Lucrare scrisa Disertatie pod rulant .pdf

Cuprins – GENERALITĂŢI ..................................... CAPITOLUL 1 – GENERALITĂŢI .......................................................... ............................................. .......................... ... 3 1.1 Poduri rulante monogrindă .......................................... ................................................................. ............................................. ............................ ...... 3 1.2 Poduri rulante bigrindă ............................................ .................................................................. ............................................ ................................. ........... 4 1.2.1 Poduri rulante cu destinație specială .......................................... ................................................................. ................................. .......... 5 1.2.2 Poduri rulante cu graifer ........................................... .................................................................. ............................................. ............................ ...... 5 1.2.3 Poduri rulante de turnare .......................................... ................................................................. ............................................. ............................ ...... 6 1.2.4 Poduri rulante de stripare ............................................ ................................................................... ............................................. ......................... ... 6 1.2.5 Poduri rulante de forjare fo rjare ........................................... .................................................................. ............................................. ............................ ...... 7

1.2.6 Poduri rulante cu traversă de electromagneți ............................................. .............................................................. ................. 7

– DIMENSIONAREA MECANISMULUI DE TRANSLAŢIE POD ... 8 CAPITOLUL 2 – DIMENSIONAREA 2.1 Date de calcul ........................................... ................................................................. ............................................ ............................................. .......................... ... 8 2.2 Alegerea motoarelor ............................................ .................................................................. ............................................ ..................................... ............... 9

CAPITOLUL 3 – MODELAREA MODELAREA ÎN INVENTOR ........................................... .......................................................... ............... 11 3.1

Modelare construcție metalică șasiu cărucior și efectuare ansamblu ....................... 11

3.1.1 Realizarea asambl ării cu şuruburi și a sudurilor ...................................................... ...................................................... 14

3.2

Modelare construcție metalică grinzi principale și de capăt .................................... 16

3.3

Modelare construcție metalică auxiliară .......................................... ................................................................. ......................... 19

3.4

Modelarea mecanismelor podului rulant .......................................... ................................................................. ......................... 20

3.5

Simularea mișcării în Inventor ........................................... .................................................................. ...................................... ............... 24

CAPITOLUL 4 - TEHNOLOG IA DE EXECUŢIE A UNUI REPER ÎN CATIA ........ 27 4.1 Alegere workplace şi generare model final arbore ........................................... ....................................................... ............ 27 4.2 Definirea operației de degroșare ............................................ ................................................................... ...................................... ............... 28 4.3 Alegerea parametrilor cuţitului de strung .......................................... ................................................................. ........................... .... 29 4.4 Generarea operației de strunjire cu operația Lathe Machinin g .................................... 30 Grafică şi modelare computerizată computerizată

Pagina 1

CAPITOLUL 5 – REALIZAREA REALIZAREA UNUI ANSAMBLU ÎN CATIA ................................ ................................ 31 5.1 Modelarea elementelor componente pentru limitatorul de sarcină .............................. 31 5.2 Realizarea ansamblului ........................................... ................................................................. ............................................ ............................... ......... 32

CAPITOLUL 6 - ANALIZA CU ELEMENT ELEMENT FINIT ÎN INVENTOR ........................... ........................... 34 6.1 Realizarea încastrărilor şi plasarea forțelor .......................................... ................................................................. ......................... 34 6.2 Realizarea simul ării ......................................... ............................................................... ............................................. ....................................... ................ 35 6.3 Rezultate ............................................ .................................................................. ............................................ ............................................. ............................... ........ 35

CAPITOLUL 7 – CONCLUZII ............................................................... ...................................................................................... ........................... .... 40 BIBLIOGRAFIE BIBLIOGRAFIE .......................................... ................................................................. ............................................. ............................................. ........................... .... 41 ANEXE ............................................ .................................................................. ............................................ ............................................ .......................................... .................... 42 1. Raportul analizei cu element finit pentru „C ârligul dublu” ................................. ......................................... ........ 42 2. Raportul analizei cu element finit pentru „Ureche de ridicare” .................................. 45

Grafică şi modelare computerizată computerizată

Pagina 2

CAPITOLUL 1 – GENERALITĂŢI – GENERALITĂŢI Podurile rulante sunt mașini de ridicat complexe , care dispun de unul sau mai multe mecanisme, cu ajutorul cărora efectuează mișcările de deplasare a sarcinilor. Podurile rulante

se deplasează pe căi de rulare situate la înălțime. Se execută pentru o gamă extrem de variată de sarcini și deschideri și se pot utiliza în hale de producție de orice natură sau depozite acoperite sau deschise, neocupând spațiu la sol [4]. 1.1 Poduri rulante monogrindă Podurile rulante monogrindă (fig. 1) sunt instalații de ridicat formate dintr -o singură

grindă principală, grinzi de capăt, electropalan, mecanism de translație (pod și căruț), mecanism de rotire și elemente de siguranță. În funcție de cerința tehnologică t ehnologică acestea pot fi: 

poduri rulante monogrindă rezemate ;



poduri rulante monogrindă suspendate.

