Расчёт на прочность главной балки 4-х балочного крана
Главная / Статьи
Для реализации проекта поставки мостового крана компания ООО «ПЕРМСКИЙ ЗАВОД ПРОМОБОРУДОВАНИЯ» обратилась в компанию ООО «ФьючеДиджитал» выполнить детальный расчет на прочность главной балки 4-х балочного крана.
Целью настоящего расчета является обоснование правильности принятых при проектировании изделия конструктивных решений и подтверждение прочности конструктивных элементов и работоспособности изделия при рабочих нагрузках.
о проекте
этап 1
Исходные данные для расчета
Модель переданной на расчет балки
Свойства применяемых материалов
Для проведения расчета модель проектируется в модуле SpaceClaim в соответствии с конструкционными размерами.
Расчетная модель балки
Генерация сетки конечных элементов
этап 2
Выбор и оптимизация параметров конечно-элементной модели, в том числе достаточности густоты конечно-элементной сетки выполнялся по результатам предварительных расчётов.
В итоге модель разбивается на 1 444 405 конечных элементов. Качество построенной сетки проверяется по критерию Element Quality функции Mesh Metrics.
Сетка генерировалась автоматически, и затем определялись оптимальные размеры сетки путём кратного увеличения количества конечных элементов. Конечным вариантом разбиения была выбрана модель, увеличение числа элементов которой дало изменение вычислений не более 3%.
Сетка конечных элементов
Качество сетки конечных элементов
Расчетная схема
этап 3
На рисунке приведена расчетная схема. Балка закреплена с двух сторон на опорные поверхности. С одной стороны опора может двигаться вдоль оси Ох. Учтена сила тяжести, действующая на конструкцию. В местах контакта колес тележки и рельса приложено давление, передаваемое от всех грузов равное 150 тоннам.
Расчетная схема
Результаты расчета
этап 4
В результате расчета определено напряженно-деформированное состояние конструкции, построены поля максимальных деформаций и внутренних напряжений.
Они представлены графически в виде изоповерхностей на геометрической модели с приведенной шкалой, на которой представлено взаимное соответствие между цветом и цифровыми данными.
Деформация опоры
Эпюра относительной деформации
Эпюра внутренних напряжений
Эпюра перемещения внутренних перегородок
Эпюра деформации внутренних перегородок
Эпюра напряжений внутренних перегородок
Заключение
Результаты расчета конструкции балки 4-х балочного крана на прочность показали, что максимальное эквивалентное напряжение (225 МПа), а также деформации (1,2%) от нагрузки 150 тонн, переданной от тележки с грузом, не превышают допускаемых значений.
Прочность и жесткость конструкции обеспеченны. Правильность принятых при проектировании изделия конструктивных решений, а также работоспособность изделия при рабочих нагрузках подтверждена.