起重机的动刚度及其测试方法

起重机的动刚度及其测试方法
起重机的动刚度及其测试方法

桥式起重机主梁强度、刚度计算

桥式起重机箱形主梁强度计算 一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型) 1、受力分析 作为室内用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷P G、P Q和P H三种基本载荷和偶然载荷P S,因此为载荷组合H。 其主梁上将作用有P G、P Q、P H载荷。 主梁跨中截面承受弯曲应力最大,为受弯危险截面;主梁跨端承受剪力最大,为剪切危险截面。 当主梁为偏轨箱形梁时,主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外,还要计算扭转剪切强度,弯曲强度与剪切强度需进行折算。 2、主梁断面几何特性计算 上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。

④y c h 1 R (H 寸) 1 2 巴佗 h 2) (cm ) ⑤ J x Bh 13 12 2 F 1 y 1 2b(H hi h 2)3 2 2F 2 y 3 F 3 y (cm ) 12 2 12 ⑥ J y AB 3 h 2B 2 2 也 2F 2 (弓 b )2 (cm 4) 12 12 12 2 2 图2-4 注:此箱形截面垂直形心轴为 y-y 形心线,为对称形心线。因上下翼 缘板厚不等,应以x '— X’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线 x — X 位置y c 。 ① 断面形状如图2-4所示,尺寸如图所示的H 、h i 、h 2、B 、b 、b o 等。 ② F F i 2F 2 F 3 [ F i Bh i , F 2 bh o , F 3 Bh ?] ③ q Fr (kg/m ) F 1 2F 2 F 3

⑦W X J x/y c和J x/H y c(cm3) ⑧W y J y B (cm3) 3、许用应力为[]和[] 4、受力简图 Pi P2 图2-5 P i与P2为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压,由P Q和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。如P i P2 P时,可认为P等于P Q和小车

结构的刚度计算

建筑力学行动导向教学案例教案提纲

模块六:静定结构的位移计算及刚度校核 6.1.1 杆系结构的位移 杆系结构在荷载或其它因素作用下,会发生变形。由于变形,结构上各点的位置将会移动,杆件的横载面会转动,这些移动和转动称为结构的位移。 图6-1 刚架的绝对位移图6-2刚架的相对位移 我们将以上线位移、角位移及相对位移统称为广义位移。 除荷载外,温度改变、支座移动、材料收缩、制造误差等因素,也将会引起位移,如图11.3(a) 和图11.3(b)所示。 图6-3其他因素引起的位移 6.1.2 计算位移的目的 在工程设计和施工过程中,结构的位移计算是很重要的,概括地说,计算位移的目的有以下三个方面: 1、验算结构刚度。即验算结构的位移是否超过允许的位移限制值。 2、为超静定结构的计算打基础。在计算超静定结构内力时,除利用静力平衡条件外,还 需要考虑变形协调条件,因此需计算结构的位移。 3、在结构的制作、架设、养护过程中,有时需要预先知道结构的变形情况,以便采取一 定的施工措施,因而也需要进行位移计算。 建筑力学中计算位移的一般方法是以虚功原理为基础的。本章先介绍虚功原理,然后讨论在荷载等外界因素的影响下静定结构的位移计算方法。 6.2.构件的变形与刚度校核 6.2.1轴心拉压变形 一、纵向变形 1、拉压杆的位移:等直杆在轴向外力作用下,发生变形,会引起杆上某点处在空间位 置的改变,即产生了位移△l。 2、计算公式

N N F F l l dx dx dx E EA EA σ ε?====??? 图6-4轴心受拉变形 EA l F l N =?—— EA 称为杆的拉压刚度 (4-2) 上式只适用于在杆长为l 长度N 、E 、A 均为常值的情况下, 即在杆为l 长度内变形是均匀的情况 [例6.2-1]某变截面方形柱受荷情况如图6-5所示,F=40KN 上柱高3m 边长为240mm,下柱高4m 边长为370mm ,E=0.03×105 Mpa 。试求:该柱顶面A 的位移。 解:1.绘内力图 图6-5 二、横向变形 1、横向变形 (公式6-1) 2.横向变形因数或泊松比 (公式6-2) 【例6.2-2】 一矩形截面钢杆,其截面尺寸b ×h =3mm ×80mm ,材料的E =200GPa 。经拉伸试验测得:在纵向100mm 的长度内,杆伸长了0.05mm ,在横向60mm 的高度内杆的尺寸缩小了0.0093mm ,试求:⑴ 该钢材的泊松比;⑵ 杆件所受的轴向拉力F P 。 解:(1)求泊松比。 求杆的纵向线应比ε 求杆的横向线应变ε′ 求泊松比μ (2)计算杆受到的轴向拉力 由虎克定律σ=ε·E 计算图示杆件在F P 作用下任一横截面上的正应力 σ=ε·E =5×10-4×200×103=100MPa 333 3 52522.4010310120104100.03102400.03103701.86BC BC AB AB AB BC AB BC N l N l l l l EA EA ?=?+?=+-???-???=+ ????=-求变形: a a d -1=?a a ?-= 'εε εν' =νεε-='4105100 05 .0-?==?= l l ε4 '1055.160 0093.0-?-=-=?=a a ε31.010 51055.14 4 '=??-==--εεμA F N = σ

