Проектирование и сборка горных машин

Миманова А.К. 1

1Карагандинский технический университет

Работа в формате PDF

669.1 KB

Диплом лауреата

Комментарии

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Быстрое развитие вычислительной техники и ее внедрение во все отрасли жизнь заставила стать грамотным специалистом в любой сфере образования лучше ориентироваться в мире компьютеров и иметь необходимое программное обеспечение. Современный инженер невозможен без знания автоматических системдизайн (CAD – Computer AIDS Design), автоматическое производство (CAM –Computer AIDS Manufacturing) и автоматический инженерный анализ (cae-Computer AidsEngineering). Системы CAD/CAM, такие как AutoCAD, DUCT, Pro/Engineer, Unigraphics и т. д., широко используются для компьютерного моделирования сложных продуктов solidsworks. Станки с последующим выпуском чертежей и разработкой управляющих программ. Однако эти специализированные пакеты численного моделирования не имеют они обладают развитыми инструментами инженерного анализа. CAE-системы инженерного анализа (ABAQUS, ANSYS, COSMOS, I-DEAS, NASTRAN и другие) не позволяют. Выполнять качественное моделирование систем различного физического характера, а также исследовать реакцию этих систем на внешние воздействия в виде распределения напряжений, и т.д. Использование таких программ позволяет сократить цикл разработки, снизить стоимость изделий и повысить качество продукции.

В связи с этим одной из новых задач высшей школы является подготовка специалистов, владеющих современными программными комплексами инженерный анализ. Одним из наиболее распространенных на сегодняшний день таких комплексов является то, что в программе используется метод конечных элементов. Многовариантные программы, независимость от аппаратных средств (средства геометрического моделирования на основе персональных компьютеров(технология NURBS), полная совместимость CAD/CAM/CAE с ведущими системами, и" дружественный " интерфейс привели к тому, что в настоящее время он используется во многих университетах для обучения студентов и проведения научно-исследовательских работ.

Более 35 лет использование программы ANSYS позволяет ее клиентам. Производство высококачественной продукции и быстрый успех на рынке товаров и услуг. За это время ANSYS, Inc., создает гибкие и удобные системы численного моделирования для непрерывного совершенствования.Это позволяет различным компаниям полноценно работать. Анализ их проектных разработок и тем самым достижение максимальной эффективности.

1. Опорные элементы

1.1 Расчет опорных элементов

Роботизация предполагает программное управление ее элементами. Для моделирования в макетах в робототехнике часто используется система С по Arduino. Для этого существует популярная среда программирования "Arduino IDE" под управлением операционных систем Windows, Mac OS и Linux, которая позволяет загружать новые программы на компьютер с USB-подключением. Вы можете работать через другую IDE или непосредственно через командную строку. Система работает на базе языка с++. Кроме того, при проектировании модели и моделировании ее параметров используется пакет Solid Works CAD, в котором создаются конструктивные элементы горного робота, а для построения схем управления Ramus Educational [46-49]. Роботы-андроиды обычно имеют руки, которые могут захватывать различные предметы. Рабочую программу для манипуляторов крепежной секции можно упростить, так как разгрузочная конфигурация осуществляется для объектов, которые могут быть описаны объектно-ориентированным кодом. Затем с учетом конструкции крепежного отделения можно построить информационную модель функционирования робота. С элементами многомерной классификации [33, 37]. Обратите внимание, что при добыче наряду с использованием робототехнических систем необходимо присутствие человека в выработках. Логика показывает, что возможны чрезвычайные ситуации, когда его присутствие необходимо. Поэтому при добыче месторождений должны сохраняться ископаемые, которые человек может проникнуть в недра земли. Это верно и из предпосылок новых технологий, согласно которым вредные производства, транспортные потоки со временем будут скрыты в недрах, как, например, следует из известных разработок Илона Маска, лидера американской программы Spage X. С применением технологии разворота механизированных крепей и оставлением транспортно-вентиляционного производства, обеспечивающего без монтажа работу техники, впервые испытанной в Кузнецком и Карагандинском бассейнах в конце 20 века, в срочном порядке обновляются и схемы разработки резервуарных месторождений.здесь применяются скважинные технологии для дегазации пласта, управления его физико – химическими свойствами, предотвращения внезапных выбросов угля и газа. В конце 80-х годов с появлением в Караганде комплексов нового технического уровня (КМ-130, ОКП-70) возобновилось подземное производство. Произведенные на заводах КАРГОРМАШ, они были технологичными, не требовали больших затрат на ремонт. Кроме того, очень удачным было удержание крыши над головой. При повороте с выемкой нужной колонны (технология выемки с длинными опорами вдоль водоема) очистной комплекс поворачивался на 180 градусов в радиусе, равном длине лавы вокруг транспортной выработки. Часть лавы в центре вращения этой выработки практически не двигалась, а противоположная часть должна была характеризовать длину дуги πL, м. Тогда число движений любого участка, расположенного на расстоянии lx