Fig.1 Pod rulant monogrindă

Grafică şi modelare computerizată computerizată

Pagina 3

1.2 Poduri rulante bigrindă Podurile rulante bigrindă (fig. 2) sunt poduri rezemate, cu acționare electromecanică și se execută pentru diferite sarcini utile, deschideri, înălțimi de ridicare, viteze de lucru, grupe de clasificare, mediu de funcționare, etc.

Fig.2 Pod rulant bigrindă

Principalele caracteristici ale acestora sunt: - stabilitate maximă la greutate proprie mică, prin execuți a grinzilor principale tip cheson; - geometrie sigură la asamblare;

aport exact definit între deschidere și ampatament; - r aport - comportament excepțional la deplasare a podului și astfel, transport sigur și prudent; - sarcina utilă a podurilor poate atinge 400 t; - pot fi dotate cu mecanism de ridicare propriu sau cu electropalan cu cablu, în funcție de

cerințele tehnice de exploatare, și au una sau două viteze de ridicare; - m ișcările de deplasare se realizează cu variatoare de frecvență, asigurând o accelerație fără

șocuri în deplasare; - comanda podurilor se poate efectua din cabina de comandă , prin intermediul unui bloc de

comandă sau de la sol , prin intermediul unei cutii cutii cu butoane și / sau sau radiocomenzi; prevăzute cu cârlig simplu sau dublu; - în funcție de cerințe, podurile sunt prevăzute - se pot echipa cu podeste de circulație , pe una sau pe ambele grinzi principale;

dispozitive de ridicare atașate în cârlig: - pot fi dotate cu dispozitive – graifer; graifer; Grafică şi modelare computerizată computerizată

Pagina 4

– electromagnet; – traversă fixă sau rotitoare cu cârlige; – traversă fixă sau rotitoare cu electromagneţi.

1.2.1 Poduri rulante cu destinație specială Sunt poduri rulante proiectate și construite pentru condițiile particulare de lucru din domenii de utilizare ca:

– metalurgie; – siderurgie; – industria cimentului; – industria lemnului; – intervenții în săli de mașini din centrale electrice; – centrale nucleare. În funcție de domeniul de utilizare sunt dotate cu cârlig simplu sau dublu sau sunt echipate cu dispozitive specializate, concepute pentru condițiile particulare de luc ru din domeniul respectiv de utilizare. Se execută pentru o gamă extrem de variată de sarcini și deschideri.

1.2.2 Poduri rulante cu graifer Sunt destinate pentru manevrarea discontinuă a materialelor în vrac, cu încărcare și descărcare complet mecanizat. În funcție de materialul care trebuie manipulat aceste poduri pot fi dotate cu: - graifer cu cupe destinat pentru manevrarea materialelor ca nisip, pietriș, ciment, minereu, cocs, etc. (fig. 3);

– graifer polip inchis, semi închis sau deschis, destinat pentru manevrarea materialelor greu apucabile ca pietre mari, sfărămături metalice, deșeuri metalice sau menajere, lemne în vrac,

deșeuri lemnoase, etc.; – graifer pentru bușteni, cu brațe în formă de clește , pentru apucarea facilă a buștenilor. Acționar ea închiderii / deschiderii graiferului poate fi prin cablu sau electrohidraulic.

Grafică şi modelare computerizată

Pagina 5

Fig.3 Pod rulant cu graifer

1.2.3 Poduri rulante de turnare Sunt destinate pentru transportul oțelului lichid de la cuptor la lingotiere și turnării acestuia în lingouri. Datorită caracterului deosebit de periculos al materialului transportat, la

aceste poduri se aplică o serie de cerințe speciale pentru a se asigura o deplină siguranță în exploatare.

Sunt prevăzute cu două cărucioare: un cărucior principal , destinat manevrării oalei de turnare și un cărucior auxiliar , destinat rotirii oalei în timpul turnării. Căruciorul principal este conceput în construcție redundantă , realizând deplină siguranță în exploatare a podului rulant. 1.2.4 Poduri rulante de stripare

Fig.4 Pod de stripare

Sunt destinate pentru scoaterea lingourilor din lingotiere, fiind prevăzute cu un clește de construcție specială care prinde lingotiera și un poanson care apasă lingoul și îl scoate din lingotieră (fig. 4). În funcție de sarcina podului rulant, forța de stripare necesară poate ajunge până la 600 t.