微机控制橡胶静刚度压力试验机

WDW-Y100A微机控制橡胶静刚度压力试验机 一、产品简介:鑫光WDW-Y100A静刚度试验机执行标准:双作用弹性旁承技术条件(Q/QC35-091-2000)转向架用轴向橡胶垫技术条件(Q/QC35-092-2000)。除了可以做橡胶静钢度特性试验以外,还可以当作全自动压力试验机使用,做水泥、混凝土、陶瓷等材料的保载、恒加荷力学试验。加配相关附件后,亦可以做抗弯、抗折的试验。 二、微机控制橡胶静刚度试验机功能、特点 该试验机主要用于转向架橡胶弹性旁承体的静刚度特性试验及转向架橡胶垫等产品的静刚度特性试验. 2..2 该试验机采用双立柱框架结构,上压盘安装在上固定横梁上,下

压盘在驱动丝杠的作用下向上对试样进行加载,交流伺服控制及传动系统安装在主机的下部。 试验机交流伺服调速系统,控制高精度、高频响交流伺服电机,驱动精密低噪音减速机,带动精密滚珠丝杠副进行试验,可实现试验速度的大范围调节(min),试验过程平稳、高效。 采用联想品牌微机,配有Windows橡胶压力试验机专用软件,根据国家标准或用户提供的标准进行试验,完成试验过程中试验参数的设定、试验过程的控制、数据采集、处理、分析及显示,控制及测量精密、准确。并对试验数据进行统计和处理,然后输出打印各种要求的试验曲线及试验报告,智能、方便。 可实现试样装夹时横梁的快/慢升降调整,操作灵活、随意切换。 具有试验结束后返回初始位置的功能,高效,快捷。 具有工作位置的限位保护功能及过载保护功能,可靠、安全。 自建强大的试验数据库,试验数据可随时保存、查询、调用. 三、微机控制橡胶静刚度试验机主要技术指标: 试验力测量范围及精度: 2 kN---100 kN 试验力示值精度:均优于±1% 位移(变形)控制速度调节范围: min 位移显示分辨率: .上下压盘之间的最大距离: 250mm 上下压盘的尺寸: Φ140mm 试验机功率: AC220V50Hz ; 600W

某轻客接附点局部动刚度研究分析(精)

某轻客接附点局部动刚度分析(精)

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3 某轻客白车身接附点局部动刚度分析 BIW Input Point Inertance Analysis of Light Bus 王纯 雷应锋 崔璨 李翠霞 昃强 (长安汽车北京研究院 北京100195) 摘 要:本文应用Altair 公司的HyperWorks 软件,建立了某轻型客车白车身有限元模型,对白车身接附点进行动刚度分析及优化,并通过试验与仿真结果对比,验证了模型和分析方法的正确性。 关键词:白车身 接附点 动刚度HyperWorks 有限元 Abstract: To achieve the BIW IPI analysis and optimization of light bus, the CAE model of the BIW is operated by HyperWorks. By comparing the results of simulation and testing, the correctness of the model and the analytical method was verified. Key words: BIW, Input point, IPI, HyperWorks CAE 1 引言 目前,随着消费者对汽车的要求越来越高,对汽车的认识也越来越成熟,汽车的NVH 性能逐渐成为消费者非常关注的性能指标之一,同时也是区分汽车档次的重要指标之一。因此,在汽车研发设计之初就必须考虑到整车的NVH 性能问题。在整车NVH 分析中,车身系统既是直接向车内辐射噪声的响应器,又是传递各种振动、噪声的重要环节,因此它的吸声、隔声特性对减少车内噪声和振动有着重要的意义[1]。 白车身接附点局部动刚度考察的是在所关注的频率范围内该点局部区域的刚度水平,刚度过低必然影响隔振效果并引起更大的噪声,因此该性能指标对整车NV H 性能有较大的影响,是在整车NVH 分析中首先要考虑的因素。NVH

impactTest机床主轴动刚度测试

LMS impactTesting在机床主轴上的应用 发表时间:2011/11/25 万力游来源:LMS2011论文集 关键字:动刚性impact Testing边界模态抗振性 动刚性是指主轴抵抗外界动态力的能力,单位N/mm。机床主轴动刚性分析是检验机床主轴动态性能好坏的一项重要指标,是机床的抗振和抗外力干扰能力的体现,特别是在高速精加工机床主轴上,这项指标尤为重要。LMS为此提供了强大的分析功能。 数控铣床主轴是铣床的核心部件,它直接承载着刀盘的切削力,传递电机的扭矩。因此,其上的轴承预紧、安装配合状态以及支持方式都直接影响着主轴的刚性和机床的加工能力。我们通过动刚性测试和分析可以获取“主轴-轴承系统”的低阶固有频率以及各阶固有频率下对应的动刚度数值。通过“移频降幅”的措施,提高主轴的抗振性,改善产品的加工质量,避免切削振纹的产生。 1 试验准备 本次试验采用LMS公司的Impact Testing测试分析软件,结构模态用ICP三向加速度计(PCB),模态力锤(软橡胶头),抗干扰屏蔽电缆线。 2 试验方法 用橡胶垫和弹性绳来模拟主轴的自由边界条件,橡胶垫和弹性绳的自然频率应为“主轴-轴承系统”固有频率的1/5。由于在铣削加工过程中,主轴前端是承受断续切削冲击的主要部位,也是我检测主轴动态性能关键部位。将加速计用磁铁或蜂蜡粘于主轴前端,用模态力锤在加速计附近敲击主轴前端,为保证测试的准确性,每次锤击的方向和力度要基本一致,数据取10次平均,测试带宽取800HZ,分辨率1HZ。结合Impact Testing测试软件所得的频响函数,相干性(coherence),动刚度(dynamic Stiffness)曲线分析“主轴-轴承系统”的动刚性。 3 试验内容 (1)让主轴部件放在垫有橡胶垫的地面上,其他个方向处于自由状态。如图1所示。

