Перейти к публикации

Расчёт чугунного люка на прочность


Рекомендованные сообщения

Что-то совсем плохо, перемещение 40 метров, похоже деталь куда-то улетела.

Сейчас попробую сделать в солиде но ничего не обещаю.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


@Nikolay1994 В общем вот так у нас в деревне горбатых правят. Пришлось забубенить все в 3Д. Я моделировал четверть не только потому что у меня компьютер слабый но этим я зафиксировал модель по двум горизонтальным направлениям. Чтобы считалось включил слабые пружины https://www.javelin-tech.com/blog/2019/05/solidworks-simulation-soft-spring-inertial-relief/ и глобальный контакт задал как No Penetration вместо Bonded. Результаты уже похожи на правду. Перемещения 5.1 мм, при том что в Femap я брал весь люк и фиксировал кромку то есть пролет 618 мм а не 590. Нагрузку приложил как давление. Напряжения тоже похожи 140 МПа.

При желании можно посчитать во втором приближении нелинейщину с учетом больших перемещений но там разница 10-15%.

1.png

2.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Nikolay1994 Никакой, я не задавался допускаемыми напряжениями для чугуна. Чугуны ведь разные и я не могу знать из чего Вы собираетесь лить этот люк. Но уже два расчета показывают что эквивалентные напряжения будут около 140-160 МПа. Дальше запас можете посчитать сами.

Мое дело только указать путь и сойтись с теоретическим решением)

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Nikolay1994 В любом случае я не доверял бы данным из солидворка. Для обычной чугунины предел текучести 550 МПа и предел прочности при растяжении 860 МПа это очень завышенные показатели. Такие пределы прочности и текучести больше подходят для хорошей легированной конструкционной стали. Из такой стали не то что люк, вал для судна сделать будет не зазорно.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
14 часа назад, karachun сказал:

Выйдет считать надо будет дольше но я другого варианта не вижу.

вот же вариант:

16 часов назад, karachun сказал:

Если для Вас это не понятно то закройте солид и не занимайтесь больше расчетами.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@soklakov Ну это тривиальное решение. У меня такое ощущение что автору интересен только запас прочности, без разницы как он насчитан - для какого материала.

Посчитал еще один вариант - если нагрузка приложена не равномерно а на окружность радиусом 100 мм в центре люка то все становиться намного хуже. 480 МПа в линейной постановке и 420 МПа после уточнения в нелинейщине.

1.png

2.png

Я бы на такой люк на перегруженной фуре не наезжал бы. Даже если он и не сломается то сильно погнется, будь он из ВЧ45 или ВЧ50.

Вот еще скидываю архив с проектом солида, может кому пригодиться.

https://fex.net/s/aso4mxm

21 минуту назад, soklakov сказал:

вот же вариант:

Есть вариант получше - позвать @jtok и он объяснит как правильно превратить твердотельную деталь в оболочку и как правильно эту оболочку нагрузить и закрепить.

А вообще на люки есть свой ГОСТ 3634-99. Там есть и типовые конструкции (не плоские как здесь а сферические) и применяемые материалы.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если включить пластику (я принял параметры как для ВЧ50) то напряжения будут поменьше но будет пластика (сигма_т=320 МПа). Это для варианта где сила приложена только в центре, на пятачок диаметром 200 мм.

3.png

4.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
37 минут назад, karachun сказал:

А вообще на люки есть свой ГОСТ 3634-99. Там есть и типовые конструкции (не плоские как здесь а сферические) и применяемые материалы.

это вот вообще хорошо) уж глядя на картинки этой ветки, это становится очевидным даже тем, кто был не в курсе, - в середине хорошо бы потолще.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Добрый день!

Несколько лет назад решал задачу такую же задачу, только не с люком, а с чугунной решеткой для ливневой канализации (тоже начинал с простой постановки).

Боюсь Вас расстроить, но:

1. Чугун - материал, имеющий существенно разные свойства при растяжении и сжатии, что приводит к значительной недооценке прочности. Например, в Ансисе для этого есть специальная модель материала CAST IRON

2. Решать лучше контактную задачу в больших перемещениях.