N = πlx / b, (2.1)

где L-длина лавы; b-ширина захвата комбайна.

Давление у прикосновения лавы к транспортному средству необходимо, чтобы производственная практика показала, что повышенное давление в среде лавы и вызвало разрушение пластовых пород и вывалообразование из потолка. Исследование образования завалов показало, что для движущейся лавы объем падающей породы зависел от времени застоя кровли (времени, которое не было закрыто в этой области), что, в свою очередь, увеличивалось от дальнего конца лавы до центра поворота и было пропорционально (на самом деле части выработки не движутся при повороте)

T = (πNL / b)∙t1, (2.2)

где t1-продолжительность движения одной секции с учетом застоя лавы.

Для крепей типа М-81, М-130 и МК-97 приведена зависимость ширины несопровождаемой полосы покрытия, как видно из рисунков, характер зависимостей сохраняется для различных типов крепей и диапазонов съемных мощностей пластов. Набор кривых V = f(t) построен для различных значений времени застоя Т-крыши соответственно от 1 до 4 часов, графики построены по официально устаревшим данным, но в настоящее время параметры крепления м-130 не отстают от современных средств фиксации. Эти результаты позволяют использовать в случае разрушения кровли забоя, где коэффициент разрушения кровли КН равен. Кн-это отношение общей длины участков кровли, нарушенных разрушениями, к общей длине забоя. Исследования проводились при КС не менее 0,2 и не более 0,3. По организационным причинам причины простоя являются устраняемыми. Поэтому роль таких факторов, как операция на дне очистки, вытекающая из технологической схемы, повышает производительность труда,и необходимо использовать минимальные схемы. Время стоянки также зависит от способности механизированной крепи двигаться сразу после комбайна. Все причины, влияющие на его увеличение, устраняются с помощью роботизированных схем копания.

При повороте секции можно перемещать сразу на величину захвата комбайна или небольшими шагами, но в этом случае секции часто перемещаются (со снятием с опоры и последующей опорой). Кроме того, это происходит в секциях, близких к поворотному центру, поэтому циклическая нагрузка здесь встречается гораздо чаще, а нарушение-выше. Это вызывает выброс с крыши и резкое ухудшение забоя, что делает технологию неэффективной. Из формул следует, что отрицательные факторы увеличиваются с увеличением длины лавы. Увеличению частоты движения способствует связь между опорными секциями и конвейером.При перемещении на полный шаг дальних секций допустимое количество перемещений в остальных секциях уменьшается пропорционально расстоянию секций до центра и меньше традиционного. В современных условиях увеличение длины лавы затруднено из-за уменьшения участков с благоприятными горными условиями, когда лава фактически разделена разрывами. В этом случае возврат к коротким лавам с технологией поворота до 180 градусов будет возобновлен снова. Как было показано, проблема проходки транспортной выработки исчезает из-за наличия техники, которая увеличивается на 3-5 по скорости проходки. Других причин, по которым мы тізімдейміз:

- управление состоянием забоя необходимо значительно упростить по причине возможности визуального контроля забоя оператором, а также вследствие улучшения геомеханической обстановки при работе в однородных породах и аналогичных условий по факторам проявления горного давления;

- упрощается автоматизация работы и становится возможным автоматическое выполнение основных и дополнительных процессов;

- имеется возможность упорядочения процессов управления боковыми породами и поддержания заданного состояния забоя.Эти принципы раскрывают возможности применения робототехники на коротких забоях, а также технологические схемы их работы гибкие с возможностью адаптации к различным горным условиям, видам применяемого оборудования, в том числе в самых исключительных условиях, например, на планетах на земле.