50-10t,16.5m桥式起重机主梁强度刚度的验算

QD50/10t-16.5mA5吊钩桥式起重机主梁强度刚度的验算 2008年1月

一、主要参数及技术特性的计算 1)主要参数 跨度L=1650(cm)额定起重量G起=50000kg 桥架自重G桥=16857kg 主梁(单根)自重G主=4072kg 小车自重G小=15960kg 小车轮距b=337cm 小车轨距K=350cm 主要钢结构件材质:Q235B 查表:σs=235Mpa=235×10.1972=2396.342kgf.cm-2 取安全系数n0=1.5 [σ]=σs n0=2396.342 1.5 =1597.56(kgf.cm-2) GB3811-83中规定,双梁桥式起重机垂直静扰度应满足下述要求: 工作级别为A5及以下的起重机 [y c]≤L 700=1650 700 =2.357(cm) 2)小车在主梁上轮压P1和P2的计算 由图中查出:小车轮距:b=337(cm),ζ=36.2(cm) V A’≈ V D’=P1=G小 4+G起 4 (1- 2ζ b )

=15960 4+50000 4 (1- 2×36.2 337 )=3990+9815=13805(kg) V C’≈ V B’=P2=G小 4+G起 4 (1+ 2ζ b )=3990+15185=19175(kg) R= P1+ P2=32980(kg) 3)主梁截面技术特性的计算: H=142cm,B=50.2cm,h=140cm,b=49cm 由图2主梁截面图求出:主梁上最大弯矩处的截面抗弯模数W Z(cm3)和跨中的断面惯性矩J Z(cm4) 对箱形主梁可以把每根主梁视为简支梁,截面抗弯模数W Z由下式得出: W z=BH 3-bh3 6H =50.2×142 3-49×1403 6×142 =10893.26(cm3) J z=BH 3-bh3 12 =50.2×142 3-49×1403 12 =773421 4)主梁单位长度自重的计算: 主梁单位长度自重用下式计算: g=G L = 4072 1650 =2.47——不考虑运动冲击系数

机床静刚度测定实验指导书

机床静刚度实验 一、实验目的: 通过实验,使学生进一步了解由机床(包括夹具)一工件一刀具所组成的工艺系统是一弹性系统,在此系统中因切削力、零件自重及惯性力等的作用,工艺系统各组成环节会产生弹性变形及系统中各元件之间若有接触间隙,在外力的作用下会产生位移,并且熟悉机床静刚度的测量方法和计算方法,从而更深的理解机械制造工艺中的工艺设备及其对零件加工质量的影响,提高学生分析和处理问题的能力。 二、实验装置 机床一台 静刚度测定装置一套 图1 机床静刚度测定装置图 三、实验方法与步骤 1、如上图所示,在机床的两顶尖间装夹一根刚度很大的光轴1 (光轴受力后变形可忽略 不计)。 2、将加力器5固定在刀架上,在加力器与光轴间装一测力环4。 3、在测力环内孔中固定安装一个千分表,当对如图1所示安装的测力环施加外力时, 其中的千分表指针就会变动,其变动量与外载荷之间对应关系可在材料试验机上预先测出,千分表2、3、6的指针也会因与之接触部位的位移而变动。 4、实验时用扳手扭转带有方头的螺杆7,以施加外载荷(Fy)。然后读出靠近在车头, 尾座和刀架安放的千分表(2)、(3)、(6)的读数,并记录下来填入表1中。

2 根据以上数据,计算出床头、刀架和尾座的受力F 头、F 刀和F 尾。 为了说明尾座套筒伸出长度对刚度的影响,实验时可将套筒分别伸出5mm 和105mm 。并分别测出千分表读数和计算出刚度的数值,填入表2中。 表2 机床静刚度计算 四、静刚度的计算 为了计算方便,实验时可将测力环抵在刚性轴的中点处。故机床、床头、刀架它们之间的刚度关系可以用下式表示: )j 1 j 1(41j 11尾头刀机++=j 式中:头 头头Y F j =;刀刀刀Y F j =;尾尾尾Y F j =

动刚度与静刚度

动刚度与静刚度 静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度,动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需要的动态力。 静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量,动刚度则是用结构振动的频率来衡量; 如果动作用力变化很慢,即动作用力的频率远小于结构的固有频率时,可以认为动刚度和静刚度基本相同。否则,动作用力的频率远大于结构的固有频率时,结构变形比较小,动刚度则比较大。 但动作用力的频率与结构的固有频率相近时,有可能出现共振现象,此时动刚度最小,变形最大。金属件的动刚度与静刚度基本一样,而橡胶件则基本上是不一样的,橡胶件的静刚度一般来说是非线性的,也就是在不同载荷下的静刚度值是不一样的;而金属件是线性的,也就是说基本上是各个载荷下静刚度值都是一样的; 橡胶件的动刚度是随频率变化的,基本上是频率越高动刚度越大,在低频时变化较大,到高频是曲线趋于平坦,另外动刚度与振动的幅值也有关系,同一频率下,振动幅值越大,动刚度越小 刚度 刚度 受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。各向同性材料的刚度取决于它的弹性模量E和剪切模量G(见胡克定律)。结构的刚度除取决于组成材料的弹性模量外,还同其几何形状、边界条件

