Jump to content
ikouleshov

Расчет рабочего колеса вентилятора

Recommended Posts

ikouleshov

Здравствуйте! Появилась задачка - рассчитать рабочее колесо вентилятора на прочность при частоте вращения 2200 мин-1. Все соединения на заклепках, материал заклепок - Ст3, всего остального АМг6. Вопрос следующий, какие граничные условия в данном случае лучше применить? Можно ли фиксировать втулку от осевых перемещений? Со многими комбинациями ГУ SW выдает ошибку. Заранее благодарен!

Поясняющие изображения прилагаю

1.JPG

2.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites


Борман

А с какими ГУ в принципе считает и что в ответе?

Share this post


Link to post
Share on other sites
ikouleshov
19 минут назад, soklakov сказал:

есть геометрия в x_t?

К сожалению, сборка конвертирована в СВ из Proe, при попытке первести в x_t получается пустой файл=(

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
Только что, ikouleshov сказал:

при попытке первести в x_t получается пустой файл=(

может быть, step или iges?

это вентилятор для тетральной постановки про 18-й век?

вообще, грузить стоит скоростью вращения, а не моментом.

Share this post


Link to post
Share on other sites
ikouleshov
27 минут назад, Борман сказал:

А с какими ГУ в принципе считает и что в ответе?

Сперва считал упрощенную задачу - 2 диска, соединенные заклепками. В целях упрощения расчета брал сегмент с 1 заклепкой, задавал Ролик/Ползун на получившиеся боковые стороны сегмента. А в данном случае, такой же способ не работает. Тут пытаюсь зафиксировать втулку от перемещений при помощи ограничения осевого перемещения, выставив параметр перемещения торца втулки на 0. Так же блокирую радиальное перемещение цилиндрической части, тем самым, как мне кажется, имитируется посадка на валу электродвигателя. Делаю все пока на грубой сетке, ибо хочется что бы расчет хотя бы "прошел" до конца.

9 минут назад, soklakov сказал:

может быть, step или iges?

это вентилятор для тетральной постановки про 18-й век?

вообще, грузить стоит скоростью вращения, а не моментом.

Гружу при помощи центробежной 408.4 рад/с

Файл в степе по ссылке на ядиске: https://yadi.sk/d/NB1IX4Ku9GXSpQ 

Edited by ikouleshov

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
2 минуты назад, ikouleshov сказал:

Делаю все пока на грубой сетке, ибо хочется что бы расчет хотя бы "прошел" до конца.

это хорошая мысль

4 минуты назад, ikouleshov сказал:

Тут пытаюсь зафиксировать втулку

фиксируйте для начала от всех перемещений.

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
ikouleshov
21 минуту назад, soklakov сказал:

это хорошая мысль

фиксируйте для начала от всех перемещений.

Простите, по работе редко сталкиваюсь с расчетами, получается - нужно зафиксировать все колесо? или достаточно втулку определить?

Edited by ikouleshov

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
14 минуты назад, ikouleshov сказал:

или достаточно втулку определить?

для начала - втулку. там где у вас зеленые стерлочки блокируют осевые перемещения, будет проще вначале закрепить все перемещения, чтобы колесо никуда не улетело. посадку на вал исследовать потом сможете отдельно.

закрепив вал ротора, стоит провести маодльный анализ. если первая форма адекватная - можно двигаться дальше. если неадекватная или модальник не выполняется, надо чинить модель.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман

@soklakov намекает, что нужно исключить (или подтвердить) связь ошибки с недостаточным закреплением.

Share this post


Link to post
Share on other sites
MotorManiac

Попробуйте циклическую симметрию включить и обсчитать 1/12 часть задачи

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
ikouleshov

Спасибо за ответы! Все попробую! Надеюсь, получится

Share this post


Link to post
Share on other sites
MotorManiac

Какие то мультики вроде получились , если симметрию задать как пишут в мануале.

1.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
ДОБРЯК
24 минуты назад, Борман сказал:

@soklakov намекает, что нужно исключить (или подтвердить) связь ошибки с недостаточным закреплением.

В этой модели 99 солидов. Некоторые солиды с зазором. В итоге получается 519 ) нулевых собственных частот.

Математическую модель нужно правильно склеить. И получить только 6 нулевых частот для незакрепленной модели.

Share this post


Link to post
Share on other sites
MotorManiac
5 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Математическую модель нужно правильно склеить

Да видимо в этом все и дело, я просто запустил с глобальным контактом.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse

@ikouleshov попробуйте поставить контакт компонентов "без проникновения". с симметрией будет не так долго считаться..
можно было бы кстати заклёпки смоделировать как шпильки, но они работают только на кручение и раст/стажие.. а тут срез больше.
 

Edited by Jesse

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov

кто-нибудь может предположить, зачем в наше время проектировать такую конструкцию?

