Перейти к публикации

Расчет нагрузки ролика на плоскость


Рекомендованные сообщения

Доброго времени суток! Возникла нужда расчитать нагрузку от стального ролика на латунную пластину. Сам я не настолько в теме, и был бы признателен за помощь. 
Если я правильно понимаю, контакт ролика и пластины представляет из себя линию. Следовательно при увеличении плотности сетки значение коэффициента запаса прочности уменьшается, и по идее будет уменьшаться, пока сетка не будет сопоставима с линией контакта. 
Но Солид начинает падать задолго до такой плотности :) Здравый смысл подсказывает мне, что для таких ситуаций есть приемлемое значение плотности сетки. И как вообще ведется подобный расчет? 
Пы.Сы. Просьба не пинать за возможно глупый вопрос :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts

@kaktus770 , во-первых, в 2D решайте.

Во-вторых, напряжения в зависимости от плотности все равно стремятся к определенному насыщению. Вот если тупо делать - стройте график, находите асимптоту.

Линии нет. Есть пятно. В данном случае - площадь прямоугольная в случае бесконечной пластины и ролика.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо! А если воздействие конического ролика посчитать надо - 2D упрощение не прокатит, как я понимаю?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 минуты назад, kaktus770 сказал:

Спасибо! А если воздействие конического ролика посчитать надо - 2D упрощение не прокатит, как я понимаю?

Осесимметрия тогда.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 минут назад, статист сказал:

Осесимметрия тогда

Если не затруднит, поподробнее для профана :)

У меня задача подобрать приемлемые параметры конического ролика (диаметры и длину) для различных нагрузок. Как бы это попроще сделать?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@kaktus770 , хм, я вот читаю:

Цитата

их часто применяют в условиях одновременного воздействия радиальных и осевых усилий.

Терзают смутные сомнения, что придется моделить полностью.

В общем опишите схемы нагружения.

Хотя, в некотором приближении все же в 2D можно, если полагать, что в какой-то момент на один цилиндр идет вся нагрузка.

Это про радиальную нагрузку я говорю. Остальную пересчитать на остальные.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
16 минут назад, kaktus770 сказал:

Если не затруднит, поподробнее для профана :)

https://help.solidworks.com/2018/English/SolidWorks/cworks/c_Axisymmetric.htm

Выбираете 2d упрощение в статическом анализе и axisymmetric.

Но я с конусом контакт никогда не пробовал. Solid может и полететь. В любом случае лучше использовать формулировку узел к поверхности http://help.solidworks.com/2016/english/SolidWorks/cworks/c_Node_to_Surface_Contact.htm?id=424a4f1a240941cabe56591435e637a2#Pg0

Завтра на работе могу прогнать, посмотреть. Самому интересно.

 

9 минут назад, AlexArt сказал:

@kaktus770 , хм, я вот читаю:

Терзают смутные сомнения, что придется моделить полностью.

ТС вроде про такое не говорил?

Изменено пользователем статист
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@статист , мне тоже интересно, как это вы сделаете. Тоже не понимаю как и ТС причем здесь осисимметричная постановка. Возможно мы имеем в виду разные подшипники?

А дошло: как бы переходим в систему координат ролика. А нагрузку пересчитываем. Туплю. Зря сюда вечером приперся. )

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 минуты назад, AlexArt сказал:

@статист , мне тоже интересно, как это вы сделаете. Тоже не понимаю как и ТС причем здесь осисимметричная постановка. Возможно мы имеем в виду разные подшипники?

Прошу прощения.  Я бегло взглянул на тему и подумал здесь разговор об инденторе. @kaktus770

@AlexArt прав. С коническими подшипниками здесь только 3d модель

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Угу, я там смотрю и ролики тоже конические и под углом. Если в 2D и переходить, то походу слишком сильно упрощать придется.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

можно попробовать вырезать будет двумя плоскостями, проходящими через ось участок вокруг ролика и так смоделировать. А на эти плоскости наложить условие ролик-ползун.  Это заметно упростит задачу.

Изменено пользователем статист
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@kaktus770 Открываете любой учебник по сопротивлению материалов, например Писаренко, и ищите там раздел по контактным задачам (может называться задачей Герца). Это будет намного быстрее и точнее чем солид.

Потом, как в посчитаете по аналитике то можно будет начать экспериментировать с солидом.