Pagina 6

1.2.5 Poduri rulante de forjare

Fig.5 Pod de forjare

Sunt destinate forjării lingourilor fiind prevăzute în cârligul mecanismului de ridicare cu un dispozitiv pentru rotirea lingoului ce se forjează (fig. 5). Elementul de susținere al

sarcinii este un lanț Gall antrenat de un mecanism. Pentru forjarea pieselor mai lungi, podul rulant poate fi prevăzut și cu un al doilea dispozitiv de rotire, prins de cârligul auxiliar. 1.2.6 Poduri rulant e cu traversă de electromagneți

Fig.6 Pod rulant cu traversă pentru electromagneţi Sunt destinate pentru manevrarea tablelor cu lungimi și lățimi mari sau a profilelor laminate lungi. Sarcinile se prind în condiții optime cu o baterie de electromagneți suspendați pe o traversă, la distanțe care asigură at ât forța portantă, cât și un număr suficient de puncte de prindere pentru a împiedica deformarea sarcinilor sub greutatea proprie. S-a optat pentru modelarea unui pod rulant bigrindă prevăzut cu cârlig e de ridicare a sarcinii.


Pagina 7

CAPITOLUL 2 – DIMENSIONAREA MECANISMULUI DE TRANSLAŢIE POD

2.1 Date de calcul Mecanismul de translaţie al podului este format din: motor, reductor, frână, elemente de transmitere a mişcării la roţi (cuplaje, arbori, cardane) şi , bineînţeles, roţile de rulare. Mecanismul trebuie dimensionat în concordanţă cu cerinţele pe care acesta trebuie să le îndeplinească ca, respectiv regim de lucru şi viteză, ţinând cont şi de masa podului rulant şi condiţiile de lucru. Pentru instalaţia modelată, avem următoarele date de calcul:

Date de calcul Viteză de translație pod Greutate proprie pod rulant (inclusiv greutatea cârligelor și a confecției metalice auxiliare) Raza r oții de rulare Diametrul de rostogolire mediu (la lagăre de rostogolire) b = (pt lagare de rostogolire) Raport reductor Raport total


Simbol

U.M.

vtrp

m/min

Date de intrare 80

Gop

Kgf

149086

R

cm

35,5

d

cm

9,00

2,5 ... 5,2

3,80 34,5 34,5

ir itot

Pagina 8

2.2 Alegerea motoarelor Marimea

w-coef de tractiune

Formula de calcul si recomandarile necesare W=x(Qs+Gop)x

U.M.

Valori calculate

tf

3447.3

w

Rezistenta la deplasare

fara sarcina w=1000/Rx(xd/

1875.1 3.3

2+k)

Puterea statica a motorului Numar de motoare alese Se alege motorul tip Gabarit (marime) Caracteristici: Serviciul Puterea Turatia Puterea totala a motoarelor Momentul de rezistenta static Momentul dinamic

N=Wxv/(75x) N= Nr mot K21R 250M6

(CP) KW buc

76.6 56.3 2.0

P= n= Ptot=Nr motxP

KW ro/min KW

S1 100% 37.0 1000.0 74.0

Msta=71620xN/n

daNcm

5486.6

Msta=

daNm

54.9

Mdin

daNm

101.1

buc mm Kgm2

1.2 2.0 315.0 235.1

Kgm2

117.6

Kgm

2

222.3

Kgm2

12.8

2 =(GDrot xn/375xt 2

/(

dem)+GD transxn

375xtdem)

Numar de cuplaje motor_frana_reductor Marime cuplaj (diametru cuplaj) Momentul de giratie total redus la arbore motor

GD2red=GD2rot+ 2

GD trans

GD2redus/mot=(G 2

2

D rot+GD trans)/n r.mot. 2 trans=G'x36 2 2

GD

5xv /(n *

Momentul de giratie la rotire

GD2rot= GD

Momentul de giratie al cuplajului Momentul de giratie al motorului Grafică şi modelare computerizată

rot=(1)sau(2)sau(4)x x(G 2 2 2 D cu l+GD mot+GD red)

GD

cupl=

GD2mot=

12.8

Kgm

4.3

Kgm2

0.8 Pagina 9

Momentul de giratie al treptei de intrare in reductor Greutatea totala in miscare de translatie Calculul timpului de demarare

2 red=

2

Kgm

0.2

tf s

274086.0 12.7

daNm daNm

60.4 180.2

daNm

104.3

Timp de demarare impus

Mmin=1,1xMsta Mmax=2.5xMno m Mmed=sqrt(Mm inxMmax) tdem= (s)

75

6.2

Momentul necesar motorului la demarare

Mdem=Msta+Mdin

daNm

156.0

daNm

72.1

GD

G'=Gop+Qsp tdem=GD redus/ motxn/[375(Mmed -Msta)]

(daNm)

Verificarea supraîncarcarii motorului Momentul nominal al motorului(lor) Momentul maxim al motorului(lor)


Mnom=716.2xNno m/n (daNm)

Mmax=Mdem

156.0

Mmax/Mnom=

2.164

Pagina 10

CAPITOLUL 3 – MODELAREA ÎN INVENTOR 3.1

Modelare construcție metalică șasiu cărucior și efectuare ansamblu Pentru a începe modelarea, se crează un fișier nou , format „.ipt”, în care se schițează

forma dorită. Pentru cotare se folosește funcția „Dimension” ce poate fi accesată rapid cu tasta „d”. În cazul de faţă se crează schița unui perete lateral al corpului şasiu.

