倾翻机构力能参数计算
用ProE制图软件计算转炉倾翻力矩

用Pro/E 制图软件计算转炉倾翻力矩摘 要:转炉倾翻力矩计算有多种方式,本文采用三维制图软件Pro/E 对转炉任一倾动角度下的炉液进行实体动态建模分析,通过系统数据自动生成进行力矩计算,简化传统力矩计算方式的工作量并提高计算精度。
关键词:转炉;Pro-E 制图软件;实体建模;倾翻力矩;Calculation of Converter Tilting Torque by Pro/ELiu jialian 1 Li peizhen 21. Engineering College of Linyi Normal University, Linyi, 2760052.Jigang Group Co, Ltd, Jinan, 250100 Abstract: There are many method for calculation of converter tilting torque. In this article, using Pro / E to analysis the modeling of furnace at any angle, obtain the date and calculate the tilting torque, simplify the traditional method of calculation, improve the accuracy of the date.Keyword: converter; pro/E; virtual prototype, tilting torque1引言济钢第一炼钢厂4×25t 转炉原设计最大出钢量为28t ,最大倾翻力矩为84 m t ⋅。
通过近几年的不断扩容改造,实际最大出钢量已达到42t,为满足生产工艺的要求,需对转炉继续进行扩容改造,最大出钢量达到50t 。
改造前转炉有效容积为26.5m3左右,炉容比为0.54Nm3/t ,受炉容比过小影响,单炉出钢量限制在42吨左右, 在保证转炉支撑基础和托圈倾动等机构不变情况下对转炉进行改造,将炉身外径由原φ4200mm 增加为φ4280mm (相应炉壳与托圈间隙由目前100mm 缩小为60mm );炉身长度向下延长200mm ,同时炉底高度缩短200mm ,同步对炉壳三点支撑销轴及销轴座、炉底销座进行了提高强度的改造。
铰接式轮胎装载机倾翻载荷的计算方法

依据之一 # 介绍了铰接式轮胎装载机倾翻载荷的计算方法 " 为方便计算 " 将装载机划分为前车及后车
两 部 分 "两 个 部 分 的 划 分 以 铰 接 中 心 为 界 限 "具 体 的 步 骤 为 & 首 先 估 算 前 车 及 后 车 的 质 量 及 重 心 位 置 " 然后对整机操作质量及车架对直状态的倾翻载荷进行计算 " 最后计 算 车 架 最 大 偏 转 状 态 下 的 倾
工程机械的动力性能 $ 尤其是在高速情况下 $ 离合器卸油特性直接影响到离合器能否彻底分离 % 建立了
离合器充放油的数学模型 $ 采用 ./01/2 中 34561478 进行了仿真 $ 对不同转速下的离合器工作性能进行了
!!!!!!"
换挡离合器是工程机械变速器的重要组成部 件 % 由换挡控制阀控制各换挡离合器的工作 $实现工 程机械的换挡操作 % 换挡离合器动力学仿真模型的 准确与否直接影响到整个换挡离合器匹配控制技术 的研究 % 以往建立的换挡离合器仿真模型忽略了卸 压孔的影响 $ 并将离合器的分离过程简化成一个瞬 间完成的过程 % 实际上当换挡离合器工作在高转速
计算时忽略前车及后车重心相对于纵向基准面的 偏距 " 另外 # 整机倾翻载荷的计算与重心高度无关 $ 因此 $ 本项计算仅算出前车及后车重心的纵向位置 即可 % 先估算前车的质量及其重心位置 % 前车主要包 括 &工 作 装 置 ’前 车 架 ’前 桥 ’前 轮 ’前 传 动 轴 ’液 压 缸 ’ 前车架内的液压阀及管路 ’ 前挡泥板 ’ 前灯架 ’ 中 心销等零部件及前车部分用的液压油 ’ 前桥用油等 % 根据整机总体布置 $ 并参考同类机型零部件的质量 及重心位置 $ 分别估算出各部件的质量 !&$ 以 及 重 心距前轮中心的水平距离 "&$ 当零部件的重心位于 前轮中心之前时 $"& 值设定为负 $ 反之为正 % 将有关 数据列入表 ’% 根据上表计算得到的前车质量 !( 及相对于前 轮 中 心 的 力 矩 #($ 可 以 求 出 前 车 重 心 位 置 &$ %
电杆抗倾覆计算公式

&1.2电杆基础极限倾覆力Sj或极限倾覆力矩Mj的计算,是假定土壤达到了极限平衡状态。
土压力的X的计算式如下:X =Y s ytan2 (45° +|)=m yX:土压力,KPa;叫土压力参数,按表&1.2确定,KN/n?;0:等代内摩阻角,按表8.1.2确定,(° );必自设计地面起算的深度E。