 

 

3 часа назад, kaktus770 сказал:

Но Солид начинает падать задолго до такой плотности :) Здравый смысл подсказывает мне, что для таких ситуаций есть приемлемое значение плотности сетки.

Смотрите, контактные давления распределяются по ширине площадки по некоторому закону. Чтобы это распределение давлений разрешить сеткой нужно, отталкиваться от 6-10 элементов на ширину контактной площадки. Это не истинна последней инстанции - нужно будет помельчить сетку и посмотреть как меняются напряжения. И эта сетка должна быть такой мелкой только в зоне контакта, на некотором расстоянии можно сделать ее побольше.

Hertz-problem-of-spheres-in-contact.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
14 часов назад, kaktus770 сказал:

Если не затруднит, поподробнее для профана :)

У меня задача подобрать приемлемые параметры конического ролика (диаметры и длину) для различных нагрузок. Как бы это попроще сделать?

да, 2Д постановкой тут никак не выкрутиться, но можно и нужно использовать граничное условие симметрии (половина тут точно будет). При этом задача станет посчитается в разы быстрее + автоматически решится вопрос с закреплениями по одной из осей.
http://help.solidworks.com/2019/russian/SolidWorks/cworks/c_Symmetry.htm?verRedirect=1

Скидывайте геометрию, нагрузки чё там у вас. Вам всё покажут расскажут, да и решат целиком..)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Jesse сказал:

метрию, нагрузки чё там у вас

https://dropmefiles.com.ua/ru/UcW2hG5

Сделал вариант для вычислений. Типа сепаратор для того, чтобы ролик не уезжал в процессе :) Сила 100-200 кг. 

 

Сильно не пугайтесь - я не настоящий сварщик :)

 

В сборе примерно такое планируется: https://dropmefiles.com.ua/ru/MQ3Le

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, kaktus770 сказал:

Сильно не пугайтесь - я не настоящий сварщик :)

а в степ формате сборку можете сбросить? Ругается, что будущая версия.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, статист сказал:

а в степ формате сборку можете сбросить?

Конечно :)  https://dropmefiles.com.ua/ru/NcSYKVkZa

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, kaktus770 сказал:

решил под ночь глянуть какую геометрию вы там накидали , ну и набросать своё решение, которое, уверен, многие запинают..:smile:


По идее если

 

01.04.2021 в 21:22, kaktus770 сказал:

Планируется ролики использовать в роли кулачков зажимных

то  нагрузки должны быть симметричны, и можно исп-ть циклическую симметрию.. то бишь из вашей целой модели
111.jpg

можно вырезать сектор 360/3=120град и работать с ним.
Ролик - сталь; втулка - бронза из библиотечки СВ. Решил для начала в лоб решить контактную задачу в контексте малых перемещений - статический анализ в СВ. Т.к. между роликом и втулкой зазор ~0.04,
222.jpg
то делаем соотв-й набор контактов без проникн-я с зазором.
Короч, вот ГУ и результаты на ролике (нагрузку прикладывал перемещением)

333.jpg444.jpg

Результаты странные: макс напряги не в зоне касания, а по краям где линия разъёма для контроля сетки.


Короч, пришлось исп-ть нелинейный стат анализ СВ (т.е. решать контактную задачу в контексте больших перемещений/геометрической нелинейности)
Вот такая бодрая сеточка на 40 тыщ узлов в разрезе
555.jpg

Контакт поверхность к поверхности, нагрузку прикладывал также перемщением на узкой грани ролика снизу

Смотрим силу реакции. Как раз на последнем шаге получилось что-то между вашими 100 и 200 кг при заданном перемещении 0,05 мм. Сила реации линейная.
000.jpg

Напряги и контактное давление: на более жёстком ролике, как и полагается, напряжения больше.
777.jpg888.jpg

666.jpg
Такие дела..

 

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

кстати, заметил ещё одну занятную хрень кот-ю раньше не замечал: при решении задачи с зазором , когда отображаем эпюру в увеличенном масштабе, то может получится такая штука тип взаимопроникновение детали даже в области контакта, где должно выполняться совместность перемещ-й 100%. И это тип норм, т.к. в отсутствие зазора такого не наблюдается
999.jpg

Видимо, программа начинает "отсчёт  совместности перемещений" ещё до контакта..)

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.




×
×
  • Создать...