După finalizarea schiței se poate trece la procesul de extrudare ce poate fi ușo r accesat din meniul „3D Model”, meniu ce permite editarea tridimensională a pieselor ce se doresc a fi generate.


Pagina 11

Următorul pas în editare fiind generarea teșiturilor pentru procesul de sudare, acest proces se poate face și la final , după generarea ansamblului , ca și operațiune pregătitoare pentru sudare. Funcția folosită în acest caz este „Chamfer”, în căsuța de dialog întroducându se datele teșiturii dorite, apoi selectând muchia sau feţele , după caz.

După generarea tuturor componentelor aferente construcției metalice șasiu cărucior, se poate trece la procesul de asamblare. Se crează un fișier nou , de tip „.iam”, în care, cu ajutorul comenzii „ Place”, se introduc în ordinea dorită, toate piesele ce alcătuiesc ansamblul. În acest caz, fiind vorba despre un număr mare de piese, acestea au fost introduse pe rând, aplicând constrângerile aferente fiecăreia, până la generarea modelului final.


Pagina 12

Pentru a plasa constrângeri se folosește comanda „Constrain” . A pelând această funcție, apare o casetă de dialog, în care se selectează tipul și dacă se dorește un offset la piesele asamblate, după care se selectează feţele, muchiile sau axele , după caz, care se doresc a fi constrânse.


Pagina 13

3.1.1

Realizarea asambl ării cu şuruburi și a sudurilor Pe lângă comanda „Place”, în Inventor se poate folosi și „Place from Content Center”,

comandă ce accesează o bază de date a programului ce conține majoritatea organelor de asamblare, conform standardelor în vigoare. În acest caz, pentru asamblarea celor două jumătăți de șasiu s-au folosit șuruburi cu cap hexagonal și umăr și piulițele din librăria progr amului.

Pentru plasarea acestor șuruburi este necesară selectarea tipului, a muchiei unei găuri, iar apoi, dacă acestea au fost generate toate în acee ași schiță, programul permite, prin funcția

„iMates”, plasarea automată în toate găurile de pe acea placă, singurul lucru e ditat fiind lungimea șurubului.


Pagina 14

În cazul în care există componente ce îngreunează accesul la anumite zone, în vederea plasării organelor de asamblare, aceste componente sunt înlăturate prin simpla debifare a căsuței „Visibility”, car e este ușor de accesat , doar prin click dreapta pe componenta respectivă. După finalizarea plasării elementelor necesare , se poate activa vizibilitatea pieselor ascunse, folosind meniul din stânga.

După finalizarea asamblării se trece la procesul de sudare, prin accesarea meniului „Weld”, din care se pot face pre gătirile pieselor pentru sudură și se pot executa sudurile pe componentele necesare. În cazul de faţă , majoritatea sudurilor plasate au fost cap la cap sau de colț, suduri ce se execută cu comenzile „Groove” şi „Fillet”. Accesând comanda „Fillet”

apare o casetă de dialog în care se introduc datele sudurii ce se dorește a fi efectuată, după care se selectează piesele ce doresc a fi îmbinate prin sudură.


Pagina 15

3.2

Modelare construcție metalică grinzi principale și de capăt Grinzile principale pentru un pod rulant, reprezintă principalele elemente de rezistenţă

pentru structura metalică, forma acestora și comportamentul lor la încărcarea cu sarcină fiind determinante pentru durata de viaţă a instalației. În această fază a grinzilor principale, cu ajutorul comenzii „Pattern Componente” , în ansamblu se pot plasa, la distanţa dorită, diafragmele, piese ce oferă suport pentru inimile laterale și t ălpile superioare și inferioară. D e asemenea, aceste diafr agme deservesc ca structură de montaj a cornierelor longitudinale.

Plasarea cornierelor pe diafragme poate fi dificilă datorită diferențierii între acestea și celelalte componente, astfel se pot folosi culori pentru a facilita montajul pe structura metalică.


Pagina 16

După ce toate cornierele au fost montate pe diafragme, se montează inimile și tălpile cu ajutorul constrângerilor de tip „mate” și „flush”. Tot în această etapă s -a montat șina de

rulare a căruciorului, șina a cărei axă este centrată pe axa inimii laterale.

Pentru generarea grinzii principale numărul 2 se foloseşte comanda „Mirror” pentru întreg ansamblul, folosind un plan median ecartamentului căruțului de 4750 mm.

