倾翻机构力能参数计算.docx

1、倾翻机构力能参数计算倾翻机构力能参数计算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para

2、solid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

3、。 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。吊耳座上装有销轴供铁水罐翻转

4、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

5、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

6、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： （3.1）式中：-空罐力矩 -铁水力矩 -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 N.m摩擦力矩 （3.2）式中：-空炉时炉子倾动部分的重力，N； k-变形臂,取 按赫茨理论，圆柱形扇形板与直轨的接触面宽度的半值： （m） （3.3）式中 P=弧形板上的载荷（N）； R-弧形板半径（m）-弧形板与导轨接触宽度（m）。对支点取矩，,(图3.14） =154576 N NN 图3.14 力矩计算 m Nm Nm2）当罐体倾翻35时，求倾动力矩： 图3.15 倾动求力矩N对支点取矩，, =162344N根据力的三角形，求得=610923NN 图3.16 力三角形=0.0061mm Nm Nm