有限元分析中钢丝绳滑轮的处理

有限元分析中钢丝绳滑轮的处理

有限元分析中钢丝绳滑轮的处理同济大学

卢耀祖

洪冯

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徐州工程机械研究所犷、之

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粉树片摘要

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吞全令析树树,分,,冬肠的片”,树,,树沂二的粉的的的析炸本文介绍了在有限元分析时采用杆单元模拟钢丝绳滑轮作用的方法并用实例证实该方忿

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法能准确反映结构的实际受力状况

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叙词

钢丝绳

滑轮

杆单元,

有限元

在结构的有限元分析中滑轮,

如何处理钢丝绳。

受力状态如图向拉力相等,

所示即,

。

滑轮两端的钢丝绳轴。

直接影响到结构计算的精度,

利用自编,

、二

几

滑轮轴对支承座的。

的有限元程序进行计算时

常常可以根据钢丝这样。

作用力

等于

和兀的合力

绳滑轮的受力特点

,

构造一特殊的单元

的分析是可以符合结构实际受力状况的

但是‘,矛

在采用通用有限元程序的单元库中找不到钢丝

仁

,护尸丫洲

绳滑轮单元样,

。

因而,

,

在有些计算中仅仅把钢丝而不考虑滑轮的作用,。

绳简化为杆单元

。

这

显然不可能保证钢丝绳的轴力

以及滑轮图

介向

忆不河,

对

‘

愁

轴对支承的作用与实际状况相同元点在建立计算模型时,

本文试图根据滑轮钢丝绳的实际受力特

利用通用程序中的杆单。

有限元分析时钢丝绳滑轮的处理根据钢丝绳滑轮的构造和受力特点,

提出一种对钢丝绳滑轮的新的处理方法

在建

钢丝绳滑轮的受力特点忽略摩擦力的影响一般不易发热,,

立有限元计算模型时钢丝绳滑轮作用。

,

基本思想是在局部构造,

一个在平面内三杆交汇于一点的体系

来模拟

钢丝绳滑轮承载后的,

即把滑轮两端的钢丝绳分别

可以采用相对较大的比压值。

体尺寸要小

。

以便减小制动带的宽度

由于结构尺寸。

图

中的

值

的限制

,

一般用蹄式制动器

小结挖掘机驱动桥设计成功的关键是轮边行星减速的速比足够大从而可减小万向节大伞,、

转向系挖掘机经常在高低不平的地面上行驶二向拉杆应位于差速器壳体的上部转,,

因

齿轮的尺寸

,

满足桥体设计对结构尺寸的要,

使拉杆,

求

。

但由于轮毅直径的限制。

完全做到这一点。

到壳体的保护

。

因机器重量大。。

,

转向阻力较,

有一定的难度底盘,

轮式液压挖掘机底盘属于承载收稿日期二

适合采用双转向液压缸二尽量不打弯应飞械,

拉杆受力也大

对桥体结构应有较高的强度要求

为了避免千涉

差速器壳

司

一

一

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有限元分析中钢丝绳滑轮的处理

又两个杆单元

,

其轴线与钢丝绳实际轴线重,

合

。

同时再构造一新的杆单元,

它处于其它两。

杆单元的对称轴上具体方法是反向延长相交于,

代替了滑轮的作用点,

先把滑轮两端钢丝绳的轴线然后连接与滑轮中,万口月,,

域,,叭

心的体系的作用

如图。

。

这样就形成了三杆交于月

杆

月

和

相当于钢丝绳的作用。

截面参数按实际钢丝绳取,

而杆

口

模拟滑轮。

截面参数比钢丝绳大儿个数量级,

一般情况下要求出

滑轮中心。

的坐标

、

滑轮,

图

半径以及两钢丝绳的轴线位置都是已知的

只

显然

,

、

的直线方程分别为工二‘

点坐标即可

少,七二

一

介

特例滑轮两端钢丝绳平行的情况,

式中如转向定滑,

,

“为直线滩,

的斜率一

由平行关系的斜率,

广,,“

为直线,

轮

、

起升机构中的动滑轮等滩、

。

其处理方法是。

妙才,

,

工

户崖

把钢丝绳与滑轮的切点接起来、

与滑轮中心口连

宁工是

与圆义,

相切的切点坐标‘

作为刚性较大的杆单元即酬如图滑轮中心定滑轮而言,

介“卢,

丫

厂巧’、

‘“

尹℃。

《

节点,

,

对转向

的直线方程为,‘二

女兀

灭一

取为支承点这时,

对起

升机构上的动滑轮

叮以作为载

式中

‘

为直线一’

的斜率一一,一

一一

川,姚

,

,

‘

。

荷作用点点在间的位置,,

。

如果改变口

之夕

二

它一

,

就可以改变,

杆和

刀刀

杆的轴力比率的滑轮组

相当于杠杆

用来模拟有不同倍。

为直线

起升钢丝绳内的轴力与起升滑轮当。

组对臂架的作用力不同的情形的对称位置时,

处于

派丫组解方程灭

。

。

—丫,,

廿一

二

一万

的长度。

,

一,,

,

己

十

二。

一

二

〔

一

可得

点的坐标

即为倍率

的

情况

丁

、

工程实例图图,

’飞一

、

一、。

白

。

为一工程起重机起升钢丝绳的布置,

解方程组二,飞,

,

可得双点的坐标二。。

滑轮滩安装在臂架端部。

滑轮。。

安装在钢丝绳滑轮滋

火“二、

一

少。。

,

一

一二

,

一、

。

左

一人二

一

支架上和干

两滑轮的中心坐标均为已知,

最后卷绕在卷筒上的半径相等,

点坐标亦己知才“

石

点坐标确定后一

,

可形成计算模型

。

即

广

口

经实际计算可确认

,

在、。

、

处钢丝缉

如图延长滩

、

延长处和。,

处和、

处钢丝绳的轴线交、

的轴力均相等

,

并且滑轮

分别对臂架万,

处的钢丝绳轴线交于只石厂、

支架的作用力与实际相等构的实际受力状况用。,

因此可以认为,

连接,

和厂刀

只和

,

石滩

、

厂召。

分为

杆单元模拟钢 …… 此处隐藏：870字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……