熔炉起落快慢对熔炉吊装梁强度分析研究

吊装梁起落的快慢,会引起吊装梁结构的振动,这种振动会引起吊装梁各部分变形发生变化,从而使吊装梁各部分应力发生变化,一旦吊装梁最大应力超过材料屈服极限,很有可能发生严重安全事故。为此,有必要基于ANSYS Workbench研究吊装梁在静止运动和匀变速运动强度,结果表明:吊装梁在静止运动、匀变速运动的最大等效应力都发生在纵向梁与小横梁接触部分,且最大等效应力都满足材料屈服强度;吊装梁初速度为0,在加速度分别为1m/s2、2m/s2、3m/s2下做匀加速运动,运行时间为0.026s,三种情况下等效应力值都达到最大,且加速度大的所对应等效应力值也最大;吊装梁在初速度为0.48 m/s,在加速度分别为1 m/s2、2m/s2、3m/s2下做匀减速运动,运行时间为0.015s,三种情况下等效应力值都达到最大,且加速度大的所对应等效应力值越小;在0.08s^0.16s吊装梁在匀加速运动、匀减速运动,最大等效应力值随时间增大都在减小。对于吊装梁做匀加速运动,加速度越大,对应等效应力值越大,对于吊装梁做匀减速运动,加速度越大,对应等效应力值越小。

钢覆面矫形工装上矫形架结构优化分析

钢覆面的支架龙骨焊接点较多,且受局部热点影响,大尺寸焊接极易出现扭曲变形和波浪变形,受焊缝布局不规则,焊接变形难以控制等情况,需要对大尺寸预埋龙骨焊接件进行矫形作业。为此项目部研发了钢覆面施工专用矫形工装。矫形工装中上矫形架横梁的应力分布、形变位移等情况对整个矫形工装起着至关重要的作用。由于上矫形架横梁跨度大,在作业过程中附加载荷时会产生变形,影响矫形件的最终矫形结果。因此很有必要对上矫形架进行有限元分析,对其结构进行优化设计。本文通过对研发的矫形工装上矫形架进行有限元分析和优化设计,以提高矫形工装的作业精度。通过对矫形工装的上矫形架进行数值分析,得到了上矫形架施加载荷时的应力分布情况和变形情况。在数值结果的基础上对原有的矫形工装进行了优化设计,并对优化后的上矫形架进行数值分析,结果表明上矫形架施加载荷时,最大等效应力均位于横梁与脚柱连接处,且最大等效应力都满足材料屈服强度。施加的力越靠近横梁两端,最大等效应力越小。横梁优化后的上矫形架最大应力大幅度减小,2等分点模型、3等分点模型和4等分点模型的最大等效应力分别减小了98.96%、81.2%和79.64%,横梁的最大变形位移分别减小了99.37%、87.83%和87.61%,有助于提高矫形工装的作业精度。

电缆连接套结构静力学分析及优化

缆线敷设常常涉及工程施工领域,人工敷设往往存在耗时、耗力及效率低等缺点,缆线敷设机器人可以避免上述缺点,提高敷设效率。电缆连接套结构是缆线机器人与缆线连接的关键结构,在缆线机器人进行工作时起纽带作用。本论述采用ANSYS Workbench对电缆连接套结构进行有限元静力学分析,对销轴的等效应力进行重点分析。结果表明:牵引力在合理范围之内时电缆连接套结构的位移形变均不超过0.2 mm,此时其位移形变可以忽略;当牵引力为最大F=15000 N、销轴材料为45#钢时,应力最大值超过其屈服强度,增大销轴半径虽然可以减小应力,但仍不能满足设计要求。考虑更换销轴材料且保持原有半径大小不变的方案,经过验证可选20 CrNiMo或40 CrNiMo作为销轴的新材料,半径保持7 mm不变时,销轴应力满足小于屈服强度的设计要求。

某电缆敷设机器人底部散热优化分析

电缆敷设机器人可以有效节省人力、提高缆线敷设效率。机器人工作时电机输出功率很大,因此在机器人工作时会产生大量的热量,导致局部温度升高。高温会严重影响电子元件的使用寿命和可靠性,增加故障率,因此对机器人进行热分析和热设计就显得必不可少。本论述将某电缆敷设机器人底部进行模型简化,通过数值计算的方法分析三种散热方式的优劣,结果发现将机器人电源侧开设强迫通风孔可有效提高散热,且换热量随着风量的增加而增大。