Крепеж м-130 по своим параметрам может успешно конкурировать с современными алюминиевыми моделями, цена изготовления значительно ниже. Было много попыток модернизировать М-130, например, известные предложения, чтобы дать ему единое основание вместо поддонов. Телескопически выдвижное ограждение крепеж подвешенное к верхушке, волочилось за участком. Во многих случаях под ним заполняли семя, в результате чего нижняя часть поднималась на высоту 1 м и занимала наклонное положение, что резко увеличивало длину крепления и нагрузку на заднюю часть верхней челюсти. Секция оседала заднюю часть с уклоном в положение. При перемещении шпунтов части, соединяющие соседние секции, также перемещаются наклонно, что привело к полному ходу секции. В печати также известна критика конструкции опор на сосудах, связанных с их индивидуальной работой. Однако такие аргументы отличались результатами работы. Производительность Лав была самой высокой в бассейне и была ниже, чем отдельные записи достигнутых комплексов с уникальной установкой OKP-70. Этому способствовала и рабочая секция секции М-130, обеспечивающая наилучшие условия для проветривания лавы и до сих пор не превышающая в мире. Недостаток, при котором независимость гидростоков принадлежала ему, был, по сути, большой честью при умелом управлении. Фиксатор может перемещаться самостоятельно и не нуждается в соединении с конвейером, как другие конструкции, поэтому при вращении лавы он может "ждать" полного перемещения. Гидростойки гибко соединялись между собой и соседними частями и требовали умелого управления, так как в них не было автоматизированной системы передвижения, и это был самый большой недостаток. При большей совместимости с возможностями программного управления и робототехники такая система может использоваться в современных схемах коротконогого копания.

Рисунок 1.Модель робототехнической системы М-130 р с элементами многомерной классификации.

Конструктивные изменения произошли в подвеске ограждения на рычажном лемнистическом механизме (устанавливается на верх потолка). Это обеспечивало устойчивость секции в продольном и поперечном направлениях, а также возможность ее управления была выше, чем секции Глинического типа из-за меньшего веса. Передняя опора, отделенная от задней, управлялась домкратами (см. моделирование движения крепежа в пакете Adams.

Рисунок-2. объем выступа несопровождаемой кровли: 1, 2, 3, 4-за время простоя кровли в забое в течение 1, 2, 3 и 4 часов соответственно.1.2 Күрделі схемалар құру

Ansys уже более четверти века входит в число ведущих вычислительных комплексов тяжелых элементов. Начав с системы внутреннего использования фирмы Westinghouse Electric, Ansys проникла из своего "родного" региона, ядерной энергетики, во все отрасли промышленности и завоевала доверие тысяч пользователей по всему миру. Такой успех достигается на основе следующих важных особенностей:

Ansys - изначально была единственной надежной элементной системой, которая полностью охватывала явления различного физического характера: прочность, теплофизика, гидрогазодинамика и электромагнетизм, способность решать связанные задачи, объединяющие все перечисленные виды; широкая интеграция, импорт и экспорт данных со всеми системами CAD / CAE / CAM; прозрачность (т. е. модификация и дополнение);самый высокий показатель "эффективность/стоимость".

Среди множества элементных программных комплексов Ansys – первый разработанный и сертифицированный в соответствии с международными стандартами ISO 9000 и ISO 9001. Он предлагает уникальную и самую широкую по содержанию современную систему help на основе гипертекстового представления, доступную в интернете в интерактивном режиме.