3 минуты назад, Jesse сказал:

заклёпки смоделировать как шпильки

эт как?

@ikouleshov , 3д-печать и литье, конечно, несовершенны. но что вас заставляет делать "такое"? куда встанет этот вентилятор?

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
ДОБРЯК
42 минуты назад, Jesse сказал:

@ikouleshov попробуйте поставить контакт компонентов "без проникновения". с симметрией будет не так долго считаться..
можно было бы кстати заклёпки смоделировать как шпильки, но они работают только на кручение и раст/стажие.. а тут срез больше.
 

В той модели, которая в STEP формате заклепки не заклепаны. )

 

1.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
1 час назад, soklakov сказал:

эт как?

ну тип в SW  чтоб не считать сложный контакт можно упрощённо моделировать всякий крепёж)) 

 

45 минут назад, ДОБРЯК сказал:

В той модели, которая в STEP формате заклепки не заклепаны. )

да вообще странная модель какая-то:secret:

1 час назад, soklakov сказал:

кто-нибудь может предположить, зачем в наше время проектировать такую конструкцию?

да всякие нужды бывают.. мб кто-то фанат стиля стим-панк:biggrin:
если серьёзно, то единственная мысль - что этот вентилятор будет работать в зоне повышенных вибраций, в самолёте или у дизельного агрегата.. поэтому заклёпки а не сварка

Edited by Jesse

Share this post


Link to post
Share on other sites
karachun
2 часа назад, Jesse сказал:

можно было бы кстати заклёпки смоделировать как шпильки

В первом приближении можно выкинуть заклепки и отверстия и приклеить лопасти к дискам с помощью контакта Bonded.

1.png

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites
MotorManiac
1 час назад, Jesse сказал:

в самолёте или у дизельного агрегата

Скорее всего что то с электроникой связано, охлаждение чего то. Это схема - аналог ц 7-22, выдаст при 400 рад в сек, что то типа 220мм в ст и 0.1 куба в секунду. Диаметр всего 250мм.

 

Автор спрашивает как эту штуку посчитать с заклепками а не конструкцию девайса )

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
1 час назад, karachun сказал:

В первом приближении можно выкинуть заклепки и отверстия и приклеить лопасти к дискам с помощью контакта Bonded.

Это что такое за приближение ? :)

В этой задачи кроме заклепок мало что "напрягается".

Share this post


Link to post
Share on other sites
karachun

@Борман Лопатка весит меньше восьми грамм. Заклепке диаметром 4 мм не грозит срез.

image.png

И это для одной заклепки а в колесе лопатка закреплена шестью заклепкамию

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
3 минуты назад, karachun сказал:

Заклепке диаметром 4 мм не грозит срез.

Да уж.. Похоже при производстве этого колеса придется использовать нанотехнологии...

Share this post


Link to post
Share on other sites
karachun

@Борман Собственно там заклепки весят почти столько сколько сама лопатка.

Я думаю заклепки здесь используются из-за того что лопатки слишком тонкие (1,2мм) и варить их не удобно или вообще нечем.

Share this post


Link to post
Share on other sites
ak762
8 часов назад, soklakov сказал:

стоит провести маодльный анализ. если первая форма адекватная - можно двигаться дальше

а как определить форма адекватная или не адекватная?

Share this post


Link to post
Share on other sites
vik_q
5 hours ago, Jesse said:

ну тип в SW  чтоб не считать сложный контакт можно упрощённо моделировать всякий крепёж)) 

А откуда инфа, что виртуальные соединители на срез не работают? Они, если точным быть, и на растяжение не работают-они жёсткие. Но внутренние силы оценить позволяют.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
1 час назад, vik_q сказал:

А откуда инфа, что виртуальные соединители на срез не работают

В книжке Аляма на примере это иллюстрируется..:smile:

Да и эт итак понятно: виртуальная шпилька имеет только осевую и крутильную жесткость (жесткость как если пружина в прищепке, скорее так)

В случаях когда ось реальной заклепки или шпильки работают на срез/изгиб этот вариант не очень подходит

Share this post


Link to post
Share on other sites
ДОБРЯК
11 час назад, karachun сказал:

В первом приближении можно выкинуть заклепки и отверстия и приклеить лопасти к дискам с помощью контакта Bonded.

1.png

Записать модель в формате Настран можете?

Share this post


Link to post
Share on other sites
vik_q
10 hours ago, Jesse said:

В книжке Аляма на примере это иллюстрируется..:smile:

Да и эт итак понятно: виртуальная шпилька имеет только осевую и крутильную жесткость (жесткость как если пружина в прищепке, скорее так)

В случаях когда ось реальной заклепки или шпильки работают на срез/изгиб этот вариант не очень подходит

чота не верю.

http://help.solidworks.com/2019/english/solidworks/cworks/hidd_result_force_connector_force.htm

 

Quote

You can list axial and shear forces, bending moments, and torque for each connector.