等因素以及外力的作用形式有关。分析材料和结构的刚度是工程设计中的一项重要工作。对于一些须严格限制变形的结构(如机翼、高精度的装配件等),须通过刚度分析来控制变形。许多结构(如建筑物、机械等)也要通过控制刚度以防止发生振动、颤振或失稳。另外,如弹簧秤、环式测力计等,须通过控制其刚度为某一合理值以确保其特定功能。在结构力学的位移法分析中,为确定结构的变形和应力,通常也要分析其各部分的刚度。 刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。零件的刚度(或称刚性)常用单位变形所需的力或力矩来表示,刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类(即材料的弹性模量)。刚度要求对于某些弹性变形量超过一定数值后,会影响机器工作质量的零件尤为重要,如机床的主轴、导轨、丝杠等。 工艺系统的刚度 1 .基本概念 刚度的一般概念是指物体或系统抵抗变形的能力。用加到物体的作用力与沿此作用力方向上产生的变形量的比值表示,即(10-5 ) 式中——静刚度( N) ; ——作用力(N/mm ); ——沿作用力方向的变形量(mm )。 越大,物体或系统抵抗变形能力越强,加工精度就越高。

乘用车副车架静刚度分析规范

精选文档 Q/JLY J711 -2009 乘用车副车架静刚度CAE分析规范 编制: 校对: 审核: 审定: 标准化: 批准: 浙江吉利汽车研究院有限公司 二〇〇九年三月

精选文档 前言 为了给新车型开发提供设计依据,指导新车设计,评估新车结构性能,结合本企业实际情况,制定本规范。 本规范是对Q/JLY J711160-2008《乘用车副车架刚度CAE分析规范》的修订。与Q/JLY J711160-2008相比,主要差异如下: ——对原有章节进行重新编排; ——对分析模型的处理进行重新定义; ——对数据处理进行详细表述; ——对评价标准进行补充; ——对分析报告内容进行修改。 本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。 本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司工程分析部负责起草。 本规范主要起草人:李慧梅。 本规范于2009年4月15日发布并实施。标准号为Q/JLY J711160-2008的规范于2008年7月28日第一次发布,本次修订为第一次。

1 范围 本规范规定了乘用车副车架静刚度CAE分析的软硬件设施、输入条件、输出物、分析方法、分析数据处理及分析报告。 本标准适用于乘用车副车架静刚度CAE分析。 2 软硬件设施 a)软件设施:主要用于求解的软件,采用MSC/NASTRAN; b)硬件设施:高性能计算机。 3 输入条件 乘用车副车架静刚度分析的输入条件主要指副车架有限元模型,一个完整的副车架有限元模型含内容如下: a)副车架各个零件的网格数据; b)副车架焊点数据; c)各个零件的材料数据; d)各个零件的厚度数据。 4 输出物 乘用车副车架静刚度分析的输出物为PDF文档格式的分析报告,针对不同的车型统一命名为《车型副车架静刚度分析报告》(“车型”代表车型代号,如:车型为GC-1,则分析报告命名为《GC-1副车架静刚度分析报告》)。 5 分析方法 5.1 分析模型 分析模型包括副车架的有限元模型,钣金件均采用壳单元模拟,点焊采用CWELD模拟,线焊采用RBE2或壳单元模拟。 5.2 分析模型的建立 建立有限元模型,应符合下列要求: a)副车架各个零件的网格质量应符合求解器的要求; b)副车架各个零件的材料,须与明细表规定的材料相对应; c)副车架各个零件的厚度,须与明细表规定的厚度相对应;

乘用车悬架安装点静刚度分析规范

Q/JLY J711 -2008 乘用车悬架安装点静刚度CAE分析规范 编制: 校对: 审核: 审定: 标准化: 批准: 浙江吉利汽车研究院有限公司

二〇〇八年九月

前言 为了给新车型开发提供设计依据,指导新车设计,评估新车结构性能,结合本企业实际情况,制定本标准。 本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。 本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司综合技术部负责起草。 本规范主要起草人:汤志鸿。 本规范于2008年9月15日发布并实施。

1 范围 本标准规定了乘用车悬架安装点静刚度CAE分析的软硬件设施、输入条件、输出物、分析方法、分析数据处理及分析报告。 本标准适用于乘用车悬架安装点静刚度CAE分析。 2 软硬件设施 乘用车悬架安装点静刚度CAE分析,主要包括以下设施: a)软件设施:主要用于求解的软件,采用MSC/NASTRAN; b)硬件设施:高性能计算机。 3 输入条件 3.1 白车身3D几何模型 乘用车悬架安装点静刚度CAE分析的白车身3D几何模型,数据要求如下: a)白车身各个零件的厚度或厚度线; b)白车身几何焊点数据; c)3D CAD数据中无明显的穿透或干涉; d)白车身各个零件的明细表。 3.2 白车身有限元模型 乘用车悬架安装点静刚度分析的输入条件主要指白车身的有限元模型,一个完整的白车身有限元模型中含内容如下: a)白车身各个零件的网格数据; b)白车身焊点数据; c)各个零件的材料数据; d)各个零件的厚度数据。 4 输出物 乘用车悬架安装点静刚度分析的输出物为PDF文档格式的分析报告,针对不同的车型统一命名为《车型悬架安装点静刚度分析报告》(“车型”用具体车型代号替代如:车型为GC-1,则分析报告命名为《GC-1悬架安装点静刚度分析报告》),报告内容的按7规定的内容编制。