Препроцессор Ansys позволяет не только создавать геометрические модели собственными средствами, но и импортировать готовые модели, созданные с помощью CAD-систем. Следует отметить, что в дальнейшем геометрическую модель можно изменять любым способом, так как при импорте осуществляется повторная передача данных в геометрический формат Ansys, а часть "недоступна", естественно, не заменяется сеткой элементов. Пользователь может удалить незначительные мелкие детали , завершить определенные детали, выполнить утолщение/разрежение сетки и другие важные операции, без которых дальнейшее решение может быть неправильным или вообще недоступным. Построение и внесение изменений в геометрию поверхностей, твердотельных и каркасных поверхностей осуществляется с помощью собственного геометрического конструктора.

Как уже отмечалось, Ansys позволяет решать задачи прочности, теплофизики, гидрогазодинамики, электромагнетизма в сочетании с процедурами расчета и оптимизации усталостных характеристик. Единая система команд и единая база данных полностью устраняют проблемы интеграции и взаимообмена между указанными отраслями. Кроме того, в программе, помимо движений и поворотов в узлах, используются специализированные конечные элементы, имеющие степень свободы по температуре, напряжению и т.д. , а также тип элемента, например, переход на электромагнитную прочность. Благодаря этому программа реализовала уникальные возможности проведения анализа связи. Таким образом, оптимизация конструкции может осуществляться с учетом всех видов физического воздействия на нее.

ANSYS Inc.в результате многолетнего сотрудничества фирм. и lstc добавлен в программу модуль ANSYS/LS-DYNA – всемирно известная программа для высокочувствительных вычислений LS-DYNA, полностью интегрированная в среду ANSYS. В одной программной оболочке традиционных методов решения связь с матричным преобразованием и математическим аппаратом программы LS-DYNA, использующей явный метод интеграции, позволяет перейти к нечеткому методу решения и наоборот. Описанный подход сочетает в себе преимущества обоих методов и позволяет количественно моделировать процессы формирования материалов, анализировать аварийные столкновения (например, автомобили) и удары при конечных деформациях, нелинейное поведение материала и контактное взаимодействие многих тел. С помощью этой функции перехода можно решить задачи динамического поведения предварительно напряженных конструкций (спуск птицы в турбину предварительно нагруженного двигателя, сейсмический анализ нагруженных конструкций, например , собственного веса и т.д.) и задачи исследования выгрузки конструкций, подверженных большой деформации (упругая пружина тонкого штампованного листа и т.д.).Тем не менее, динамические задачи все еще хорошо выполняются в специальных пакетах, таких как Adams, но также осуществляют передачу данных из одного пакета в другой.

Приведенные выше формулы также не учитывают возможность образования вторичных связей в нижней части вывески при утрате I-X, тогда часть контактов из общего числа возможных контактов mL, MP применяется к общему распределению "фонового" сопротивления ошибок, которое легко учесть в компьютерных расчетах. На рис. 5. 2 приведены кривые распределения сопротивлений по линии взаимодействия верха и крыши. Как видно из анализа кривых, применение гидропатрона позволяет увеличить сопротивление над нижней частью за счет уменьшения сопротивления над забитой частью верхней челюсти (кривые 1 и 4). Наиболее равномерное распределение достигается при M /m =1, M =0 (кривая 1), где m и m соответственно длина насыпной и забойной части верхнего молодняка. Когда M /m уменьшается, сопротивление над нижней частью уменьшается. Очевидно, что это снижение может быть компенсировано соответствующим выбором сопротивления гидропатрона. Поэтому для верха ограждающе-поддерживающего крепления необходимо соблюдать условия M /m =1, а в случае невозможности его соблюдения необходимо использовать гидропатроны с силой сжатия, обеспечивающей относительно равномерное сопротивление по длине верхней челюсти для дополнительной поддержки верхних костей. Однако следует учитывать, что значение сопротивления Q.

Рисунок 3. схема проекта в едином информационном пространстве ANSYS Workbench

2.ANSYS.

ANSYS (Рус. - "Ansis")-универсальная программная система стандартного элементного анализа (ICC), созданная и развивающаяся в течение последних 30 лет для решения линейных и нелинейных, стационарных и нестационарных пространственных задач механики деформируемого твердого тела (включая бесконтактные геометрические и физические нелинейные задачи структурных элементов), механики жидкости и газа, теплопередачи и теплопередачи, электродинамики, акустики и, а также механики смежных полей.