Хочу ссылку на конкретную книжку, где Алямовский такой вывод делает. ;) Можно просто название и страницу.

 

 

 

19 hours ago, Jesse said:

@ikouleshov попробуйте поставить контакт компонентов "без проникновения". с симметрией будет не так долго считаться..
можно было бы кстати заклёпки смоделировать как шпильки, но они работают только на кручение и раст/стажие.. а тут срез больше.
 

кстати, пока гуглил - нашел прекрасное. Виртуальные болты в Simulation работают только на растяжение. На сжатие - не работают, что черевато ошибками там, где преднатяга нет или он снят внешней нагрузкой.

http://help.solidworks.com/2019/english/SolidWorks/cworks/c_Bolt_Connectors_Formulation.htm

Quote

The beam element that represents the bolt shank is tension-resistant only—no resistance to compressive force.

In loading scenarios where the bolts are under compressive forces, the axial forces of bolt connectors may not be accurate. In such cases, a decrease in preload bolt force can result in a "loosening" of the bolt and loss of contact between the bolt and the components. 

 

я это все к чему - идея заменять заклепки виртуальными соединителями - очень правильная. Так и надо делать. И идея с сектором - тоже. Только надо наверное вместо виртуальных болтов брать виртуальные штифты (pin).

Хотя если упороться и учесть сдвиг деталей друг относительно друга, и силу трения - тогда да, болты нужны будут с преднатягом который силу сжатия в заклепке смоделирует.

Edited by vik_q
  • Нравится 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
44 минуты назад, vik_q сказал:

чота не верю.

http://help.solidworks.com/2019/english/solidworks/cworks/hidd_result_force_connector_force.htm

 

Цитата

You can list axial and shear forces, bending moments, and torque for each connector.

это в общем для всех соединителей разного типа.. а для вирт. шпильки, имитирующей ось, только  2 параметра жёсткости можно задать - осевую и крутильную жёсткость
1111.png.ab66bd211fe06e2396c17806ad3e308f.png
у болтов там побольше параметров..)

48 минут назад, vik_q сказал:

дея заменять заклепки виртуальными соединителями - очень правильная. Так и надо делать.

в больших сборках - да. а в небольшой модели может дать большую ошибку.. лучше с реальной оськой посчитать с контактом
книжку не помню.. давно смотрел, до 2010 г. какая-то)

Share this post


Link to post
Share on other sites
ДОБРЯК
48 минут назад, vik_q сказал:

кстати, пока гуглил - нашел прекрасное. Виртуальные болты в Simulation работают только на растяжение. На сжатие - не работают

Это уже нелинейная задача.)

Нужно смоделировать заклепку. Заклепка работает и на изгиб. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
vik_q
17 minutes ago, Jesse said:

это в общем для всех соединителей разного типа.. а для вирт. шпильки, имитирующей ось, только  2 параметра жёсткости можно задать - осевую и крутильную жёсткость
1111.png.ab66bd211fe06e2396c17806ad3e308f.png
у болтов там побольше параметров..)

в больших сборках - да. а в небольшой модели может дать большую ошибку.. лучше с реальной оськой посчитать с контактом
книжку не помню.. давно смотрел, до 2010 г. какая-то)

это не то. Это не значит, что штифт (виртуальная шпилька, как вы говорите) на изгиб и срез не работает. Значения изгибных и срезывающих усилий в результатах вполне доступны. А указанные параметры просто задают (или обнуляют) значение осевой жесткости и крутильной жесткости.

Edited by vik_q
  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse

@vik_q http://help.solidworks.com/2019/russian/SolidWorks/cworks/c_Modeling_Pin_Behavior.htm?verRedirect=1

Цитата

При определении соединителей-шпилек:

  • Все грани, определяющие контакт, остаются коаксиальными под воздействием нагрузки и сохраняют свою исходную форму. Они могут перемещаться по отношению друг к другу как жесткие тела в зависимости от осевой и вращательной жесткости контактного соединителя.
  • Если контактные грани изначально совпадают, добавьте набор контактов между этими поверхностями для предотвращения сцепления
  • Из-за введения жестких областей нагрузки вблизи зоны шпильки могут быть не точными. Воздействие уменьшается постепенно до тех пор, пока практически не исчезает в области на расстоянии около 1 диаметра от цилиндрических граней. Для более точного моделирования шпильки вам необходимо создать штифт и задать соответствующие условия контакта.

 

32 минуты назад, vik_q сказал:

Значения изгибных и срезывающих усилий в результатах вполне доступны.

значения изгибающего момента и поперечной силы получаются вблизи нуля.. это не удивительно - шпилька не может изгибаться..))

