подбор подрамника под кран-манипулятор

[UgAr0FF 2]

Имеется кран-манибулятор на базе МАЗ, необходима подобрать и расчитать подрамник.

Исходные данные:

1. База (МАЗ) покупная, все характеристики и размеры есть в автокаде. Расчет на устойчивость и прочность шаси после установки крана-манипулятора и дополнительного оборудования (к примеру прицеп) сделал вручную.

2. Так же есть трехмерка крана (расчитаная на прочность в Cosmos).

Вопрос:

1. Как лучше подобрать подрамник?

2. Можно ли через оптимизацию посчитать оптимальную высоту, длину подрамника?

3. Можно ли посчитать конфигурацию подрамника (с поперечинами или без)?

Т.к. если это считать вручную, методом подбора, то через пару попыток можно прийти к подрамнику, который будет выдерживать нагрузки в рабочем состоянии, но это займет время + сама конфигурация и размеры подрамника могут оказаться не оптимальными, а просто удовлетворяющими нагрузку.

Если можно, то скажите с чего начинать, и как лучше это делать (в общих чертах), при появлении нюансов/вопросов, буду сдех их озвучивать. Буду также признателен за любые советы по данному расчету, даже не относящиеся к Cosmos.

На всякий случай: SW2009 SP4.1, XP SP3.

[AlexKL 34]

Самое простое - посмотреть как у «конкурентов» сделано и от их конструкции отталкиваться.

В свое время считал экскаватор на базе МАЗ. Экскаваторная настройка была готовая (т.е. её уже до меня спроектировали в 3D).

Делал КЭ модель мазовской рамы (благо заготовка была). К ней крепил надрамник – подрамник экскаватора и всё хозяйство, что сверху ставиться. Вывешивал раму на «ногах» и прикладывал нагрузки к раме шасси (вес двигателя, кабины, мостов и пр.) и нагрузки к концу стрелы. Считал несколько положений – по согласованию с заказчиками.

Потом после корректировки модели пересчитывал – но уже один вариант – наиболее «плохой» с точки зрения нагрузок. Все считалось с учетом контактов (т.к. надрамник к раме шасси не приваривался), выдвижные «ноги» и пр. вещи.

Пока претензий не было.

[UgAr0FF 2]

Самое простое - посмотреть как у «конкурентов» сделано и от их конструкции отталкиваться.

В свое время считал экскаватор на базе МАЗ. Экскаваторная настройка была готовая (т.е. её уже до меня спроектировали в 3D).

Делал КЭ модель мазовской рамы (благо заготовка была). К ней крепил надрамник – подрамник экскаватора и всё хозяйство, что сверху ставиться. Вывешивал раму на «ногах» и прикладывал нагрузки к раме шасси (вес двигателя, кабины, мостов и пр.) и нагрузки к концу стрелы. Считал несколько положений – по согласованию с заказчиками.

Потом после корректировки модели пересчитывал – но уже один вариант – наиболее «плохой» с точки зрения нагрузок. Все считалось с учетом контактов (т.к. надрамник к раме шасси не приваривался), выдвижные «ноги» и пр. вещи.

Пока претензий не было.

У меня получается трехмерки шасси нету, я вот щас обдумываю такой вариант:

создать трехмерку лонжеранов (по чертежам) поставить на неё подрамник (произвольной формы), а на подрамник прикрепить кран. на кран задать нагрузку в самом неблагоприятном положении, затем также на порамник через "дистанционная нагрузка/масса" задать нагрузки от кабины (движок и т.д.) и дополнительного оборудования, но вот тут незнаю как ПРАВЕЛЬНЕЕ закрепить лонжероны, ведь опрорами в шаси являются колеса, а я только могу определить местоположение мостов ...

Если в местоположении мостов (переднего, заднего) сделать опоры, то это сильно повлияет на расчет? как лучше поступить...

[a_a_a+ 11]

Задача, прямо скажем, нетривиальная. Дело в том, что “в лоб” заменять шасси какими-то жёсткими (в вертикальном направлении) заделками нельзя – рама должна в модели “функционировать” в податливом состоянии! Иначе всё радикально искажается.

Более того, есть разные подвески: рессорная – одна модель функционирования; пневматическая – другая, зависимо-торсионнная – третья.

Второй вопрос – как моделировать кран. То есть, учитывать или не учитывать его реальную жёсткость?

