Диссертация (1173130), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

Так согласно записанным матрицам за радиальные элементы R1.1.3 и R1.2.3 первого сегмента не удовлетворяют условию долговечности и работоспособности, хордовый элемент H2.1 не удовлетворяет условию нормальной эксплуатации.1044.9 Математическая модель структурно-параметрического синтезаметаллоконструкции тележки на основе универсальной компоновочнойсхемы модульной конфигурацииСинтез структурных матриц металлоконструкций на основе УКСМК (рисунок 4.16) происходит согласно основным положениям, описанным в п. 4.2, сопределёнными поправками, обусловленными особенностями построения модульной металлоконструкции и характером связи её отдельных модулей.

В связис этим общий принцип построения структур матриц остаётся неизменным. Поаналогии с описанием УКСКК каждому модулю присваивается идентификационный номер. Хордовые Hi.j и радиальные Ri.j.k элементы записываются во втором итретьем блоке матрицы. Первый блок матрицы содержит обозначение двух образующих элементов, формирующих внешний контур каждого модуля по сопрягаемым плоскостям. Длина образующих элементов и угол между ними должны обеспечивать правильное сопряжение всех элементов тележки между собой.Рисунок 4.16 – Структура металлоконструкции на основе УКСМК105В общем виде матрица i-го модуля записывается следующим образом Oi. I H i. j Ri.

j .k i   Oi. II H i. j 1 0 0 H0i. j nRi. j .k 1Ri. j 1.k0Ri. j .k 2Ri. j 1.k 1Ri. j n.kRi. j .k 3Ri. j 1.k 2.....Ri. j .k 4.....Ri. j n.k m.....Ri. j 1.k m0Ri. j .k m 0 0 (4.17)здесь Oi.I – образующий элемент, расположенный слева от осевой линии модуля,Oi.II – образующий элемент, расположенный справа от осевой линии модуля.Математическая модель УКСМК дополняется матрицами, описывающимисоединения различных модулей тележки. Так все разъёмные соединения, применяемые в металлоконструкции модульной тележки, описываются матрицей вида [21]: B11 2 ( х)...B1m 2 ( х)  1m B2  3 ( х)...B2  3 ( х) B 1B3 4 ( х)...B3m 4 ( х)  B1 ( х)...B m ( х)  4 14 1(4.18)Число строк матрицы соответствует числу плоскостей сопряжения четырёхмодулей металлоконструкции тележки.

Буквой m обозначается количество разъёмных соединений на одной плоскости сопряжения двух соседних модулей. Подразъёмным соединением понимаются совокупности близко расположенных друг кдругу соединяющих элементов (болтов, осей) [21]. При этом принимается, что врамках одного разъёмного соединения применяются однотипные соединяющиеэлементы с одинаковыми параметрами. В скобках после обозначения разъёмногосоединения записывается координата его центра тяжести, отсчитываемая вдольповерхности соединения от внешнего контура к центру металлоконструкции [21].С помощью, данной матрицы могут быть описаны все необходимые параметрыразъёмных соединений (число и расположение соединяющих элементов, максимальное усилие в элементах соединений, действующие напряжения и допускаемые сопротивления соединяющих элементов).

К примеру, металлоконструкция, вкоторой первый и второй, второй и третий модули соединяются двумя разъёмными соединениями, а третий и четвертый, четвёртый и первый тремя соединениями, описывается следующей матрицей106B112 ( х); B122 ( х)B213 ( х); B223 ( х)B 123B34 ( х); B34 ( x); B34 ( x)  B1 ( х); B 2 ( х); B 3 ( х)  414141При наличии между модулями тележки центрального звена его параметрытак же описываются структурной матрицей вида: С12  С 2 3 С С  34  С41 (4.19)На основании данной матрицы составляются матрицы параметров, описывающие геометрию, нагруженность и напряжённо-деформированное состояниецентрального звена.Базовая архитектура математической модели структурно-параметрическогосинтеза металлоконструкции на основе УКСМК показана на рисунке 4.17. Вструктуру базовой архитектуры математической модели введены матрицы, описывающие параметры соединений модулей металлоконструкции грузовой тележки друг с другом.Рисунок 4.17 – Базовая архитектура математической модели структурнопараметрического синтеза металлоконструкции на основе УКСМК1074.10 Выводы по четвёртой главе1.

Разработана математическая модель структурно-параметрического синтеза металлоконструкции грузовых тележек кранов мостового типа общего назначения на основе универсальной компоновочной схемы комплексной конфигурации учитывающая нормативные требования к проектированию металлоконструкций грузоподъемных машин в области обеспечения их прочности, жесткости,устойчивости и выносливости, возможные конфигурации механизмов, расположенных на тележке, параметры настройки их систем управления.2.