8.1.3电杆的计算宽度应按8.1.3的第一款和第二宽的内容确定。
1、基础为单杆组成时应按式(&1.3-1)确定:b0= b%(8.1.3-1)Ko=1 + 抽cos (45 ° + 4)tan B(8.1.3-2) B(1:电杆的计算宽度,m;b:电杆的实际宽度,m;k«:空间增大系数,可按式(8.1.3-2)或按表8.131确定;5:土的侧压力系数,可按表8.1.3-2确定。
2、基础为双杆组成时,基础计算宽度按式(8.133)与(8.1.3-4)中的较小者确定,双杆中心距此2.5恥b0= (b+Lcosp)&(8.1.3-3)b o=2b I<o(8.1.3-4)8.1.4不带卡盘的电杆基础,当基础埋深等确定后,极限倾覆力或极限倾覆力矩应符合下列公式要求:s%s°(8.1.4-1) MpYfHoS(8.1.4-2)。
式中:Sj ---- 极限倾覆力; Mj ——极限倾覆力矩; Yf —按表5.0.17确定;Ho —%作用点至设计地面处的距离,m o— — ———H 可由公式M 十2晒-切2-()求得,或按表&1.4确定。
8.1.5当Sj<Y0或“产丫彳”禺时,应采取措施增强抗倾覆承载能力。
一般方法是在基础埋深亍处加设卡盘,必要时增加下卡盘,当基土为冻胀土时应不设卡盘或采取防冻胀措施。
8.1.6计算带上卡盘的电杆基础时,当埋深及上卡盘位置确定后,应按式 (8.1.6-1)计算卡盘横向压力,按式(8.1.6-2).式(8.1.6-3)确定卡盘长度:(8.1.6-2)L±=L i + bPk =Y fS 0 (H 2- 2)(8.1.6-1) (8.1.4-3)(8.1.4-4)(8.1.4-5)(8.1.4-6)(8.1.4-7)(8.1.6-3)Sj= HM式中:•上卡盘横向设计值,KN;•上卡盘计算长度,m;人一设计地面至上卡盘的距离,m;d i ------- 上卡盘厚度,m;d2—上卡盘宽度,m;L± --- 上卡盘全长,m;当y,= m, H值可按下列方法求得,或结合表&1.6确定;Yf s°(i + 3q)「= mb o/l t2(8.1.6-4)1F1=2 +e2 - 2H3(8.1.6-5)8.1.7当采用上下、卡盘时,应分别按式(8.1.7-1)和式(8.1.7-2)确定上、下卡盘的压力值,按式(8.1.6-3)确定上卡盘长度,按时式(8.1.7-3).式(8.1.7-4) 确定下卡盘长度:(Y f S0-Sj)(H0 + y2) P=『2-儿k(* S°・ Sj)(H° + yi)Q 严——QkL 2_y2(md3 + 2y0d4tan B)L下出+ b式中:Qk——下卡盘横向设计压力值,KN;L>—下卡盘计算长度,m;y2—设计地面至下卡盘的距离,m;d 3 ------ 下卡盘厚度,m;•下卡盘宽度,m;(8.1.7-1) (8.1.7-2) (8.1.7-3) (8.1.7-4)'T--- 下卡盘全长,m;窄基铁塔浅基础倾覆稳定计算822有台阶基础倾覆稳定计算(见图&2.2)应符合下列公式要求:1a i -診[-%) _ | E/i t(l -加为 + y(e + f 内)Yf s(H()w(8.2.2-1)F + G-Yf S0/-py= 1 + /r p2 <o.8a i a^fiy>°(B.2.2-2)1 2E“m叽(S.2.2-3)吹辭o,a o= h t ~h\a(B.2.2-4)5= bK Q(B.2.2-5)X0 = \(B.2.2-6)1(B.2.2-7)e<3a if p= tan P(B.2.2-8)式中:61一底板侧面宽度,m;勺―底板侧面的计算宽度,m o8.2.3无台阶基础倾覆稳定计算(见图8.2.3)应符合下列公式要求1 2 “ 、 Yf S ()H 0<2E /p h i-3Eh i + y (e + / (A) F + Go-YfVpy1+圧 <o.s a i a ^咀y>°12E =1e<3^i式中:G°——基础自重,KN 。
铁水倾翻车倾动力矩的研究

L i a o n i n g P r o v i n c e , C h i n a ; 2 . Q i n h u a n g d a o M e t a l l u r g y H e a v y I n d u s t r y D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e , Q i n h u a n g d a o 0 6 6 0 0 , H e b e i P r o v i n c e , C h i n a )
f 1 . Me c h a n i c s a n d Au t o ma t i o n I n s t i t u t e o f L i a o n i n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y Un i v e r s i t y , An s h a n 1 1 4 0 5 1 ,