3. Критерий прочности - для хрупких материалов модифицированный Кулона-Мора (кажется, так называется).

Результаты решения и выводы в простой постановке существенно отличаются.

Для простой постановки, скорее всего, нужны хотя бы несколько испытаний на прочность похожих конструкций, чтобы иметь более менее правдободобный прогноз (наверное,можно прорешать несколько ГОСТовских конструкций)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
14 часа назад, karachun сказал:

@Nikolay1994 В любом случае я не доверял бы данным из солидворка. Для обычной чугунины предел текучести 550 МПа и предел прочности при растяжении 860 МПа это очень завышенные показатели. Такие пределы прочности и текучести больше подходят для хорошей легированной конструкционной стали. Из такой стали не то что люк, вал для судна сделать будет не зазорно.

Я кстати вчера покопался, попробовал тоже пружину в обечайке и в крышке (в поле их контакта). Также сделал зазор между крышкой и обечайкой, т.е. уменьшил диаметр крышки. Обечайку зафиксировал снизу. Результат, как мне кажется хороший, но может можно еще лучше? Покритикуйте)

1.jpg

2.jpg

3.jpg

6 минут назад, imt сказал:

Добрый день!

Несколько лет назад решал задачу такую же задачу, только не с люком, а с чугунной решеткой для ливневой канализации (тоже начинал с простой постановки).

Боюсь Вас расстроить, но:

1. Чугун - материал, имеющий существенно разные свойства при растяжении и сжатии, что приводит к значительной недооценке прочности. Например, в Ансисе для этого есть специальная модель материала CAST IRON

2. Решать лучше контактную задачу в больших перемещениях.

3. Критерий прочности - для хрупких материалов модифицированный Кулона-Мора (кажется, так называется).

Результаты решения и выводы в простой постановке существенно отличаются.

Для простой постановки, скорее всего, нужны хотя бы несколько испытаний на прочность похожих конструкций, чтобы иметь более менее правдободобный прогноз (наверное,можно прорешать несколько ГОСТовских конструкций)

Ну ГОСТовские люки гарантированно выдерживают, например 1.5 тонны. Но никто же не знает, какой запас прочности там заложен. Может действительно попробовать в ansys поковыряться. Просто хотелось более менее нетрудозатратно посчитать) 

По поводу расчёта в solidworks можете что-нибудь посоветовать? 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Nikolay1994 Похоже на правду, только напряжения немного выше и перемещения тоже. Пружина это в смысле Weak spring? От обечайки можно вообще оставить только нижнюю часть - которая не дает люку провалиться вниз. Как здесь

2.png

10 минут назад, Nikolay1994 сказал:

Просто хотелось более менее нетрудозатратно посчитать) 

Возьмите ГОСТовский люк. Там толщина начинается от 12 мм и он сферический - даже без расчетов ясно что он прочнее вашего.

И самое главное - что по материалу? Вы знаете марку чугуна из которого будут делать Ваш люк? Без марки все эти численные упражнения бесполезны.

ГОСТ немного не тот, нужен ГОСТ 3634-89 от 1989-01-07. Люки чугунные для смотровых колодцев. Технические условия.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Nikolay1994Feel the difference...

Плоский люк и люк сферической формы с радиусом 2 м.

1.png

2.png

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, imt сказал:

Чугун - материал, имеющий существенно разные свойства при растяжении и сжатии, что приводит к значительной недооценке прочности.

мне кажется дело даже не в материале, а в характере нагрузки: для люка или решётки, расположенной на оживлённой дороге, одного лишь статич линейного анализа будет явно недостаточно.. 
на усталость смотреть над)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
19 часов назад, karachun сказал:

В общем вот так у нас в деревне горбатых правят. Пришлось забубенить все в 3Д. Я моделировал четверть не только потому что у меня компьютер слабый но этим я зафиксировал модель по двум горизонтальным направлениям. Чтобы считалось включил слабые пружины

А зачем какие-то пружинки нужны. Чего не хватает для закрепления в этом расчете? )))

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@ДОБРЯК Посчитайте - увидите. По вертикали закреплением выступает контакт а это такая штука что может заработать а если не заработает то будет вылет.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
11 минуту назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Посчитайте - увидите. По вертикали закреплением выступает контакт а это такая штука что может заработать а если не заработает то будет вылет.