Ansys также занимается перспективным бизнесом, создавая инструменты визуализации для быстро развивающегося сегмента 3D-печати. Решения Ansys позволяют проектировать изделия для трехмерной печати из различных материалов, включая лазерную печать SLM из мелкодисперсных металлических порошков. В настоящее время решения Ansys охватывают все сегменты инженерной отрасли: от тяжелого машиностроения, оборонной промышленности и аэрокосмической техники до симуляторов микроэлектроники, медицины и тестирования программного обеспечения.[1]

В некоторых отраслях промышленности моделирование и анализ избегают дорогостоящих и длительных циклов разработки типа "проектирование — производство — испытание". Система работает на основе геометрического ядра Parasolid[2]. Программная система ANSYS CE ANSYS разрабатывается американской компанией Ansys inc.

От ANSYS Inc. инструменты численного моделирования и анализа совместимы с некоторыми другими пакетами, в частности, система ANSYS совместима с NX, CATIA, Pro/ENGINEER, SolidEdge, SolidWorks, Autodesk Inventor и другими системами CAD.

Меню утилит (Utility Menu)-1-содержит часто используемый набор процедур,указанный здесь для входа в любой момент программы. Выполнение эти процедуры предшествуют каскадному отображению выпадающих меню, которое позволяет вам непосредственно выполнить необходимое действие или перейти на панель диалога.

Меню утилиты не имеет жесткого режима работы, и пользователь может выполнить несколько действий в один оборот (например, отказаться от прежнего намерения и перейти к выполнению другой операции).

Показано на рисунках ниже.

2.ANSYS.

Показано на рисунках ниже.

Рисунок 4. меню утилит

2.1 ADAMS(Mechanical Dynamics, Inc.)

Сегодня ADAMS используется в автомобилестроении, авиации, космонавтике, железнодорожном транспорте, общем машиностроении, судостроении, робототехнике, приборостроении, биомеханике и даже в индустрии отдыха и развлечений.

ADAMS предоставляет пользователям следующие функции:

Построить компьютерную модель системы из твердых и деформируемых элементов, соединенных между собой различными звеньями и петлями;

Создайте параметризованную модель на основе твердотельного ядра моделирования Parasolid, а также поделитесь геометрическими моделями в форматах IGES, STEP, DXF, DWG, STL;

Визуализация модели дизайна мощными графическими средствами;

Установите принудительное движение и перемещение элементов системы и используйте активные внешние силы и моменты;

Проведение статического, динамического и кинематического анализа системы;

Визуализация движения системы и запись заданных событий;

Анализ влияния изменения параметров структурных элементов на поведение системы(анализ чувствительности); оптимизация продукта по заданному критерию;

Сначала мы можем создать элемент, прикрепленный к земле,т. в первом окне, выбрав в меню Состояние Grund, без движения (рис. 2) вместо меню Ссылки в виде ссылки используем сетевое меню Polyline. Далее мы можем ввести размеры элемента, но для" Земли " это не имеет значения. Теперь делаем забор, затем с помощью ссылочного элемента делаем четырехуровневые ручки, но теперь в первом окне выбираем новый раздел – Новый. Здесь в меню установите размеры: длина, ширина (Lenght, width, depth), (рис. 3.3). При использовании Polyline были установлены длина и угол линии Angle. Если мы хотим видеть модель в объеме, то используем правый крайний куб в верхней строке панели. Остальные элементы и ручки устанавливаем по аналогии. - Сур. 2.1 мы развернули структуру так, чтобы она находилась в 3D-пространстве. перекрывающееся окно предоставляет информацию о том, как вводить характеристики массы, измененные в соответствии с параметрами конкретной опоры, и моменты инерции, являющиеся основными элементами, характеризующими предстоящее движение опоры (используется вкладка Bodies). Обратите внимание, что почти все изображения являются ксерокопиями с экрана компьютера. Конструкция выполняется с проверкой особенностей опорного движения, прежде всего под действием веса рассматриваемого сустава (пока мы не приложим усилие). Также обратите внимание, что это движение козырька при спуске параллельно забою для крепления (в данном случае вертикально). Это одна из целей установки механизма лемниската. Для обеспечения такой траектории определяют длину ручек и расстояние между петлями.

