Моделювання конструкції чотириопорного валу за критерієм жорсткості.
No Thumbnail Available
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
СНУ ім. В. Даля
Abstract
Наведено засоби та інструменти проектування та моделювання багатоопорних валів із застосуванням твердотільного моделювання та методу скінченних елементів при виборі оптимальної конструкції валу та його опор. Розроблено поперечну компоновку приводу, яка визначатиме характер навантаження та конструктивну схему вала. Цей вал розглядається як стрижнева конструкція на чотирьох шарнірних опорах, у яких основною проблемою продуктивності є недостатня жорсткість і високі рівні напружень на окремих ділянках. Розглянуто процедуру розробки пружно-деформаційної моделі як комплексу двох незалежних завдань: статику вала як стрижня на пружних опорах (розрахунок пружної лінії вала) та відповідні характеристики підшипників. Запропоновано процедуру побудови тривимірної моделі на чотириопорній конструкції валу для багатоопераційного свердлильно-фрезерно-розточувального верстата в інтегрованому робочому місці САПР АРМ WinMachine. Використано взаємопов’язані модулі твердотільного моделювання «AРM Studio» та «AРM Structure3D», а також спеціалізований модуль для проектування валів «AРM Shaft», які входять до середовища САПР APM WinMachine. Використовується спеціалізоване параметричне ядро з дуже зручним інтерфейсом, що забезпечує різке підвищення продуктивності конструктора в процесі моделювання валів верстатів. Розрахунок підшипника 4-309 виконано за допомогою модуля «ARM Bear», який базується на комплексі верифікаційних розрахунків неідеальних підшипників, включаючи визначення переміщень і діаграм розподілу зусиль з урахуванням статистичної дисперсії. Розглянуто багатоваріантний розрахунок пружно-деформаційного стану методом скінченних елементів у середовищі інтегрованої системи автоматизованого проектування. Проведений аналіз переміщень і кутів повороту в різних ділянках валу на жорстких шарнірних опорах і встановлено, що їх значення знаходяться в допустимих межах, що підтверджує ефективність роботи чотириопорної валової конструкції. Максимальні напруження, які виникають у щлицьовій поверхні, визначаються за допомогою параметра «Напруга в перетині». Показано, як змінюються пружно-деформаційні характеристики при переході від жорстких до пружно-деформаційних шарнірних опор.
Description
Keywords
багатоопорний вал, металорізальний верстат, 3D модель, метод скінчених елементів, діаграма напружень, епюри переміщень
Citation
Кроль О. С., Голубенко О. Л., Слєпченко К. І. Моделювання конструкції чотириопорного валу за критерієм жорсткості. Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. 2022. № 2 (272). С. 36-41.