Modelarea grinzilor de capăt ţine cont de deschiderea dintre cele 2 grinzi principale și poziția acestora, astfel încât plăcile de asamblare să se suprapună. Tot în ansamblul acestora au fost plasate și tampoanele podului rulant , ce amortizează impactul, în caz de coliziune cu o instalație de ridicat vecină sau un capăt de cursă. Grafică şi modelare computerizată

Pagina 17

Prinderea dintre grinzile principale și cele de capăt este similară asamblării şasiului și se execută cu ajutorul șuruburilor păsuite din librăria programului și folosind piulițe cu autoblocare.

După ce grinzile de capăt au fost atașate la grinzile p rincipale, se poate trece la faza următoare și anume modelarea și montajul confecției metalice auxiliare.


Pagina 18

3.3

Modelare construcție metalică auxiliară Construcția auxiliară este formată în special din platforme, scări și balustrăzi , dar

conține și cabina de comandă pentru operarea instalației și linia energetică de alimentare a șasiului cărucior, linie reprezentată prin stâlpii de culoare roșie ce susțin șina de rulare a cărucioarelor port cablu. În principiu, orice confecție metalică ce se atașează l a un pod rulant, intră în componenţa structurii metalice auxiliare .

Cărucioarele port cablu au rolul de a susține cablurile de alimentare cu energie electrică de pe șasiul căruț și anume mecanismele de sarcină și translație ale căruțului. Sunt compuse din role de ghidare pe profilul I 120 al liniei energetice, tampoane de cauciuc pentru Grafică şi modelare computerizată

Pagina 19

a amortiza ciocnirile, elemente de legătură pentru șufă sau lanț pentru a preveni apariția rupturilor în cablurile electrice, aceste lanțuri fiind la o lungime mai mică decât bucla creată de distanţa dintre 2 cărucioare. În general , în funcție de proiectarea electrică , se determină numărul de etaje, lungimea fiecărui etaj și dimensiunea clemelor de fixare ale cablurilor.

Plasarea acestor cărucioare pe profilul I se poate face cu ușurință , după plasarea unuia dintre acestea, cu ajutorul comenzii „Component Pattern”.

3.4

Modelarea mecanismelor podului rulant În modulul de asamblare a pieselor în I nventor se poate accesa meniul „Design”

pentru generarea de componente 3D automată, doar prin introducerea parametrilor acestora, Grafică şi modelare computerizată

Pagina 20

astfel se pot genera: arbori, roţi dințate, rulmenți etc. În acest caz , pentru a genera arborele central al roților podului rulant, se folosește comanda „Shaft” , în care se introduc diametrele și lungimile fiecărui segment de arbore, precum și particularitățile: canal de pană, racordări și teșituri.

Podul rulant are î n componenţa sa 4 boghiuri libere și 4 boghiuri acționate, formate

fiecare din câte 2 roţi de 355 mm, roţi ce vin montate pe un corp boghiu și au la ambele capete câte un rulment în lagăr cu capac. Pentru montajul pe grinzile de capăt s -a folosit o piesă intermediară cu urechi și bolț de prindere în corpul boghiu. Această articulație are rolul , la boghiele libere, de a prelua micile abateri ale căii de rulare, cum ar fi erorile de nivel.


Pagina 21

Mecanismul de translație al podului rulant este un mecanism central format din motor, reductor și frână, frână ce poate fi externă , pe șaiba de frână între motor și reductor, sau internă, pe motor. Mișcarea este transmisă la roţile acționate prin intermediul a 4 arbori cuplaj

și a 2 arbori intermediari susținuți de lagăre.


Pagina 22

Mecanismele de sarcină au în componenţa lor , pe lângă sistemul de acționare motor reductor şi componente ca: tambur de cablu, blocuri cu role de întoarcere a cablului pentru înşiretare, role de deviere pentru montajul limitatoarelor de suprasarcină, mufle cu cârlig pentru sarcină și frâna de serviciu și siguranță. Mufla prezentată este componentă a mecanismului de ridicare principal și este compusă din: cârlig dublu, furcă de legătură, piuliță

specială, rulment de presiune, bloc cu role.


Pagina 23

3.5

Simularea mișcării în Inventor Pentru realizarea acestei acțiuni se realizează un ansamblu nou format di n: grinzile

principale echipate și șasiul căruciorului.

După plasarea constrângerilor se poate trece din meniul “Enviroments” , prin comanda

“Inventor studio”, în meniul de animare, în care, în cazul de față, se dorește animarea deplasării căruciorului pe grinzile principale.


Pagina 24

Folosind comanda “Constraints” se pot anima constrângerile plasate între cele două subansamble. Se selecteaz ă constrângerea ce se doreşte a fi animată și se introduce valoarea la care acea constrângere ajunge într-un interval de timp .

Tot din acest meniu se pot plasa şi camere pentru surprinderea deplasării din anumite unghiuri. Aceste camere se plasează cu comanda “Camera” şi se configurează manual ca

poziţie. Pentru editarea intrării în acţiune a fiecărei camere se selectează camera respectivă din casetă “Animation Timeline” şi se editează perioada în care camera repectivă este activă.