什么是动刚度

什么是动刚度? 在NVH领域,经常计算或测试动刚度,像悬置动刚度、支架动刚度、车身接附点动刚度等等。那什么是动刚度,动刚度的大小对结构有什么影响? 本文主要内容包括:1. 静刚度;2. 单自由度动刚度;3. 多自由度动刚度;4. 原点动刚度;5. 悬置动刚度;6. 支架动刚度;7. 怎么测量动刚度;刚度是指结构或材料抵抗变形的能力。由于结构或材料所受荷载的不同,可能受到静载荷或动载荷,因此,刚度又分为静刚度和动刚度。当结构或材料受到静载荷时,抵抗静载荷下的变形能力称为静刚度;当受到动载荷时,抵抗动载荷下的变形能力称为动刚度。故,结构或材料既有静刚度又有动刚度。相对而言,在NVH领域,结构或材料受到动载荷的概率远大于静载荷,因此,更普遍关心动刚度。在之前文章《什么是频响函数FRF?》中也提到用加速度与力之比的频响函数和用力与位移之比的动刚度应用更为广泛。 1.静刚度 在讲述动刚度之前,有必要先了解静刚度。静刚度用单值即可表示,不随频率变化。由于静载荷引起的变形又分为弯曲或扭转等,因此,刚度又分为抗弯刚度和抗扭刚度,材料的刚度计算可参考材料力学教科书。在这以弹簧为例说明静刚度,当弹簧受到静力F时,其静态伸长量为X,此时F=kX,k为弹簧的静刚度。单位为N/mm,表示每增加1mm需要的拉力大小。弹簧静刚度常数跟材料的杨氏模量、线径、中径和有效圈数有关。当拉力越来越大时,弹簧的伸长量也增大,如下图所示,但二者满足线性关系。红色曲线表示的斜率即为弹簧静刚度。 注:以下所说到的刚度,如没有特殊说明,都是指的动刚度。 2. 单自由度动刚度在文章《什么是频率函数FRF?》中,我们已经明白了频响函数可以用位移/力表示,当用力/位移时,表示的是动刚度。对于单自由度系统,如下图所示,我们再回顾一下用位移表征的FRF

实验一车床三向力静刚度测定

实验一车床三向力静刚度测定 一、实验目的与要求: 1.熟悉车床静刚度的测定方法。 2.比较车床各部件刚度的大小,分析影响车床刚度的各种因素。 3.巩固和验证《机械制造工艺及夹具设计》中有关系统刚度和误差复映规律的概念。 二、实验设备和仪器: 1.CA6140车床。 2.三向力静刚度测定仪。 3.千分表。 三、实验方法: 1. 图 1 将紧锁套9(见图1)装在车床尾座套筒上。由于在该套上有两个相互垂直的平面,所以可将磁性表座安放在小拖板上,用百分表在套9的水平面上拉表,或将角尺放在床身上,依套9的垂直平面找正,当找正后,即将两个夹紧螺钉12固定,这时,套9上的刻线即位于车床前后顶尖轴线所处的水平平面内,随后将弓形体1装在车床两顶尖之间,摇动尾座手把将顶尖压在弓形体1右顶尖孔中,再将销8插入套9的孔中,将手把2扭入弓形体所选定的螺纹孔中(如图1所示为30o). 2.模拟车刀的安装: 第一种情况: α=0o,β由0o转到90o时(见图3),可将模拟车刀刀杆装在车床刀架左边的压刀槽内,这时,先将找正顶尖6装入弓形体孔内,将刀杆13安装在与车床两顶尖中心连线相垂直,并在刀杆底部垫适当厚度的垫铁,使顶尖6的尖端与模拟刀头14的中心孔均匀接触,这时模拟车刀上的刚球中心便与车床中心等高。若弓形体转动不同的?角,可将模拟车刀刀头转适应的角度,转角大小以刀头与测力圈不相撞为准。 第二种情况: α=30o,β由0o转到90o时。仍将模拟车刀刀杆装在车床刀架左边的压力槽内(见图2a),车刀高度方向(即Z方向)位置的确定仍与第一种情况相同,但由于α≠0o,所以模拟车刀必须在X-Y平面内转相应的角度,转角大小的确定,是以模拟车刀受力后使刀架所产生得力距,与一般车削时受力架产生的力矩尽量相接近,由于刀架的转动,刀头上的刚球中

模板刚度计算

采用10mm厚竹胶板50×100mm木方配制成梁侧和梁底模板,梁底模板底楞下层、上层为50×100mm木方,间距200mm。加固梁侧采用双钢管对拉螺栓(φ14),对拉螺栓设置数量按照以下原则执行:对拉螺栓纵向间距不大于450mm。对拉螺栓采用φ14PVC套管,以便周转。 搭设平台架子,立杆间距不大于900mm,立杆4m,2m对接,梁底加固用3m、2m钢管平台、梁底加固钢管对接处加设保险扣件。立梁用一排对拉螺栓间距600mm,次梁侧面钢管与平台水平管子支撑,板、梁木方子中到中间距200mm。 ⑵梁模板设计 本工程转换层梁最大截面1125mm×1400mm,取此梁进行验算,跨度7.20m。梁底模板采用δ=14厚多层板,模板下铺单层木龙骨50×100木方,间距200mm。梁底用钢管做水平管,梁底加固采用钢管、扣件病及保险扣件。梁侧模板为δ=14厚多层板,设立楞为50×100木方,间距200mm,中间加两道φ12对拉螺杆,固定Φ48×3.5双根钢管横向背楞两道,拉杆间距500mm,计算梁底模木方、支撑。 模板支设见前设计图 木方材质为红松,设计强度和弹性模量如下: fc=10N/mm2;fv=1.4N/mm2;fm=13N/mm2;E=9KN/mm2; 松木的重力密度为:5KN/mm3; 底模木方验算: 荷载组合: 模板体系自重:{(0.015×(1.5+0.5)×0.3+(0.1×0.05×5+0.1×0.1×2)×5)}×1.2=0.486KN/m; 混凝土自重:24×0.9×0.5×1.2=12.96KN/m 钢筋自重: 1.5×0.9×0.5×1.2=0.81KN/m; 混凝土振捣荷载:2.0×0.5×1.4=1.4KN/m; 合计:15.656KN/m 乘以折减系数0.9,q=0.9×14.09=12.68KN/m; 木方支座反力: R=(4-b/L)qb3/8L3=(4-0.25/0.6)×12.68×0.253/(8×0.63) = 0.41KN; 跨中最大弯距: Mmax= KqL2 =0.07×12.68×0.62=0.32KNm; 内力计算: σ=M/W=0.32×106/(100×1002/6) =1.92N/mm2<fm =13 N/mm2; 强度满足要求。 挠度计算: 模板体系自重:(0.015×(1.5+0.5)×0.3+(0.1×0.05×5+0.1×0.1×2)×5)=0.405KN/m; 混凝土自重:24×0.9×0.5=10.8KN/m; 钢筋自重: 1.5×0.9×0.5=0.675KN/m; 混凝土振捣荷载:2.0×0.5=1KN/m; 合计:12.88KN/m 乘以折减系数0.9,q=0.9×12.88=11.59KN/m; f=KfqL4/100EI =0.0521×11.59×6004/100×9000×(100×1002/6) =0.522mm<[f]=L/400=600/400=1.5mm 挠度满足要求。