t h r u s t F( 0 c ) v a r y i n g w i t h t h e c h a n g e o f t i l t i n g s t a n d a n g l e a r e d e i r v e d f r o m c a l c u l a t i o n . T h e c a l c u l a t i o n g i v e s
d e s u l p h u r i z a t i o n p o s i t i o n a n d d e s l a g g i n g p o s i t i o n . T h e c u r v e s o f t i l t i n g t o r q u e M ( )a n d h y d r a u l i c c y l i n d e r
叉车倾翻属具的结构与计算

&/ 倾 翻 液
!"$
液压缸缸径的计算 根据结构要求和液压缸行程给出在中位状 态 时
./ 升降架
叉车倾翻属具结构简图
液压缸两铰点的位置。 倾翻属具的自身重量忽略不计, 则: 倾翻属具翻转角 !#"$!时, ・ &・ ’ ($(( ) 倾翻属具在中位时, ・ &・ ’ $$($ " 倾翻属具翻转角 "$%&!时, ・ &・ ’ "$(" ! 式中 & 为货物重量, 设定 &$!",./ ;
图$
叉车倾翻属具的运动简图
’ (、 ’ $、 ’ " 是载荷中心距, )、 "、 ! 为液压缸作用力 臂, 这些参数均可用作图法求得; ((、 ($、 (" 为液压缸作 用力,由上述公式计算得出: (($+0,./ , ($$1+,./ , ("$ )),./ 。
所以在中位状态时液压缸的作用力最大,即 1+, ・ ・ ( , 式中 * 为系统压力。 ./ 。()*+$*・ #$*・ *2( # +,-.,) 设 ,#*!,345 , 压力损失 *!6 ; + 为液压缸缸径; . 为活塞杆直径。 设 .#)"7--, 求得 +##89,-- 。 考虑到 属具自重, 以及我厂现有液压缸系列产品, 最后选用 缸径 *!8,-- 、 行程 !8),-- 的倾翻液压缸。
%
优点
( 该动态显示模型具有较强的适应性, 模型 #)
# !
曹龙华等 &’ 机械原理 &’ 北京: 高等教育出版社, ()*+ 二维参数化设计 绘 图 ( 培 训 手 册 &’ 浙 江 大 ,-./00- ) 天电子信息系统工程公司, !111
旋挖钻机回转侧向稳定性计算_熊明强

摘 要:旋挖钻机作为一种新型的桩孔钻掘施工设备,在桩基础施工领域中得到广泛的应用。但国内的机器存在 稳定性方面的问题。本文以SWDM20旋挖钻机为例,对它的回转侧向静态稳定性与回转侧向动态稳定性两个方面进行 计算,以便确定整机回转参数。
关键词:旋挖钻机 回转侧向稳定性 离心力矩
国产旋挖钻机存在稳定性问题,其主要原因为:(1) 国产旋挖在产品设计时为提高安全性,往往加大其材料 尺寸,整 机变 重;(2) 结 构 布置不合 理。有些元 件由于空 间布置有限,其安装位置对整机稳定性有不利因素;(3) 在产品设计时,只作整机静态稳定性的计算,忽视了整 机动态稳定性的计算。旋挖钻机回转时产生较大的离心 力矩,如果整机动态稳定性系数较低时,上车回转时机 器有可能出现“点头”等现象,这是非常危险的,也是施 工所不允许的。旋挖钻机施工时,一般正向钻进侧向卸 土。二次钻进 时,需要 钻头精 确 地 找 正钻孔 的位 置。因 此,旋挖钻机要求整机的动态稳定性系数较高,不允许
产品 ● 技术 Product & Technology
旋挖钻机回转侧向稳定性计算
The Calculation of Slewing Lateral Stability of Rotary Drill Rig
湖南山河智能机械股份有限公司 熊明强/XIONG Mingqiang 陈小平/CHEN Xiaoping
转 平台转至 卸料 位 置 (工作装 置与底 盘 纵向线垂直),变幅机构变幅半径最大, 满斗。
整 机倾 翻线 在 左 边 履带 下 部中心
图1 SWDM型旋挖结构图
图2 旋挖卸料工况
2009.09 建设机械技术与管理 121
产品 ● 技术 Product & Technology
5#楼塔吊抗倾覆性能计算

每台数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
单重(Kg) 4036 900 720 720 400 600 275 260 50 400 3640 13000
4036 ×10
G1=
= 40.36KN
1000
Qmax= 3000×10 = 30KN 1000
G2= 400×10 = 4KN 1000