Pagina 25

Pentru generarea animaţiei se foloseşte comanda “Render Animation” , cu ajutorul căreia se introduce dimensiunea clipului, rata de cadre pe secundă şi anumite condiţii de luminozitate şi fundal. La final se apasă butonul ”R ender ”, cu ajutorul căruia se generează clipul în format “.wmv”.


Pagina 26

CAPITOLUL 4 - TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE A UNUI REPER ÎN CATIA 4.1 Alegere workplace şi generare model final arbore Pentru a începe procesul se deschide un part nou, se alege planul de lucru în care se efectuează schiţa şi se generează , folosind comanda revolve sau extude, modelul arborelui intermediar în dimensiunile finale. Tot în această fază , se crează şi o linie de contur pe toată suprafaţa arborelui, linie ce va deservi la stabilirea formei ce se doreşte a fi aşchiate. Următorul pas este acela de schiţare a materialului de bază din care se va efectua strunjirea, acest lucru realizându-se selectând planul longitudinal al piesei, în cazul de faţă

“ZX”, în care, pornind de la axa piesei , se schiţează materialul brut.

Se plasează axa sistemului de referinţă în punctul central al piesei de pe axa materialului brut, după care se poate trece în meniul “Lathe Machining” pentru execuţia următorilor paşi.


Pagina 27

4.2 Definirea operației de degroșare Prin selectarea meniului “Part operation” , din browserul din stânga, se introduce referinţa sistemului de coordonate, după care se poate începe generarea operaţiunii de strunjire.

Selectând oper aţia de strunjire longitudinală, aceasta va avea o casetă de dialog, în

care se selectează materialul brut, format din axa generată în part design, urmată de selectarea conturului piesei şi a planului de capăt. Grafică şi modelare computerizată

Pagina 28

4.3 Alegerea parametrilor cuţitului de strung În această etapă se poate alege tipul cuțitului de strung şi se poate edita adâncimea de tăiere pe o trecere a cuţitului, după care prin apăsarea butonului de animare , ce se află în vecinătatea butonului c ancel, se generează simularea procesului.


Pagina 29

4.4 Generarea operației de strunjire cu operația Lathe Machining Prin simpla apăsare a butonului play din meniul video, începe un proces automat de generare a arborelui final.


Pagina 30

CAPITOLUL 5 – REALIZAREA UNUI ANSAMBLU ÎN CATIA 5.1 Modelarea elementelor componente pentru limitatorul de sarcină Podul rulant, ca orice altă instalaţie tehnologică, are în componenţă elemente de securitate electrice și mecanice ca: limitatori de capăt de cursă , limitatori anticoliziune, dar şi limitatori de sarcină. În cazul limitatorilor de sarcină, aceştia au menirea ca construcţia metalică să nu sufere încărcări mai mari decât cele pentru care a fost dimensionată, având un rol foarte important în buna funcţionare a instalaţiei de ridicat, fapt pentru care, în cazul de faţă, s-a ales un limitator de sarcină tip doză pin, montat în rola de întoarcere de la înşiretarea cablului de sarcină. Pentru modelarea suportului de montaj al dozei pin, se foloseș te programul Catia, în care se cr ează un nou “Mechanical Part” , car e reprezintă cadrul de

montaj al rolei, axului şi lagărelor de susţinere.

După realizarea cadrului, se modelează, folosind comanda revolve, ro la de susţinere a cablului, rola a cărui ax va fi doza pin .


Pagina 31

În continuare se modelează lagărele de fixare a le ansamblului pe şasiul căruciorului,

precum şi elementele adiacente, ca ax de fixare, capace laterale, doza pin.

5.2 Realizarea ansamblului Următorul pas este realizarea ansamblului. Pentru aceasta se deschide un fişi er nou, de tip “Assembly Design” , în care se plasează componentele , rând pe rând, folosind comanda “Existing Component”. După ce elementele au fost introduse , se poate începe plasarea în poziţia de lucru a fiecăreia, cu ajutorul comenzilor “Snap” şi folosi nd constrângerile din meniul “Insert”. Pentru manipulare se poate folosi comanda “Move”.


Pagina 32

Programul Catia dispune de o bază standardizată de organe de ansamblare, accesibilă din meniul “Tools” – “Mechanical standard parts” , cu ajutorul căreia se introduc şuruburile de fixare ale bucşelor şi siguranţelor dozei pin.

Suportul final al limitatorului cr eat se plasează pe structura metalică a şasiului , în suportul desemnat acestuia .