Разработана математическая модель структурно-параметрического синтеза металлоконструкции грузовых тележек кранов мостового типа общего назначения на основе универсальной компоновочной схемы комплексной конфигурации, дополнительно учитывающая характер взаимосвязи отдельных сегментовмодульной металлоконструкции и позволяющая проводить процесс синтеза каждого модуля в отдельности.3. Использование предложенных математических моделей позволяет точечно определять необходимые геометрические параметры элементов металлоконструкции в зависимости от приложенной к ним нагрузки без завышения общейпрочности, жёсткости, устойчивости, последовательно корректируя величину соответствующих размерных показателей начиная с минимально возможных значений для обеспечения наименьшей материалоёмкости.108ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯМЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ ГРУЗОВОЙ ТЕЛЕЖКИ КРАНА МОСТОВОГОТИПА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙКОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ И МОДУЛЬНОЙКОНФИГУРАЦИИ5.1 Анализ распределения масс грузовой тележки с металлоконструкцией набазе универсальной компоновочной схемыОдной из основных задач, решаемых в ходе проектирования грузовойтележкикранараспределениямостовоговертикальныхтипа,являетсянагрузокнаобеспечениеходовыеравномерногоколёсаотвесатранспортируемого груза и массы собственных элементов тележки.

Призначительно отличающихся нагрузках наблюдается неравномерный износповерхности качения колёс, что может приводить к перекосу тележки в моментдвижения, заклиниванию тележки и усиленному износу реборд [6]. Прииспользовании различных компоновочных схем металлоконструкций, важноподобрать методику расчёта, позволяющую с достаточной точностью определитьзначения вертикальных нагрузок на ходовые колёса.5.1.1 Определение вертикальных нагрузок на ходовые колёса грузовыхтележек кранов мостового типаВ общем случае разница нагрузок между самым нагруженным колесом иколесом с минимальной нагрузкой должна составлять 10-15 % [53].

Подобноераспределение нагрузок получают последовательной корректировкой размеровколеи и базы тележки, а так же размещением отдельных узлов механизмовтележки и верхних блоков канатного полиспаста на введённой координатнойплоскости, приближая тем самым искомые величины нагрузок к необходимымзначениям.109Устоявшаяся процедура определения нагрузок имеет следующие недостатки.1. Положение центров масс всех отдельных узлов механизмов (редукторов,электродвигателей и т.д.) определяется исходя из общих рекомендаций. При этомположениецентровмассэтихузловможетнесколькоотличатьсяотобщепринятых точек в зависимости от конструктивного исполнения, что вопределённой степени вносит неточность в последующие расчёты [133].2. В ходе определения вертикальных нагрузок неизвестно точное значениемассы металлоконструкции и положение её центра масс, что связанно с начальнойнеопределённостью её конфигурации; тележка принимается условно симметричнойотносительно центральных геометрических осей координат с центром масс,совпадающимсцентромуказаннойкоординатнойсистемы[28].Этообстоятельство так же негативно сказывается на точности проводимых расчётов.После определения конфигурации и массы тележки может проводится уточнениевеличин вертикальных опорных нагрузок, что увеличивает трудоёмкость расчёта иобщее время, отводимое на проектирование тележки [39, 133].3.

В существующей методике нагрузки на колёса определяется исходя изположения общего центра тяжести установленных элементов. При этом неучитывается влияние конструкции опорных рам тележек на распределениенагрузок между ходовыми колёсами.Описанные недостатки могут быть устранены применением в процессепроектирования автоматизированных систем, в которых массогабаритныехарактеристики элементов определяются с высокой точностью для каждогоотдельного случая, а также применением металлоконструкций с универсальнойкомпоновочной схемой. Благодаря наличию универсальной компоновочнойсхемыположениецентратяжестииосновныхнесущихэлементов,воспринимающих внешние усилия, в таких тележках известны заранее и остаютсяпостоянными на всём протяжении проектирования [39, 133].Задача по определению вертикальных нагрузок на четыре ходовых колесаявляется внешне один раз статически неопределимой [39].

Таким образом точноерешение задачи весьма затруднительно и практически не всегда возможно. Для её110аналитического решения применяются две основные гипотезы: о шарнирной иабсолютно жесткой раме [39].Согласно теории шарнирной рамы её отдельные элементы соединенымежду собой шарнирно, при этом неточности изготовления, упругие свойстваканата и основания не влияют на распределение давлений на ходовые колёса, норасположение элементов внутри шарнирной рамы имеет большое значение [39].Опорные реакции отдельных колёс определяются исходя из выражений:Q  bQ  aQ ;1  1 P 1,34 B A  P  Q 1  bQ 1  aQ , 2, 4 4 B A (5.1)где KT и BT – колея и база тележки соответственно, aQ и bQ расстояния от точкирасположения равнодействующей всех масс Q до точки пересечения диагоналейопорногоконтура,котораяхарактеризуетнаивыгоднейшееположениеравнодействующей, сопровождающееся одинаковой нагрузкой на все ходовыеколёса.При применении теории жёсткой рамы её конструкция рассматривается какабсолютно жёсткое тело, до нагружения опирающееся на все четыре точки.

Характеристики

Список файлов диссертации