文档介绍：挂舱/多功能油缸机构计算报告
上海振华重工股份有限公司
内容列表
1. 材料说明 2
2. Ansys模型介绍 3
3. 挂舱力定义 4
4. Ansys模型建立 5
5. 应力分析 6
6. 变形分析 12
7. 附页 16
1. 材料说明
材料以及允许应力
主材料允许应力::
表 . 材料以及许用应力
材料
厚度(mm)
σy (N/mm2)
许用应力(N/mm2)
[σ]
Q235
235
235/n
Q345
t≤16
345
345/n
16<t≤40
325
325/n
注: n: 安全系数,
σy:屈服应力
σs:许用应力
安全系数
n 取
对于Q235,
[σ]= 213 MPa
对于Q345
[σ] = 313 MPa (厚度 t≤16)
[σ]= 295 MPa (厚度 16<t≤40)
2. Ansys模型介绍
多功能油缸/挂舱的应力以及变形分析计算是建立在ANSYS板单元分析上的,
对现有I型挂舱进行分析
挂舱/多功能油缸结构示意图见插图. .
:
X—平行大车轨道方向
Y—垂直大车轨道方向(海陆侧方向)
Z—竖直方向
插图.
模型约束
对面A15和A245进行全方向约束
3. 挂舱力定义
挂舱力大小
根据I型多功能油缸机构挂舱力设定:单根起升钢丝绳上27吨
(内部数据,不可外传)
单根钢丝绳 Fsnag=27**=397KN
钢丝绳偏角Φ=°
摇架滑轮中心距离摇架挂点L=3550mm
摇架上受到侧弯力大小 F=Fsnag*°=
施加到主支架上弯矩大小 M=Fsnag*°*L=
挂舱力在ANSYS上的加载
作用在摇架滑轮轴处的压力P1=Fsnag =397KN
作用在摇架油缸连接轴处的压力P2=Fsnag*=,由于该力和水平存在角度10度,因此加载的力分为P2x=P2*COS10=,P2y=P2*SIN10=
计算模型图
模型描述
在建立模型过程中,我们使用了ANSYS的SHELL63 和BEAM189两种模型
模型特性
弹性模量:
;
泊松比:
Ansys 建模关键点的坐标见附页a
Ansys 建模面的坐标以及实常数定义见附页b
5. 应力分析
分析应力位置
位置1:支架头部件17圆钢与件43三角板处
位置2:支架件2方钢管与头部节点板件18处
位置3:支架件2方钢管与底部节点板件13处
位置4:件8,9,21组成的工字钢形式与联系梁处
位置5:摇架安装滑轮轴处
位置6:摇架翼缘板处
位置7:插入应急轴后,摇架应急孔附近翼缘板
编号
实际最大应力(未考虑应力集中处) σcp (MPa)
许用应力[σ]( MPa)
比例
σcp//[σ]
检查
备注
1
235/=213
78%
OK!
件17圆钢与件43三角板
2
345/=313
66%
OK!
3
345/=313
45%
OK!
件2方钢管与件13节点板
4
317
345/=313
101%
建议加大圆弧,改善局部应力
件8件9件21组成的工字钢形式与联系梁
5
345/=313
94%
OK!
摇架安装滑轮轴处
6
345/=313
97%
OK!
摇架翼缘板处
7
345/=313
69%
OK!
插入应急轴后
结论:
1. 所有列出的检查应力的位置,除编号4处建议加大圆弧,改善局部应力,余下
实际应力均小于许用应力值.
(集中应力处)
(非集中应力处)
(应力集中处,图纸上已开减应孔)
(非应力集中处)