Рисунок 5. Одна из панелей пакета

Рисунок-6. изготовление основания и ограждения крепления

Рисунок 7. изменение массы ограждения

Рисунок - 8 использование точек для построения фигур

Рисунок 9. таблица для построения координат точек (для новых точек можно использовать кнопку greate)

Пружина относится к элементам питания и находится на вкладке forces. Когда жесткость пружины недостаточна для удержания конструкции, начинается опускание пружины. Пружина устанавливается в исходную и конечную точку. В отличие от реального случая сопротивление пружины увеличивается, а в гидростойке оно должно быть постоянным [38]. Проблему можно решить другим способом, приложив жесткий элемент или постоянное усилие вместо пружины.

Моделирование поведения гидродвигателей можно проводить исходя из максимальной нагрузки на работу предохранительного клапана. В этом случае, учитывая изменение направления усилия от гидростойки к перекрытию и основанию, мы попытаемся использовать меню пакета для установки силы в двух точках, принадлежащих структуре. Меню двух тел (двух тел) позволяет установить направление силы в двух точках тела, между которыми действует сила. При этом направление силы постоянно меняется. Таким образом, мы можем рассчитать крепежные нагрузки под действием горного давления. Чтобы использовать меню, вам нужно войти во вкладку forces.

Рисунок-10..Таблица точек при создании раздела

Рисунок-11. изготовление задней траверсы

Важным моментом в 3D-дизайне является использование построения в ключевых точках табличным методом (рис. 3.5). Примитивив "крюк" можно открыть меню на картинке и нажать на точку в меню (см. стрелку). 3.5-3.9. нажатием кнопки, указанной стрелкой, получаем таблицу. Указав точку экрана мышью, можно получить ее отображение в таблице, а также увидеть точки, использованные при создании. - Сур. 3.11 добавить пружину к козырьку.

Мы используем вкладку simulation Control для проектируемой части узлов и деталей, а затем для всего раздела крепежа. Это лучше всего делать в рабочем диапазоне его движения,например, при выходной мощности резервуара 3-4 м, значении сдвига 1-1, 5 м.

Окно с интуитивно понятным интерфейсом позволяет управлять временем просмотра всех этапов движения.

Рисунок-12. использование точек для построения фигур

Рисунок-13. таблица для построения координат точек (для новых точек можно использовать кнопку greate)

Рисунок-14. таблица точек при создании раздела

Рисунок-15..Изготовление задней траверсы

Рисунок-16..Изготовление шарнирных соединений

Рисунок-17..Изготовление консоли и пружины с имитацией гидроцилиндра (гидропатрона) для сжатия консоли

Основное назначение 3ANSYS.

3.1 создание Блоккоманда ANSYS.

Программа на командном языке APDL ANSYS представляет собой последовательность команд, записанных в обычном тестовом файле.

Поскольку ANSYS является интерпретатором, команды выполняются последовательно с учетом операторов изменения порядка выполнения, установленных операторами цикла и перехода. Если при выполнении программы на языке APDL ANSYS появляется ошибка, то появляется сообщение об ошибке и, как правило, программа работает некорректно и в дальнейшем приводит к остановке.

Язык APDL ANSYS похож на язык FORTRAN, но теперь он не так популярен и популярен, как раньше.

Команда APDL ANSYS записывается отдельной строкой, максимальное количество символов не должно превышать 80. Команда состоит из названия команды и набора аргументов или операндов, разделенных запятыми друг от друга и от имени команды. Строчные и заглавные буквы являются эквивалентами.

Имена команд могут состоять из набора символов от 1 до 8. Стандартные команды APDL имеют сохраненные имена, первые 4 символа которых важны (не считая исходных символов / и*).

Таким образом, например, записи являются альтернативами / SOLU, /SOLUT и / solution.