桥式起重机主梁强度、刚度计算

桥式起重机主梁强度、刚度计算

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桥式起重机箱形主梁强度计算 一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型) 1、受力分析 作为室内用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷G P 、Q P 和H P 三种基本载荷和偶然载荷S P ,因此为载荷组合Ⅱ。 其主梁上将作用有G P 、Q P 、H P 载荷。 主梁跨中截面承受弯曲应力最大,为受弯危险截面;主梁跨端承受剪力最大,为剪切危险截面。 当主梁为偏轨箱形梁时,主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外,还要计算扭转剪切强度,弯曲强度与剪切强度需进行折算。 2、主梁断面几何特性计算 上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。

图2-4 注:此箱形截面垂直形心轴为y-y 形心线,为对称形心线。因上下翼缘板厚不等,应以x’— x ’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x —x位置c y 。 ① 断面形状如图2-4所示,尺寸如图所示的H、1h 、2h 、B 、b 、0b 等。 ② 3212F F F F ++=∑ [11Bh F =,02bh F =,23Bh F =] ③ Fr q ∑= (m kg /) ④ 3 21232021122.)21(2)2(F F F h F h h F h H F F y F y i i c +++++- =∑?∑= (cm ) ⑤ 2 233 22323212113 112 212)(212y F Bh y F h h H b y F Bh J x ?++?+--+?+= (4cm ) ⑥ 202032231)2 2(21221212b b F h b B h B h J y ++++= (4cm )

车床静刚度测量实验报告

机械制造工艺学实验 实验一车床静刚度测量 一、实验目的 1.通过本实验,熟悉车床静刚度测量的原理方法和步骤 2.通过对车床静刚度的实测和分析,对机床的静刚度和工艺系统的静刚度的基本概念加深 认识 3.了解实验仪器的布置和调整,熟悉其使用方法 二、基本概念 工艺系统的静刚度是指车床在静止状态下,垂直主轴的切削力P y与工件在y向的位移的比值: 三、实验原理 1.由于静刚度仪和模拟车刀的刚度很大,在实验的加载范围内所产生的变形很小可以忽略 不计。这样所测得的变形可以完全是车床各部的变形,这样就可以把工艺系统的静刚度和车床的静刚度等同起来。 2.为模拟车床实际切削状态,使之在XYZ三个方向都有切削力载荷,并可以调整到一般切 削条件下的P X、P y、P z三个力的比值,采用三向刚度测定仪。该仪器是通过加载机构和测力环,再经过弓形体和模拟车刀,对车床施加载荷,模拟切削力和三向切削分力的关系为: P X= P*sinαβ P y= P*cosα*sinβ P z= P*cosα*cosβ 公式中:P 模拟切削力(由测力环千分表测得) α角为加载螺钉在弓形体上所调整的角度(刻度) β角为弓形体绕X轴(主轴)转动刻度读数的余角 3.为计算方便,模拟车刀的位置调整在弓形体的正中间,这样 为简便起见,去表中载荷P的最大值280kgf时,主轴头、刀架及尾座的静刚度代替三个部位的平均静刚度,这样带入下面公式就可以算出车床的静刚度。(公式的推导见教科书)

四、实验设备 1.C616车床一台 2.三向静刚度仪一台 3.千分表4只 五、实验步骤 1.消除车床零部件之间的间隙,加预载荷、 2.卸掉预载荷,将此时的各千分表的读数记下来(初始值),测力环千分表调零 3.按实验记录表中给出的测力环变形量和载荷的对应值依次加载,最大加至280kgf然后再 逐点依次卸载,每次加载后记录各千分表的读数 六、实验注意事项 1.在实验过程中刀架、溜板箱要锁紧 2.主轴锁紧,防止转动 3.机床在实验过程中不许有任何震动,以免影响测量结果 七、实验报告要求 1.实验名称 2.实验目的 3.实验所用的仪器设备 4.实验记录表 5.以实验记录数据中Y值做横坐标,计算出得P y为纵坐标,画出刀架在三种受力情况下的 静刚度曲线

