基于SolidWorks- Simulation的單體支柱
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基于SolidWorks- Simulation的單體支柱
基于SolidWorks- Simulation的單體支柱論文導(dǎo)讀:柱鞋指墊襯或套穿在單體液壓支柱或金屬摩擦支柱底部,防止支柱鉆底的輔助裝置。仿真工作流程如圖5所示。關(guān)鍵詞:柱鞋,仿真,優(yōu)化設(shè)計 1.設(shè)計依據(jù)柱鞋指墊襯或套穿在單體液壓支柱或金屬摩擦支柱底部,防止支柱鉆底的輔助裝置。柱鞋形式有分離式柱鞋和裝配式柱鞋。根據(jù)中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT 542一1996 單體支柱柱鞋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:1.1規(guī)格分離式柱鞋的規(guī)格尺寸見表1、圖1所示。表1 外徑(d) mm 260 280 300 320 高度(h) mm 40 50 厚度(1) mm 金屬柱鞋 8 12 聚合物柱鞋 15 15 柱窩尺寸mm 直徑(d2) 124;140 邊長(l×l) 110×110 鞋耳孔徑(d3) mm 12 注:柱窩尺寸對用于單體液壓支柱的柱鞋是指柱窩直徑d2,對用于金屬摩擦支柱的柱鞋是指柱窩方孔邊長l×l。 1.2性能要求承載能力: 柱鞋承載能力為柱鞋沿軸線方向承受載荷的能力。 額定載荷為柱鞋設(shè)計的最大承受載荷,其值定為1.2倍的支柱工作阻力。性能試驗:1000kN材料試驗機(jī)或支柱試驗臺,支柱柱底或與柱底相應(yīng)規(guī)格的專用件以及表2相應(yīng)規(guī)格的承壓墊圈。加載采用常規(guī)靜載荷加載方法,按圖2所示方式進(jìn)行。表2 試驗柱鞋規(guī)格(d1) 180- 200 220- 240 260- 280 300- 320 承壓墊圈 內(nèi)徑(1) 120 160 190 220 外徑(2) 200 240 270 300 高度(h1) 60- 100 2.立物理模型2.1根據(jù)單體支柱柱鞋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,以320規(guī)格的分體式金屬柱鞋為例,建立柱鞋物理模型。其中初定:D1=170mm,=15mm,L1=12mm,L2=12mm,R=500mm,如圖3所示。圖43.利用SolidWorks- Simulation對以上物理模型進(jìn)行仿真優(yōu)化仿真工作流程如圖5所示。3.1定義初始仿真算例算例類型:定義靜態(tài)算例。屬性設(shè)置:自適應(yīng),解算器為自動。材料屬性:鑄造碳鋼。接觸:零件接觸,選擇柱鞋實體和承載墊圈實體。夾具:固定承載墊圈。載荷:垂直向下,作用在柱窩內(nèi)底面上,30×1.2=36000kgf。3.2評估初始算例的結(jié)果運(yùn)算初始算例后,評估:在底部中心區(qū)安全系數(shù)nmin=0.67;質(zhì)量M=13.3kg,偏重。3.3設(shè)定設(shè)計算例的屬性設(shè)定設(shè)計算例質(zhì)量為:快速結(jié)果。3.4定義變量:2027步進(jìn)1;D1:160170mm步進(jìn);L1:128mm步進(jìn);L2:612mm步進(jìn);R:400450mm,步進(jìn)。3.5定義約束傳感器類型:Simulation數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)量:結(jié)果為應(yīng)力 ,分量為VON:Von Mises。屬性:單位為Mpa,準(zhǔn)則為模型最大值。3.6定義目標(biāo)傳感器類型:質(zhì)量屬性。屬性:柱鞋模型的質(zhì)量最小化。論文參考。3.7查看設(shè)計算例的結(jié)果算例的運(yùn)行結(jié)果:=23;D1=160;L1=18;L2=11;R=430。安全系數(shù)0.85,質(zhì)量11.70kg。論文參考。評價:質(zhì)量控制的可以,安全系數(shù)不夠。3.8調(diào)整結(jié)果修改模型調(diào)整=28以提高中心安全系數(shù);調(diào)整L2=以降低模型質(zhì)量。3.9查看調(diào)整后運(yùn)行結(jié)果安全系數(shù)1.04,質(zhì)量11.57kg。滿足設(shè)計期望。論文參考。.結(jié)束語傳統(tǒng)開發(fā)產(chǎn)品周期通常包括以下步驟:建造模型;生成設(shè)計的原型;現(xiàn)場測試原型;評估現(xiàn)場測試的結(jié)果;根據(jù)現(xiàn)場測試結(jié)果修改設(shè)計。建造了模型之后,需要確保模型能夠在現(xiàn)場有效地發(fā)揮作用。如果缺乏分析工具,則只能通過昂貴且耗時的產(chǎn)品開發(fā)周期來完成這一任務(wù)。這一過程將一直繼續(xù),直到獲得滿意的解決。現(xiàn)在我們在計算機(jī)上模擬模型的測試過程來代替昂貴的現(xiàn)場測試,從而降低費用。通過減少產(chǎn)品開發(fā)周期數(shù)量來縮短產(chǎn)品開發(fā)時間。宋步明(1964),男, 1988年河南工程技術(shù)學(xué)校礦山機(jī)電專業(yè)畢業(yè),1994年畢業(yè)于焦作礦業(yè)學(xué)院機(jī)制專業(yè),就職于河南煤化集團(tuán)焦煤公司鑫珠春機(jī)械制造廠,助理工程師,從事礦山機(jī)械及配件生產(chǎn)。通訊地址:河南省焦作市中站區(qū)怡光南路16號焦煤公司鑫珠春機(jī)械制造廠, 宋步明(收)