Чугун марки СЧ20. Он будет устанавливаться в пешеходной зоне, а не на оживленной дороге. Насчёт пружины - ответ во вложении. Изменять конструкцию смысла нет. Суть задачи в том, что данная крышка люка уже спроектирована и неоднократно отлита. Нужно всего лишь прикинуть сколько статической нагрузки она выдержит. Насчёт материала, да, я сравню механические свойства со справочными. Главное, чтобы модель была более менее адекватная. 

Screenshot_13.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, Nikolay1994 сказал:

Ну ГОСТовские люки гарантированно выдерживают, например 1.5 тонны. Но никто же не знает, какой запас прочности там заложен.

Для этого и надо посчитать 2...3 ГОСТовских люка. Сравнив расчетные напряжения с допускаемыми, примерно определится с "ГОСТовским" запасом прочности.

А разве в Solide нет критерия Кулона-Мора?

 

1 час назад, Jesse сказал:

мне кажется дело даже не в материале, а в характере нагрузки: для люка или решётки, расположенной на оживлённой дороге, одного лишь статич линейного анализа будет явно недостаточно.. 
на усталость смотреть над)

Почему важен материал. Чугун имеет не только разные предельные напряжения, но и модули Юнга Е на сжатие и растяжения - разные.

Если посмотрим простую задачу на изгиб балки с разным Ераст Есжат, то увидим, что нейтральная линия не проходит по середине балки и расчетные напряжения, не учитывающие этот факт, будут другими.

Что касается усталости, в моем случае производитель говорил о предельных статических нагрузках.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
15 минут назад, Nikolay1994 сказал:

Чугун марки СЧ20

Слабовато, предел прочности 200 МПа. А здесь у Вас напряжения в центре пластины почти 190 МПа. Тот же ГОСТ 3634-89 рекомендует не слабее ВЧ45.

1.jpg

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
38 минут назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Посчитайте - увидите. По вертикали закреплением выступает контакт а это такая штука что может заработать а если не заработает то будет вылет.

Так много раз считал. Никакого вылета быть не может.  Поэтому и спросил. )