轿车白车身模态和静刚度的试验和CAE

轿车白车身模态和静刚度的试验和CAE 东南(福建)汽车工业有限公司研发中心蔡坚勇宋名洋 [摘要]本文介绍利用AItair/HyperMesh软件创建某紧凑型轿车白车身有限元模型,运用MSC/Nastran软件求解白车身结构的固有模态、静态弯曲刚度和扭转刚度。介绍相关试验方法,并把试验值和CAE分析值进行比较。验证了CAE分析模型的有效性,认为该车型车身具有较好的动态特性和静态扭转刚度。 [关键词]白车身;模态;弯曲刚度;扭转刚度 当前,CAE(计算机辅助工程分析)技术已经成熟,在国外大型汽车企业中得到了广泛应用,在我国一些大型汽车企业为了提升自主研发能力。已将CAE技术应用到新车型研发中,且获得了良好的效果。本文分别利用试验方法和CAE分析方法求解某紧凑型轿车白车身的模态、静态刚度值,并把试验值和CAE分析值进行比较,验证了CAE分析值的可靠性。 1白车身CAE模型创建 该车轴距25lOmm.前轮距l472mm。后轮距1465mm。采用Altair/HyperMesh软件创建白车身CAE模型,钣金件用壳单元模拟,共有444031个,其中三三角形壳单元14124个.占3.2%,单元尺寸5~15mm,粘胶和焊点采用实体单元模拟,共5195个。烧焊和螺栓采用刚性单元模拟。单元质缱符合企业给定标准。为减少CAE建模的工作耸.采用同一个白车身CAE模型进行以上所有工况分析。材料属性南企业提供的参数设置,见表1。白车身CAE模型如图l所示。 表1材料参数 图1白车身CAE模型 2白车身模态试验和CAE分析 模态分析技术源于20世纪30年代提出的将机电进行比拟的机械阻抗技术,是用于对机械系统、土建结构、桥梁等工程结构系统进行分析的现代化方法和手段川。模态试验是通过试验设备,采集激励点信号和测肇点的响应信号,经过软件分析处理后获得结构固有频率和相应振型。它可以验证和校核有限元模型的合理性,为后续进行静刚度或其它CAE分析提供一个合理的有限元模型。CAE分析是由计算机根据有限元方法,求解有限元模型的固有频率和相应振型。模态试验和CAE分析方法具有相同的效果,二者相互辅助。2.1模态试验 车辆坐标系的定义:以车辆前进方向为x轴负向,前进方向左侧为y轴负向,竖直向上为z轴正向。 为了使试验值和CAE分析值能够进行对比,试验时白车身上布置的测量点和CAE模型中的观察点应具有相同的位置。 测量点布置在车身主要承载件上,发动机舱部分均匀布置在左、右前纵梁,前横梁,前嗣上挡板上,乘员舱部分均匀分布在顶蓬前横梁,顶蓬左、右横梁,左、右前立柱。左、右中立柱.左、右后立柱,后门框,左、中、右地板纵梁,前、后地板横梁,顶蓬加强梁上。x、y、z三个方向信号提取点数目各为130个。 试验时用四根柔软的橡皮绳将白车身悬挂在刚性的支架上。悬挂点位于前、后悬架与车身的连接点上。车身保持水平。这样.整个车身的约束状态接近于自由状态。本次试验布置两个激励点,分别位于臼车身前部的右纵梁和尾部的左纵梁上,激励信号为猝发随机信号。试验测餐分析系统如图2所示。 2010年第12期(总第48期) 121

什么是动刚度 (优选.)

wo最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本--------------------- 方便更改 rd 什么是动刚度? 在NVH领域,经常计算或测试动刚度,像悬置动刚度、支架动刚度、车身接附点动刚度等等。那什么是动刚度,动刚度的大小对结构有什么影响? 本文主要内容包括:1. 静刚度;2. 单自由度动刚度;3. 多自由度动刚度;4. 原点动刚度;5. 悬置动刚度;6. 支架动刚度;7. 怎么测量动刚度;刚度是指结构或材料抵抗变形的能力。由于结构或材料所受荷载的不同,可能受到静载荷或动载荷,因此,刚度又分为静刚度和动刚度。当结构或材料受到静载荷时,抵抗静载荷下的变形能力称为静刚度;当受到动载荷时,抵抗动载荷下的变形能力称为动刚度。故,结构或材料既有静刚度又有动刚度。相对而言,在NVH领域,结构或材料受到动载荷的概率远大于静载荷,因此,更普遍关心动刚度。在之前文章《什么是频响函数FRF?》中也提到用加速度与力之比的频响函数和用力与位移之比的动刚度应用更为广泛。 1.静刚度 在讲述动刚度之前,有必要先了解静刚度。静刚度用单值即可表示,不随频率变化。由于静载荷引起的变形又分为弯曲或扭转等,因此,刚度又分为抗弯刚度和抗扭刚度,材料的刚度计算可参考材料力学教科书。在这以弹簧为例说明静刚度,当弹簧受到静力F时,其静态伸长量为X,此时F=kX,k为弹簧的静刚度。单位为N/mm,表示每增加1mm需要的拉力大小。弹簧静刚度常数跟材料的杨氏模量、线径、中径和有效圈数有关。当拉力越来越大时,弹簧的伸长量也增大,如下图所示,但二者满足线性关系。红色曲线表示的斜率即为弹簧静刚度。 注:以下所说到的刚度,如没有特殊说明,都是指的动刚度。 2. 单自由度动刚度在文章《什么是频率函数FRF?》中,我们已经明白了频响函数可以用位移/力表示,当用力/位移时,表示的是动刚度。对于单自由度系统,如下图所示,我们再回顾一下用位移表征的FRF