Для рамы трёхмерка нужна 100%. Желательно как оболочечная модель – так будет легче подбирать разумные толщины. Можно, конечно, и балочную систему попробовать.

Использовать для этой задачи процедуры оптимизации весьма неоднозначное занятие. Лучше на модели сосредоточиться, а “фишки” – потом, если время останется. Скорее всего, не останется. :) На фоне других заморочек – с нагрузками, граничным условиями, собственно моделированием сварных/болтовых узлов – всё это наивная показуха.

Эта задача относится к категории тех, где нахрапом (извиняюсь, "энтузиазмом") ничего не возьмёшь.

В своё время – на конференции SolidWorks 2 года назад – была продемонстрирована эта задача, сделанная для завода “Тонар” в Подмосковье на примере рамы трёхосного полуприцепа-контейнеровоза. Показали статическую модель и также динамическую – как прицеп проезжает через препятствие с учётом динамики (оценка жёсткости/вязкости подвески в контексте упругости конструкции). Всё это потребовало немало квалифицированного! времени.

Завод подобные задачи теперь благополучно решает.

Лицензионным пользователям эти рекомендации всегда доступны :)

[UgAr0FF 2]

Задача, прямо скажем, нетривиальная. Дело в том, что “в лоб” заменять шасси какими-то жёсткими (в вертикальном направлении) заделками нельзя – рама должна в модели “функционировать” в податливом состоянии! Иначе всё радикально искажается.

Более того, есть разные подвески: рессорная – одна модель функционирования; пневматическая – другая, зависимо-торсионнная – третья.

Второй вопрос – как моделировать кран. То есть, учитывать или не учитывать его реальную жёсткость?

Для рамы трёхмерка нужна 100%. Желательно как оболочечная модель – так будет легче подбирать разумные толщины. Можно, конечно, и балочную систему попробовать.

Использовать для этой задачи процедуры оптимизации весьма неоднозначное занятие. Лучше на модели сосредоточиться, а “фишки” – потом, если время останется. Скорее всего, не останется. :) На фоне других заморочек – с нагрузками, граничным условиями, собственно моделированием сварных/болтовых узлов – всё это наивная показуха.

Эта задача относится к категории тех, где нахрапом (извиняюсь, "энтузиазмом") ничего не возьмёшь.

В своё время – на конференции SolidWorks 2 года назад – была продемонстрирована эта задача, сделанная для завода “Тонар” в Подмосковье на примере рамы трёхосного полуприцепа-контейнеровоза. Показали статическую модель и также динамическую – как прицеп проезжает через препятствие с учётом динамики (оценка жёсткости/вязкости подвески в контексте упругости конструкции). Всё это потребовало немало квалифицированного! времени.

Завод подобные задачи теперь благополучно решает.

Лицензионным пользователям эти рекомендации всегда доступны :)

Ясно, короче если я ненайду (не здалаю) трехмерку шасси - то прийдется данный подрамник считать вручную...

[AlexKL 34]

Если кран в рабочем положении, то по барабану, какая подвеска на автомобиле - считается, что вся опора на "ноги" или т.н. аутригеры - колеса висят в воздухе. С опорами на колеса (без "ног") только армейские машины допускается использовать - и то, с кучей ограничений.

[a_a_a+ 11]

Если кран в рабочем положении, то по барабану, какая подвеска на автомобиле - считается, что вся опора на "ноги" или т.н. аутригеры - колеса висят в воздухе. С опорами на колеса (без "ног") только армейские машины допускается использовать - и то, с кучей ограничений.

Может быть...

[UgAr0FF 2]

Может быть...

А можно немного поподробнее:

Под цифрой 1 - это рама зафиксирована за поперечену? (возле неё находиться передний мост?)

Под цифрой 2 - это тип соединения "пружины", только вот снизу они у Вас зафиксированны, ведь при создании такого соединения необходимо: две параллельные грани, либо две цилиндрические концентрическое грани, либо указать два узла (начало и конец пружины).

Как сделать "пружины" зафиксированными с одного края?

[a_a_a+ 11]

А можно немного поподробнее:

Извиняюсь, нельзя.

Причина - см. выше.

Но это - информация для размышления...

[AlexKL 34]

Рискну предположить, что 1 - это опора на седельно-сцепное устройство рамы полуприцепа.

А вот 2 - весьма интересно. В свое время я пытался так подвеску в статике моделировать. Но мне результаты не понравились. А глубже копать не стал - конструкторов и более простой вариант удовлетворил.