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • maxx2000
      Причина того - Кроилово. Кроилово всегда приводит к попадалову. Месяц простоял сколько мильонов деревянных потеряли? Вопрос риторический. И ещё будет стоять. Как памятник человеческой глупости и жадности.
    • AlexKaz
      "9 июля 1968 года на мышах был проведен самый знаменитый эксперимент американского ученого-этолога Джона Кэлхуна «Вселенная-25». Суть опыта заключалась в создании идеальных условий, где мыши могли бы жить и размножаться, не ведая никаких забот, вдали от хищников и в отсутствие эпидемий и заболеваний. Для этих целей ученый построил специальный загон, куда были помещены четыре пары белых мышей (самцов и самок). В распоряжении мышей всегда была чистая вода и еда в изобилии, специальные гнезда, где можно обустроить себе жилище ― гнезд в загоне хватало для проживания нескольких тысяч мышей. Температура в загоне в среднем составляла около 20 ℃ и была комфортной для мышей. Животные не подвергались никаким влияниям извне и жили в идеальных условиях в свое удовольствие. А дальше началось самое интересное. На первом этапе эксперимента мыши хорошо размножались, вели активный образ жизни, охотно играли. На следующей фазе эксперимента мыши стали есть меньше, перестали наедаться до отвала. На третьей фазе эксперимента, когда в загоне были уже сотни мышей, произошло распределение социальных ролей, стала ярко выраженной иерархия, клановость. Появились так называемые отверженные ― молодые особи, которых другие, взрослые мыши сгоняли в центр загона, не давали им вести нормальный образ жизни, причиняли физический вред. В природе такое, наверное, было бы невозможно, ведь эти мыши-агрессоры просто не дожили бы до старости: их бы съели хищники. Но в загоне Кэлхуна хищников не было, и взрослые мыши начали попросту издеваться над молодняком. Образовались две большие группировки: самцы-одиночки и самки-одиночки. При этом самки-одиночки отказывались спариваться <с менее статусными многочисленными молодыми самцами и с оставшимися старыми статусными> и отвергали ухаживания самцов. У мышей стал проявляться тотальный индивидуализм, мыши не стремились создать семью. На последней, четвертой стадии мышиная популяция стала сокращаться. Появились самцы, которых сам Кэлхун назвал «красивыми» (англ. beautiful ones), из-за отсутствия ран и рубцов. <В оригинале: They never engaged in sexual approaches toward females, and they never engaged in fighting, and so they had no wound or scar tissue. Thus their pelage remained in excellent condition. - Дословный перевод: Они никогда не прибегали к сексуальным подходам к самкам, и они никогда не участвовали в боях, и поэтому у них не было ран или рубцовой ткани. Таким образом, их шерсть сохранилась в отличном состоянии.> Эти мыши не вступали в борьбу за самок и территорию, не проявляли активности к размножению и только питались, спали и чистили шёрстку. У мышей стали проявляться различные формы девиантного поведения, вспышки агрессии. Самки стали проявлять агрессию, защищать себя сами, стали умерщвлять своих детенышей, а затем окончательно отказались размножаться. На пике эксперимента в загоне одновременно проживало чуть более двух тыс. мышей. Еды и гнезд было достаточно для дальнейшего роста популяции, но через четыре года после начала эксперимента Кэлхун остановил свой опыт, потому что в загоне осталось чуть более сотни мышей, и все они уже вышли из репродуктивного возраста. По итогам эксперимента Кэлхун пришел к выводу, что достижение определенной плотности населения и заполнение социальных ролей в популяции приводит к распаду общества" https://physicsoflife.pl/dict/pic/calhoun/calhoun.. https://scientificrussia.ru/articles/utopiya-dlya-mys.. https://ru.wikipedia.org/wiki/Кэлхун,_Джон_(этолог)
    • gudstartup
      @Koels вот в чем дело пока ds609 это предупреждение поэтому F может и не появится если sv601 это значит ошибка. возможно при нагреве радиатора серво определяет это как предупреждение или ваш вентилятор крутиться медленнее чем оригинальный и серва думает что он встал хотяпри этом обычно на экране в строке состояния FAN.мигает больше у меня вариантов нет....  
    • ДОБРЯК
      Решите любым алгоритмом. Тогда будет конструктивный разговор. :=)
    • Fedor
      https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_numerical_analysis_topics#Eigenvalue_algorithms     :) 
    • Юрий К.Ф.
      Добрый день. Не нашёл тут тему по стойке Китайско Китайской)) Lynuc N3ME. Видать мне так повезло с её наличием)) Приобрели 5-ти осевой Китаец. В б/у состоянии после удара по оси Z. Отремонтировали по механике, заменили батареи на драйверах, выставили лимиты. Всё Ок. Пригласили со стороны людей которые бы разобрались по операторской части. Те два выходных ковырялись, после сказали покажут расскажут, но за огромные деньги. Не сошлись. После месяц станок простоял, когда включили перестал реагировать на регулировку скорости шпинделя. То есть в режиме Jog, включаем обороты, которые стандартно 2140-2149 об/мин. При регулировке процетности не меняются (сама процентность показывает на мониторе). Так же при включении оборотов через команду M03S300 или другое значение, скорость так же показывает 2140-2149 об/мин. Грешить на тех товарищей с которыми не сошлись по деньгам для обучения, как то не хочется. Поковырялся в настройках шпинделя, вроде всё в норме. Проводку на шпинделе прозвонил, целая. В чём причина, не понятна. Кто нибудь сталкивался с подобным, или с подобной стойкой? Может подсказать варианты причины подобного?
    • ДОБРЯК
    • Fedor
      https://en.wikipedia.org/wiki/Eigenvalue_algorithm   Вот , кстати, важное свойство которое раньше встречал у Стренга. :)    http://elibrary.bsu.edu.az/files/kitablar/1022.pdf   
    • ДОБРЯК
      Вы ысё чаще напоминаете телевизор, который случайным образом переключает программы...:=)
    • sssdos
      сочувствую бедности(Дома на ноуте стоит Windows XP С PM 6.). Или другие причины?
×
×
  • Создать...