对照规范 JGJ/T187-2009《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》,进行塔吊抗倾覆性能计算 如下:
1、 塔吊参数 No. 1
内含
2 3 4
名称 臂架总长(55m)
臂架 No.1 臂架 No.2 臂架 No.3 臂架 No.4 臂架 No.5 臂架 No.6 臂架 No.7
臂端节 小车
平衡臂 平衡重
支护结构反力计算方法123

x 6 RF (KP K A ) 6 388 3 .2 m 217 .9
• t = y + x = 3.9 • 实际H型钢桩长27m,入土3.5m,已入砂卵石层,故不 需要埋入更深。
(十一)悬臂段H型钢的变形
+96.8 -33.9 -52.7 +7.6 -3.0 -4.6
+193.5 +140.1 -26.4 +15.2 +11.1 -2.3 +1.3 +1.0
+485 -485
232.6 -232.6
通过以上计算,得到各支点的弯矩为: MB = -171.8 kN⋅m MC = -232.6 kN⋅m MD = -485 kN⋅m MF = 0
eaH1 = qKa = 10×0.33 = 33kPa eaH2 = HKa = 19×23.5 ×0.33 = 147.3kPa eaH = eaH1 + eaH1 = 33 + 147.3 = 150.6 kPa
(Kp – Ka) = 19(11.8 – 0.33) = 217.9kN/m3
M CD
q1 l 2 q 2 l 2 78.5 6 2 37.7 6 2 -280.7 kN⋅m 12 30 12 30
M DC
q1 l 2 q 2 l 2 78.5 6 2 37.7 6 2 303.4 kN⋅m 12 20 12 20
北京京城大厦为超高层建筑,地上52层,地下4层,建筑面 积110270m2,地面以上高183.53m,基础深23.76m (设计按 23.5m计算),采用进口488mm×30mmH型钢桩挡土,桩中 间距1.1m,三层锚杆拉结。地质资料如下图所示。
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倾翻机构力能参数计算
3.1 SolidWorks简介
SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统,由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势,SolidWorks公司于两年间成为
CAD/CAM产业中获利最高的公司。
良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新,公司也获得了很多荣誉。
,SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明,使用它,设计师大大缩短了设计时间,产品快速、高效地投向了市场。
由于使用了Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的parasolid内核(由剑桥提供)以及良好的与第三方软件的集成技术,SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。
SolidWorks软件的特点:
1.第一个在Windows操作系统下开发的CAD软件,与Windows系统全兼容。
2.菜单少,使用直观、简单,界面友好SolidWorks一共只有60几个命令,其余所有命令与Windows命令是相同的;下拉菜单一般只有二层,(三层的不超过5个);图形菜单设计简单明快,非常形象化,一看即知。
3.数据转换接口丰富,转换成功率高。
SolidWorks与I-DEAS、ANSYS、
Pro/Engineer、AutoCAD等之间的数据转换均非常成功、流畅。
4.独特的配置功能SolidWorks允许建立一个零件而有几个不同的配置,这对于通用件或形状相似零件的设计,可大大节约时间。
5.特征管理器特征管理器(PropertyManager)是SolidWorks的独特技术,在不占用绘图区空间的情况下,实现对零件的操纵、拖曳等操作。
6.自上而下的装配体设计技术(top-to-down)目前只有SolidWorks提供自上而下的装配体设计技术,它可使设计者在设计零件、毛坯件时于零件间捕捉设计关系,在装配体内设计新零件、编辑已有零件。
7.比例缩放技术可以给模具零件在X、Y、Z方向给定不同的收缩而得到模具型腔或型芯。
8.曲面设计工具用SolidWorks,设计者可以创造出非常复杂的曲面,如:由两个或多个模具曲面混合成复杂的分型面。
设计者亦可裁减曲面、延长曲面、倒圆角及缝合曲面。
9.丰富的第三方软件支持功能。