Pagina 33

CAPITOLUL 6 - ANALIZA CU ELEMENT FINIT ÎN INVENTOR 6.1 Realizarea în castrărilor şi plasarea forțelor Ca şi încastrare s -a folosit gaura de prindere a cârligului în furcă, după care , forţa de 1.250.000 N, ce reprezintă aproximativ 127464,5 Kgf , a fost plasată pe cele 2 suprafeţe de legare ale carligului. Analiza cu element finit stabileşte dacă dimensionarea pieselor

corespunde cu cerinţa tehnologică sau cu aplicaţia în care acestea se doresc a fi folosite. Interpretând rezultatele, se pot face corecţiile necesare din faza de proiect, pentru a evita

probleme ce pot apărea după execuţia reperelor.


Pagina 34

6.2 Realizarea simularii După plasarea încastrărilor şi a forţelor ce se doresc simulate pe piesă, prin apăsarea butonului „Simulate”, urmat de comanda „Run” , se generează rezulatele simulării, rezultate ce pot fi vizualizate din browserul din stânga.

6.3 Rezultate Pentru salvarea rezultatelor se folose ște butonul „Report”, prin care se generează un raport complet al aplicaţiei, atât cu valorile introduse şi obţinute , cât şi cu imagini sugestive cu rezultatele.


Pagina 35

Von Mises Stress

Displacement


Pagina 36

Safety Factor

6.4 Realizarea elementelor de prindere pentru ridicarea grinzilor Pentru manipularea şi montajul construcţiei metalice grinzi principale, sunt necesare elemente de prindere, elemente ce trebuie să susţină g reutatea grinzilor ansamblate. Pentru aceasta s-a generat un nou ansamblu sudat pe o placă de bază, placă ce oferă atât suport

pentru sudură, cât şi element de încastrare pentru simulare.


Pagina 37

Cele două forţe, aplicate în gaura de prindere şi în lateralul urechii, au ca scop simularea condiţiilor de ridicare ale grinzilor în 4 puncte. Valorile introduse pentru forţe sunt de 250000 N pentru cea din gaura de prindere, respectiv 100000 N pentru forţa laterală urechii.


Pagina 38

Rezultatul a determinat o deplasa re maximă de 0,26 mm şi un factor de siguranţă de 1,8 în zona cea mai nefavorabilă.


Pagina 39

CAPITOLUL 7 – CONCLUZII Am ales modelarea unui pod rulant bigrindă cu două mecanisme de sarcină, cu cârlig simplu și cârlig dublu. În general, acest tip de pod este folosit în zona de laminare din combinatele siderurgice, având ca principal obiect de activitate mentenan ţa liniei de laminare. .

Modelarea ansamblului în Inventor pe fiecare substructură , s-a efectuat cu ușurință datorită interfeței prietenoase și a modului de utilizare intuitiv al programului. Modelarea în programul Catia are la bază aceleași procedee ca în Inventor , atât Catia

cât și Inventor permit efectuarea de componente, ansamble, suduri și analiza cu element finit, dar Catia dispune de o funcție importantă de simulare a proceselor tehnologice de strunjire, frezare, precum și operațiuni complexe de modelare a suprafețelor , folosite în special în industria auto. Aceasta ramură a programului Catia permite efectuare de programe ce se pot încarca pe mașini unelte cu comandă numerică. . Pentru analiza cu element finit, am ales câ rligul dublu al macaralei și urechile de ridicare ale grinzilor principale, acestea din urmă jucând un rol foarte important în siguranța procesului de asamblare. Cu ajutorul analizei cu element finit din Inventor am stabilit

punctele slabe ale elementelor, coeficientul de siguranța al acestora și deplasă rile maxime.


Pagina 40

BIBLIOGRAFIE 1. CT4-2006-AIM-AIFM-Carte-Tehnica-romana-aprilie-20102. 2. Baicu I., Grafica pe calculator - AutoCAD. Editura Scorpion, ISBN 973-85803-1-5, Gala ți, 2002. 3. Stăncescu C., Manolache S. D., Pârvu C., Ghionea I. G., Proiectare asistată cu Autodesk

Inventor, Editura Fast, Bucureşti, 2012 . 4. www.prompt-sa.ro 5. Ghionea I.G., Modul de proiecta re asistată in Catia V5 cu aplicații în construcția de mașini, Editura Bren, 2004. 6. Ghionea I. G., Proiectare asistată în Catia V5, Editura Bren, Bucureşti 2007. 7. Ghionea I. G., Catia V5 – Aplicații în ingineria mecanică, Editura Bren, Bucureşti 2009 .


Pagina 41

ANEXE 1. Raportul analizei cu element finit pentru „C ârligul dublu” Physical Material

Steel

Density

7.85 g/cm^3

Mass

2340.5 kg

Area

4227770 mm^2

Volume

298152000 mm^3

Center of Gravity

x=-0.00000000204936 mm y=140 mm z=-720.643 mm

Note: Physical values could be different from Physical values used by FEA reported below.