Share this post


Link to post
Share on other sites
vik_q
1 hour ago, Jesse said:

@vik_q http://help.solidworks.com/2019/russian/SolidWorks/cworks/c_Modeling_Pin_Behavior.htm?verRedirect=1

 

значения изгибающего момента и поперечной силы получаются вблизи нуля.. это не удивительно - шпилька не может изгибаться..))

what??

выделенное относится к концентрации напряжений, которая возникает из за того, что шпилька принимается абсолютно жесткой. Там более высокие напряжения чем в реальности выводятся.

 

А если изгибающий момент и поперечная сила около ноля, значит и нагрузок таких нет на этот элемент.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
22 минуты назад, vik_q сказал:

что шпилька принимается абсолютно жесткой

вы уж определитесь....:biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
vik_q
1 minute ago, Jesse said:

вы уж определитесь....:biggrin:

С чем? Что мешает абсолютно жёсткому элементу воспринимать любой вид нагрузки?

Это вам надо повнимательнее почитать главу про формулировку виртуальных соединителей. И про то, какие грани у них принимаются жёсткими.

Share this post


Link to post
Share on other sites
vik_q
44 minutes ago, Jesse said:

Спасибо. только тут написано, что из за того, что элемент принят с абсолютно жесткими опорными гранями, он не может изгибаться, испытывать деформации сдвига в заданной плоскости и отрываться от опорных граней. Это совсем не то же самое, что "не работает на изгиб и срез". Все это не мешает ему воспринимать изгибную и срезывающую нагрузку, данные о которой и приводятся в выходных данных по виртуальному соединителю.

Edited by vik_q

Share this post


Link to post
Share on other sites
AlexKaz

Я дико извиняюсь, в солиде нельзя задать цилиндрический шарнир?

Шарнир + угловая скорость = profit

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • Jesse
      @Борманок) А что насчет гашения колебаний за счет излучения звука? Хотя это тоже вроде к демпфированию относят...
    • статист
      В хелпе ans_thry нашел  Avoid defining a path (PPATH command) directly along element boundaries since the choice of element for data interpolation may be unpredictable. Path values at nodes use the element from the immediate preceding path point for data interpolation.     То есть PATH нужно стрелять непосредственно через элемент? Как интересно...  
    • sokqq
      На пробу можно посмотреть  
    • Jesse
      С точностью до постоянного множителя. В этом суть..)) Это всё равно что 2 линейных статических анализа сделать одной и той же модели , и если во втором анализе сделать нагрузку в 10 раз больше, то и результаты обоих расчетов будут отличаться в 10 раз. А теперь представьте , что второй анализ - это Динамика. Будь у вас нелинейность или  возбуждение по высшим формам, то этот фокус не сработал бы..)) Надеюсь вы это понимаете, это я скорее не понял Вас
    • sokqq
      Есть ttf по госту 85, вопросы в лс, на пробу можно испытать вот это.   
    • AndreyChinc
      Обороты задайте M3S1 на DAHLIH ПРОКАТЫВАЕТ. 
    • Борман
      Зачэм движение, дорогой. Смотри колебания. И причем здесь линии тока ?  Убегание энергии без переноса массы   Но больше, конечно, интересует система без жидкости.   Да что за хрень ты несешь ?
    • Jesse
      Ну в моём понимании наличии демпфирования всегда означает инерционность процесса колебаний (да и вообще, любого процесса): в случае линейной системы с вязким демпфированием - сдвиг по фазе; в случае наличия структурного внешнего трения система нелинейная - как частный пример ссылка карачуна на статью вики выше...  Если же трение и демпф-е отсутствуют, то это значит что система мгновенно передаст энергию всему объёму воды, т.е. в таком воображаемом примере свободные колебания невозможны в принципе.    
    • karachun
      @Борман Ммм... тогда можно взять пластину и поместить ее в емкость с песчинками, которые сталкиваются друг с другом и с пластиной абсолютно упруго. Энергия колебаний перейдет в кинетическую энергию песчинок. Только такая пластина все песчинки вокруг себя раскидает. А если это происходит в замкнутом объеме то пластина будет увеличивать среднюю скорость частиц - "нагревать" их. А будут ли в невязкой жидкости волны за корпусом судна? В потоке невязкой жидкости линии тока на бесконечности будут "смыкаться" за телом. На бесконечности тело не вносит никаких возмущения в поток и движется в нем без сопротивления.
    • Ветерок
      SW2018 SP5 опция снятия напряжения делает только вот такой уродский вырез на кусочке стенки или это баг? Крео просто делает полку короче на ширину выреза, не залезая на стенку. В Солиде прямую линию можно получить только редактированием профиля сгиба, отодвинув кромку на нужное расстояние? По умолчанию строится только такой огрызок?  
×
×
  • Create New...