐鐵水罐座的總的重心，如圖3.13所示 N.m摩擦力矩 3.2式中：-空爐時(shí)爐子傾動(dòng)局部的重力，N； k-變形臂,取 按赫茨理論，圓柱形扇形板與直軌的接觸面寬度的半值： m 3.3式中 P=弧形板上的載荷N； R-弧形板半徑m-弧形板與導(dǎo)軌接觸寬度m。對(duì)支點(diǎn)取矩，,(圖3.14 =154576 N NN 圖3.1