起重机主梁的具体设计计算模板

起重机(桥式)主梁的具体设计计算 设计内容计算与说明结果 1)大车轮距 2)主梁高度 3)端梁高度 4)桥架端部梯形高度 5)主梁腹板高度 6)确定主梁截面尺寸1.主要尺寸的确定 = K( 8 1 ~ 5 1 )L=( 8 1 ~ 5 1 )22.5=2.8~4.5m 取K=4m m L H25 .1 18 5.22 18 = = =(理论值) = H(0.4~0.6)H=0.50~0.75m 取= H0.7m C=( 10 1 ~ 5 1 )L=( 10 1 ~ 5 1 )22.5=2.25~4.5m 取C=2.5m 根据主梁计算高度H=1.25m,最后选定腹板高度h=1.3m 主梁中间截面各构件板厚根据[1]表7-1推荐确定如下: 腹板厚δ=6mm;上下盖板厚 1 δ=8mm 主梁两腹板内壁间距根据下面的关系式来决定: b> 5.3 25 1 5.3 = H =357mm b> 50 500 22 50 = L =450mm 因此取b=500mm 盖板宽度:40 6 2 00 5 40 2+ ? + = + + =δ b B=552mm 取B=550mm 主梁的实际高度:8 2 30 1 2 1 ? + = + =δ h H=1316mm 同理,主梁支承截面的腹板高度取 h=700mm,这时支承 截面的实际高度 1 2δ + =h H=716mm 主梁中间截面和支承截面的尺寸简图分别示于图5-1和 图5-2 K=4m H=1.25m = H0.7m C=2.5m h=1.3m δ=6mm 1 δ=8mm b=500mm B=550mm H=1316mm (实际值)

机床静刚度实验

实验一机床静刚度实验 一、实验目的: 通过实验,使学生进一步了解由机床(包括夹具)一工件一刀具所组成的工艺系统是一弹性系统,在此系统中因切削力、零件自重及惯性力等的作用,工艺系统各组成环节会产生弹性变形及系统中各元件之间若有接触间隙,在外力的作用下会产生位移,并且熟悉机床静刚度的测量方法和计算方法,从而更深的理解机械制造工艺中的工艺设备及其对零件加工质量的影响,提高学生分析和处理问题的能力。 二、实验装置 机床一台 静刚度测定装置一套 图1 机床静刚度测定装置图 三、实验方法与步骤 1、如上图所示,在机床的两顶尖间装夹一根刚度很大的光轴1 (光轴受力后变形可忽略 不计)。 2、将加力器5固定在刀架上,在加力器与光轴间装一测力环4。 3、在测力环内孔中固定安装一个千分表,当对如图1所示安装的测力环施加外力时, 其中的千分表指针就会变动,其变动量与外载荷之间对应关系可在材料试验机上预先测出,千分表2、3、6的指针也会因与之接触部位的位移而变动。 4、实验时用扳手扭转带有方头的螺杆7,以施加外载荷(Fy)。然后读出靠近在车头, 尾座和刀架安放的千分表(2)、(3)、(6)的读数,并记录下来填入表1中。 表1 外加载荷与千分表读数记录

根据以上数据,计算出床头、刀架和尾座的受力F 头、F 刀和F 尾。 为了说明尾座套筒伸出长度对刚度的影响,实验时可将套筒分别伸出5mm 和105mm 。并分别测出千分表读数和计算出刚度的数值,填入表2中。 表2 机床静刚度计算 三、静刚度的计算 为了计算方便,实验时可将测力环抵在刚性轴的中点处。故机床、床头、刀架它们之间的刚度关系可以用下式表示: 实验时将测力环对准光轴中间,即X=L/2时,则上式简化为 式中:头 头头Y F j = ;刀刀 刀Y F j = ;尾 尾尾Y F j = 四、画出尾座套筒分别伸出为5mm 、105mm 时尾座的刚度曲线图。 其中横座标为尾座位移量Y 尾,纵座标为F 尾值。 五、实验结果分析及体会 六、填写实验报告

橡胶悬置的试验规范

橡胶悬置的试验规范

2 橡胶悬置试验规范 1 范围 本标准适用于车型中的橡胶悬置的试验规范; 本标准主要说明了动力总成悬置系统的试验规范,并假设输入的布置边界条件满足布置要求; 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 7762 硫化橡胶耐臭氧老化试验静态拉伸试验法 GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T 3512 橡胶热空气老化试验方法 GB/T 1683 硫化橡胶恒定形变压缩永久变形的测定方法 GB/T 10125 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验 QC/T484 汽车 油漆涂层 3 术语和定义 3.1悬置静刚度:静刚度K 指力一位移曲线中力的变化量与位移变化量的比值,其计算公式为: 2121S S F F K --= 3.2悬置动静刚:动刚度*K 是在一定频率、一定预载荷以及一定动态幅值下进行测量的结果,在幅值上等 于动态力的峰一峰值与动态位移的峰一峰值之比,或者是扭矩的峰一峰值与角度的峰一峰值之比,其计算公式为: disp load A A K =* 式中,load A 为动态力或动态力矩的峰一峰值,disp A 为动态位移或动态转角的峰一峰值。 动刚度一般都比静刚度大,由试验数据统计可知,两者比值一般在1.2—2.5倍之间,对于某些橡胶件能达到3倍以上。 4 试验目地 动力总成悬置系统在整车中的主要作用是支撑、限位、隔震、降噪,为保证整个系统合理又可靠的实现这些功能,各悬置都被赋予了不同的使用目的。 悬置系统解耦过程中,定义了各悬置不同的动静刚度,同时又必须满足部分相同的性能,例如耐久、热老化、臭氧老化等试验。因此动力总成中各悬置的试验起到了关键重要的作用,可提前避免许多需要等到在实车验证时才能发现的问题。 5 橡胶悬置试验要求及方法 5.1静刚度试验 a)试验要求:悬置静刚度必须满足NVH 解耦结果要求,静刚度值误差范围不大于15%;

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