傾翻機構(gòu)力能參數(shù)計算

1、傾翻機構(gòu)力能參數(shù)計算3.1 SolidWorks簡介 SolidWorks軟件是世界上第一個基于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，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)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。，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和證明，使用它，設(shè)計師大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計技術(shù)、先進的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成為全球裝機量最大、最好用的軟件。SolidWorks軟件的特點： 1.第一個在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、簡單，界面友好SolidWorks一共只有60幾個命令，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；圖形菜單設(shè)計簡單明快，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.獨特的配置功能SolidWorks允許

3、建立一個零件而有幾個不同的配置，這對于通用件或形狀相似零件的設(shè)計，可大大節(jié)約時間。 5.特征管理器 特征管理器(PropertyManager)是SolidWorks的獨特技術(shù)，在不占用繪圖區(qū)空間的情況下，實現(xiàn)對零件的操縱、拖曳等操作。 6.自上而下的裝配體設(shè)計技術(shù)top-to-down 目前只有SolidWorks提供自上而下的裝配體設(shè)計技術(shù)，它可使設(shè)計者在設(shè)計零件、毛坯件時于零件間捕捉設(shè)計關(guān)系，在裝配體內(nèi)設(shè)計新零件、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)計工具用SolidWorks，設(shè)計者可以創(chuàng)造出非常復(fù)雜的曲面，如：

4、由兩個或多個模具曲面混合成復(fù)雜的分型面。設(shè)計者亦可裁減曲面、延長曲面、倒圓角及縫合曲面。 9.豐富的第三方軟件支持功能。 本課題運用SolidWorks對鐵水傾翻車進行三維設(shè)計，并利用該軟件對鐵水傾翻車進行結(jié)構(gòu)的分析計算。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，卷揚機吊鉤提升用。 根據(jù)鐵水罐的設(shè)計圖紙，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，對未傾翻時的鐵水和傾翻時的鐵水建模，如圖3.3和圖3.4所示。 圖3.3 未傾動鐵水建模 圖3.4 傾動鐵水建模3.3 鐵水罐參數(shù)設(shè)計合理性驗證 1.空罐時重心位置的查詢： 圖3.5 空罐重心查詢 由圖3.5可以看出，空罐時重心所在位置在吊軸下方，所以在吊運時不會傾翻，設(shè)計合理。2.如圖3.6所示的為鐵水罐安放在罐座上時的示意圖，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。查詢方法為點擊“工具菜單“質(zhì)量特性選項。圖3.6 空罐與罐座3.空罐傾動時重心查詢： 圖

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

7、到水平位置。7.帶罐座裝入鐵水未傾動時 圖3.11 裝入鐵水未傾動如圖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 如圖3.12所示，當(dāng)裝入鐵水傾翻時，鐵水及罐體罐座重心如圖示位置，重心位于支點左側(cè)，罐體不會傾翻。3.4 傾翻力矩的計算圖3.13開始傾動時傾動力矩計算1開始傾動時傾動力矩計算： 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：-空爐時爐子傾動局部的重力，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。對支點取矩，,(圖3.14 =154576 N NN 圖3.1