Жалко, что нельзя уточнить нюансы :-(

[a_a_a+ 11]

А вот 2 - весьма интересно.

А это имитаторы пневматики и амортизаторов...

[AlexKL 34]

Я понимаю, что это элементы подвески п/прицепа.

Вопрос скорее не что это, а как расчитывалась-задавалась жесткость элементов. Когда я пробовал такое делать в лоб - т.е. задать реальную жесткость пневмобаллона пружинками - у меня задняя часть "проседала" и соответсвенно глупость получалась.

[UgAr0FF 2]

Вопрос скорее не что это, а как расчитывалась-задавалась жесткость элементов.

Для того что бы понять как расчитывалась-задавалась - надо понять что это.

На счет 2 я догодался сразу, только повторюсь, что покачто не разобрался как сделать пружины заффиксироваными с одного края,а вот на счет 1 - думаю вы правы:

Рискну предположить, что 1 - это опора на седельно-сцепное устройство рамы полуприцепа.

[a_a_a+ 11]

Я понимаю, что это элементы подвески п/прицепа.

Вопрос скорее не что это, а как расчитывалась-задавалась жесткость элементов. Когда я пробовал такое делать в лоб - т.е. задать реальную жесткость пневмобаллона пружинками - у меня задняя часть "проседала" и соответсвенно глупость получалась.

Ну так нужно корректно жёсткость пружинок подбирать...

Если быть до конца корректным, то здесь она тоже почти наугад подбиралась. Под каким-то грузом прицеп проседает на сколько-то (в какой-то характерной точке), пружин (баллонов) шесть штук, значит методом "последовательных приближений" (если можно так выразиться), подбираем жёсткость.

Но на самом деле - это только первое приближение.

По жизни пневмоподвеска обеспечивает (в рабочем режиме) одинаковую! величину сил во всех опорах, распределяя! нагрузку.

В первом же приближении это поведение баллонов (их реакцию) нужно моделировать, как ни парадоксально, силами! Но тогда возникает вопрос, как уравновешивать констркуцию - сверху-то тоже сила действует (вес прицепа + груза - это если в статике). Там-то ещё есть седельная опора, поэтому просто так взять и какую-то долю нагрузки "повесить" на баллоны нельзя - задача-то статически-неопределимая. Вылезают другие проблемы, да и к динамике потом проблемно переходить.

Спасает то, что реакция в баллонах в вертикальном направлении (по жизни) примерно одинаковая - отличается процентов на 10 - 15. Поэтому модель пружинок оставлена как рабочая.

Так что над этой задачей, если её решать строго, нужно работать и работать.

Но нам (для наших целей ) и этого хватило.

как сделать пружины заффиксироваными с одного края

... а Вы к сетке внимательно-внимательно присмотритесь, может что увидите...

[AlexKL 34]

Не знаю, какие проблемы с закреплением пружин в Космосе - в Настране крепишь так же как и обыкновенные элементы. Только что со степеням свободы не помню.

По поводу жесткостей пружин и сил в опорах - это я примерно и представлял. Я просто крепил оси в вертикальном направлении, а пружины делал жесткими (связывал перемещения). А больше от меня ничего и не требовали.

По хорошему, подвеску в Адамсе (или в чем-то подобном) моделировать надо, а затем считать.

[UgAr0FF 2]

... а Вы к сетке внимательно-внимательно присмотритесь, может что увидите...

Да, что-то я даже внимания не обратил на "пятна" на сетке и эпуре напряжений по Мизису... )))

Теперь картина становится яснее, остается только сделать трехмерку рамы, установить нагрузки и ограничения (мучительно будет подобрать правильно значения пружин), и думать насчет подрамника (ведь вопрос был в подборе и расчете подрамника, а щас, грубо говоря, разобрались в "платформе/во внешних факторах" для данного расчета).

[a_a_a+ 11]

Я просто крепил оси в вертикальном направлении, а пружины делал жесткими (связывал перемещения). А больше от меня ничего и не требовали.

А в столовой требуют вилку использовать, или котлету можно руками загребать, если на столе инструкция не лежит?

Жесткая фиксация радикально меняет модель!

подвеску в Адамсе (или в чем-то подобном) моделировать надо, а затем считать.

Никакого Адамса здесь не нужно. Всё в SW Simulation для подобных задач есть!