Mesh settings: Avg. Element Size (fraction of model diameter) 0.1 Min. Element Size (fraction of avg. size)

0.2

Grading Factor

1.5

Max. Turn Angle

60 deg

Create Curved Mesh Elements

Yes

Material(s) Name General

Steel Mass Density

7.85 g/cm^3

Yield Strength

207 MPa

Ultimate Tensile Strength 345 MPa Stress

Young's Modulus

210 GPa

Poisson's Ratio

0.3 ul

Shear Modulus

80.7692 GPa

Part Name(s) Carlig mufla mare.ipt


Pagina 42

Operating conditions Force:1 Load Type Force Magnitude 1250000.000 N Vector X -43580.752 N Vector Y 0.000 N Vector Z

-1249240.056 N

Reaction Force and Moment on Constraints Constraint Name

Reaction Force

Reaction Moment

Magnitude Component (X,Y,Z) Magnitude Component (X,Y,Z) 43580.8 N

Fixed Constraint:1 1250000 N 0 N

0Nm 34106.2 N m -34106.2 N m

1249240 N

0Nm

Result Summary Name

Minimum

Volume

298152000 mm^3

Mass

2340.5 kg

Von Mises Stress

0.00362515 MPa

Maximum

75.6568 MPa

1st Principal Stress -1.69955 MPa

93.8002 MPa

3rd Principal Stress -13.7883 MPa

22.2377 MPa

Displacement

0 mm

0.192566 mm

Safety Factor

2.73604 ul

15 ul

Stress XX

-8.6272 MPa

36.1683 MPa

Stress XY

-8.24841 MPa

8.02767 MPa

Stress XZ

-27.9475 MPa

26.3905 MPa

Stress YY

-5.80969 MPa

26.8193 MPa

Stress YZ

-13.7765 MPa

14.1852 MPa

Stress ZZ

-9.06894 MPa

83.6905 MPa

X Displacement

-0.124768 mm

0.00216442 mm

Y Displacement

-0.00556168 mm

0.00562155 mm


Pagina 43

Name

Minimum

Maximum

Z Displacement

-0.175177 mm

0.0000108271 mm

Equivalent Strain

0.0000000152451 ul 0.000333798 ul

1st Principal Strain 0.0000000127404 ul 0.000392886 ul 3rd Principal Strain -0.000112096 ul

-0.0000000113015 ul

Strain XX

-0.0000828924 ul

0.0000619233 ul

Strain XY

-0.0000510616 ul

0.0000496951 ul

Strain XZ

-0.000173009 ul

0.00016337 ul

Strain YY

-0.0000659001 ul

0.0000212688 ul

Strain YZ

-0.0000852832 ul

0.0000878131 ul

Strain ZZ

-0.0000446659 ul

0.000330302 ul


Pagina 44

2. Raportul analizei cu element finit pentru „ Ureche de ridicare ” Physical Mass

60.8243 kg

Area

913545 mm^2

Volume

7748310 mm^3

x=246.192 mm Center of Gravity y=-237.306 mm z=-309.969 mm Note: Physical values could be different from Physical values used by FEA reported below.

Mesh settings: Avg. Element Size (fraction of model diameter) 0.1 Min. Element Size (fraction of avg. size)

0.2

Grading Factor

1.5

Max. Turn Angle

60 deg

Create Curved Mesh Elements

No

Use part based measure for Assembly mesh

Yes

Material(s) Name General

Steel Mass Density

7.85 g/cm^3

Yield Strength

207 MPa

Ultimate Tensile Strength 345 MPa Stress

Young's Modulus

210 GPa

Poisson's Ratio

0.3 ul

Shear Modulus

80.7692 GPa

Ureche.ipt Guseu.ipt Guseu.ipt Part Name(s) Guseu.ipt Guseu.ipt baza.ipt


Pagina 45

Operating conditions Force:1 Load Type Force Magnitude 250000.000 N Vector X 0.000 N Vector Y 250000.000 N Vector Z

0.000 N

Force:2 Load Type Force Magnitude 100000.000 N Vector X 100000.000 N Vector Y -0.000 N Vector Z

0.000 N

Reaction Force and Moment on Constraints Reaction Force Reaction Moment Constraint Name Magnitude Component (X,Y,Z) Magnitude Component (X,Y,Z) -100000 N

-3449.78 N m

Fixed Constraint:1 269258 N -249065 N

12050.1 N m -54.3002 N m

-21603.4 N

Result Summary Name

Minimum

Volume

7748310 mm^3

Mass

60.8243 kg

Von Mises Stress

0 MPa

11545.6 N m

Maximum

114.442 MPa

1st Principal Stress -9.86126 MPa

111.735 MPa

3rd Principal Stress -64.9369 MPa

13.3573 MPa

Displacement

0 mm

0.268698 mm

Safety Factor

1.80878 ul

15 ul

Stress XX

-21.5012 MPa

46.7704 MPa

Stress XY

-5.95566 MPa

49.179 MPa


Pagina 46

Lucrare scrisa Disertatie pod rulant .pdf

Recommend Documents