Вітаю друзі. Сьогодні хочу написати пост, не про SEO, не про заробіток, а просто про мій сьогоднішній страшний день (. Так як час з курсовим проектом вже дуже сильно підтискає мене, я вже практично не сплю. І сьогодні я дійшов до найцікавішого в цьому проекті - це розрахунок вузла в програмному продукті Ansys Workbench. Хочу показати, що у мене вийшло). Сам не очікував, що щось взагалі вийде в цьому проклятому Ансіс. Результат звичайно ж не на 100% вірний, але в більшу ступінь правдоподібний =))).
Моя мета полягає в тому, що б розрахувати на статичні і динамічні характеристики шпиндельний вузол свердлильно-фрезерного-розточувального верстата ЧПУ. В цьому випадку ЧПУ - це не «зрозумілі посилання», а верстат з числовим програмним управлінням
Одна справа розрахувати його, але його потрібно звідкись то взяти! Ось і довелося його креслити в 3D по кожній детальки і надалі збирати в збірку, заняття аж ніяк не з найприємніших. На креслення і складання пішло приблизно 2 дні. І ще кілька днів в розгляді в Ансіс. Розібрався я зовсім недавно і сьогодні був заключний розрахунок шпиндельного вузла верстата. Результати я заніс в пояснювальну записку до курсового проекту, а так само покажу в графічному вигляді і в короткому опис про те які операції я робив! Всі результати в кінці =). Ну - с - з дивимося
Розрахунок шпиндельного вузла в програмному продукті ANSYS починалася з його установкою на комп'ютер. У розрахунку застосовувався ANSYS 11 і 12 версії. До розрахунку я побудував шпиндельний вузол у вигляді збірки в програмному продукті Компас 3D. Збірка має вигляд:
Після побудови 3D моделі вузла, я його зберіг в форматі IGS. Так як імпортувати побудовану модель в ANSYS можна тільки за допомогою формату .igs.
Наступного етапом буде - запуск ANSYS з вибором розрахункового комплексу «Simulation».
Відкриється чисте вікно в яке потрібно імпортувати збережену модель. Для цього натискає кнопку «Geometry» - «From file» і вибрати збережений файл.
Імпортована модель матиме такий вигляд:
Що б дізнатися правильність побудови моделі, я розбив її на кінцеві елементи лише за допомогою функції «Mesh». Розбиття моделі становить кілька хвилин. Кінцевий результат має вигляд:
Під час розбиття помилок і попереджень не виявлено, а це означає, що можна приступити до наступного етапу розрахунку. Наступним дією я зробив статичний розрахунок шпиндельного вузла «Static Structal» під дією сил і моментів. Закріплення виробляв по зовнішньому корпусу, силу доклав в розмірі 1000H до внутрішньої конусної поверхні шпинделя.
Після докладання всіх навантажень, слід вибрати ті розрахунки які нам необхідні. Я вибрав розрахунок шпиндельного вузла на Directional Deformation, equivalent elastic strain, stain energy, equivalent stress. Після завершення розрахунку я отримав наступні результати:
За результатами видно, що максимальна зміна геометрії становить всього 3,15 * 10 -8 м.
За результатами видно, що максимальна енергія отримана через дії сили, сконцентрована у внутрішньому конусі шпинделя і становить 5,6 * 10 -8 Дж.
За отриманими результатами видно, що тиск на шпиндельний вузол сконцентровано у внутрішній поверхні шпинделя і становить max = 6.68 * 10 5 Па, min = 0.002 Па
Наступним етапом я зробив розрахунок гармонік «HarmonicResponse» при заданій частоті в 111 Гц. Сила і закріплення залишається тією ж.
За отриманими результатами видно, що деформація шпиндельного вузла під впливом частоти становить max = 1.76 * 10 -14 м, min = -1.76 * 10 -14 м.
Далі я зробив тепловий розрахунок шпиндельного вузла. В якості основного джерела тепла в вузлі є підшипники. При розрахунку в програмному продукті Ansys я отримав в графічному вигляді поширення температури від підшипників.
З результатів видно, що температура в підшипниках сягає близько 45 градусів. Мінімальна температура корпусу та інших частин становить 20 градусів, у міру збільшення часу роботи шпиндельного вузла, мінімальна температура буде підвищуватися.
Ось і весь розрахунок на сьогодні який я встиг зробити ось з таким заняттям я проводжу всі дні тижня (