本课题运用SolidWorks对铁水倾翻车进行三维设计,并利用该软件对铁水倾翻车进行结构的分析计算。
3.2 铁水罐及铁水的建模
图3.1 铁水罐的三视图
铁水罐为球缺底圆锥体罐。
罐外壳由钢板与吊架焊接而成,内衬砌筑耐火砖。
吊架上有起吊用的吊轴及供铁水罐坐于车架上的支轴,与吊架焊在一起的还有供铁水罐在铸铁机前方支柱上倾翻回转的支爪;罐下部有焊接的吊耳座,吊耳
座上装有销轴供铁水罐翻转时,卷扬机吊钩提升用。
根据铁水罐的设计图纸,按照1:1的建模,画出铁水罐的三维模型。
如图3.2所示。
1.罐壳
2.吊耳座
3.支轴
4.吊轴
5.支爪
6.内衬(耐火砖)
图3.2 铁水罐的三维图
根据铁水罐倾翻角度,对未倾翻时的铁水和倾翻时的铁水建模,如图 3.3
和图3.4
所示。
图3.3 未倾动铁水建模图3.4 倾动铁水建模
3.3 铁水罐参数设计合理性验证
1.空罐时重心位置的查询:
图3.5 空罐重心查询
由图3.5可以看出,空罐时重心所在位置在吊轴下方,所以在吊运时不会倾翻,设计合理。
2.如图
3.6所示的为铁水罐安放在罐座上时的示意图,经过查询,罐体和罐座的总质量为30t。
重心位置如图3.6所示。
查询方法为点击“工具”菜单—“质量特性”选项。
图3.6 空罐与罐座
3.空罐倾动时重心查询:
图3.7 空罐倾动
当空铁水罐倾动到极位时,重心位于两支轴之间,距离右侧支轴的水平距离368mm,因此罐体不会离开罐座倾翻,能够安全工作(图3.7)。
4.装入铁水时的罐体质量及重心
图3.8 装入铁水未倾动
重心位置如图3.8所示,吊运时不会倾翻;通过质量查询得质量为70.9t。
5.装入铁水倾动到35°
图3.9 装入铁水倾动
罐体与铁水总重心位于两支点之间,与右支点距离367mm,因此倾动35°时罐体不会在罐座上倾翻,能够安全工作,如图(3.9)。
6.带罐座空罐倾动
图3.10 带罐座空罐倾动
如图3.10所示,空罐倾翻35°时罐座及铁水罐重心位于支点左侧,因此不会倾翻,且能够自动回到水平位置。
7.带罐座装入铁水未倾动时
图3.11 装入铁水未倾动
如图3.11所示,总质量为76t。
重心位置如图所示。
8.装满铁水带罐座倾翻示意图
图3.12 装入铁水倾动
如图(3.12)所示,当装入铁水倾翻时,铁水及罐体罐座重心如图示位置,重心位于支点左侧,罐体不会倾翻。
3.4 倾翻力矩的计算
图3.13开始倾动时倾动力矩计算
1)开始倾动时倾动力矩计算:
k y m M M M M =++ (3.1)
式中:k M -----空罐力矩 y M ---铁水力矩
m M --弧形板与导轨的接触处的摩擦力矩
用SolidWorks 建模,可以得到空罐铁水罐座的总的重心,如图(3.13)所示
4
3
k y 761036010
273600M M G L -+=⨯=⨯⨯⨯=总N.m
摩擦力矩m M
k y m k M G G =
+ () (3.2) 式中:k G --空炉时炉子倾动部分的重力,N ; k-变形臂,取k 2
C
= 按赫茨理论,圆柱形扇形板与直轨的接触面宽度的半值:
6
1
3.2610
h P R
C -=⨯ (m ) (3.3) 式中 P=弧形板上的载荷(N ); R---弧形板半径(m )
1h ---弧形板与导轨接触宽度
(m )。
对支点1O 取矩,0M =∑,(图3.14)
1120F L G L -⨯+⨯= 1F =154576 N
5217.610154576605424F G F =-=⨯-=N
2
3027122
F P =
=N
图3.14 力矩计算
61
6 3.2610m h 302712 1.389
0.12
0.0061m
P R
C --=⨯⨯⨯= ()=3.2610
0.00610.0030522
C k =
==m 4
k y m k =7.6100.00305231.8M G G =
+⨯⨯= ()N m k y m M M M M =++
273600231.8273832=+= N m
2)当罐体倾翻35°时,求倾动力矩:
图3.15 倾动求力矩
k y m M M M M =++ 43761056510429400k y M M G L -+=⨯=⨯⨯⨯=总N k y m k M G G =+ () 对支点1O 取矩,0M =∑,
1120F L G L -⨯+⨯= 1F =162344N
根据力的三角形,求得2F =610923N 2
610923
30546222F P ===N
6163.2610305462 1.389
3.26100.12
p R
C h --=⨯⨯=⨯
图3.16 力三角形 =0.0061m
0.0061
0.0030522C
k ===m 4
k y m k =7.6100.00305231.8M G G =+⨯⨯= () N m k y m M M M M =++
429400231.8429632=+= N m。