Некоторые команды являются макрокомандами (т. е. состоят из ряда команд APDL, которые созданы соответствующим образом). Ряд макрокоманд входит в состав программного обеспечения ANSYS, но макрокоманды также могут быть созданы пользователем. Названия макрокоманд должны вводиться полностью без сокращений.

Формат ввода команд свободный, т. е. пробелы не учитываются. При вводе команд используется правило по умолчанию. Согласно этому правилу, если один из аргументов не указан точно, программа пытается передать этот аргумент в значение по умолчанию.

Например, ANSYS всегда работает с объектами в трехмерном пространстве. Но если решена плоская задача, то третья координата не используется и по умолчанию равна нулю. Точно так же для одномерных задач не требуется вторая координата. Поэтому, если аргументы координат не отображаются, ANSYS принимает их равными значениям по умолчанию. Эти значения указаны для каждой команды в командном руководстве ANSYS (Command Reference). В большинстве случаев (но не всегда!) эти значения равны нулю.

Поэтому команды K,1,10,0,2 и K,1,10,,2 эквивалентны; команда N,2,3.5 фактически означает, что узлу с номером 2 даны координаты в соответствующей системе координат (3.5, 0, 0).

Правила по умолчанию принимаются в большинстве команд ANSYS, обычно "наиболее естественно разумные", что часто позволяет не вводить много аргументов.

Можно записать несколько команд в одну строку и отделить их друг от друга знаком$, например:

L,1,2 $ L,2,3 $ L,3,4

Некоторые команды начинаются со знака " / " и обычно предназначены для управления и управления основной программой. Есть также команды, начинающиеся со знака"*". Обычно это команды языка APDL.

Отзывы начинаются с знака"!"или в начале строки есть символы / com или C***. Разница в том, что комментарии, написанные в поле / com или C***, находятся в выходном файле ANSYS.

В APDL ANSYS удобно использовать параметры или переменные. При определении параметров в ANSYS не требуется указывать их тип, за исключением многомерных данных в виде массивов.

Все числовые переменные имеют целочисленный или конкретный тип и хранятся с двойной точностью. Если параметру не придается никакого значения, то он считается равным нулю. (Поэтому, если вы разделите какое-либо число на неопределенный параметр, программа допустит ошибку.) Также существуют символические параметры, используемые для установки имен файлов, выходных строк, заголовков и т. д. В них не допускаются кириллические буквы.

Массивы, которые должны быть определены перед использованием, могут иметь числовые, текстовые или табличные типы.

Имена параметров не должны превышать 32 символов, которые начинаются с буквы и содержат только буквы, цифры и символ подчеркивания. Желательно, чтобы имя параметра не совпадало с именами ANSYS, зарезервированными для команд, степеней свободы, ключевых слов и т. д.

Для определения параметров рекомендуется использовать команду ANSYS *set или регулярное утверждение равенства. Последний шанс кажется самым естественным. Итак, синтаксис оператора установки параметра выглядит следующим образом:

Name = Value

где Name-название параметра, значение-его значение, оно может быть числовым, строковым (в апострофах), названием другого параметра, математическим параметрическим выражением или функцией. Примеры параметров приведены ниже:

HL=0.4

F_R='Mod_ANS_1'

RO1=7.86e3

PEL=(HAL/2)/(WL-WWL)

Для определения параметров из базы данных ANSYS, содержащей описание твердотельных и, конечно же, элементных моделей, очень полезна команда * get. Описание этой команды занимает несколько страниц руководства по бренду. Следующие примеры показывают примеры использования этой важной команды:

PLNSOL,U,X ! Выход движения по оси X

*GET,UXMAX,PLNSOL,0,MAX ! Uxmax-максимальные перемещения по оси X

*GET,EL_MAX,ELEM,,COUNT ! EL_MAX-количество элементов

*GET,ND_MAX,NODE,,COUNT ! Nd_max-количество узлов

ETAB,S11,S,X

*get,c11_el,elem,ii,etab,s11

* Некоторые полезные случаи использования команды Get также реализуются в сокращенной форме функций GET.

Параметрические выражения Apdl ANSYS имеют тот же синтаксис, что и в языке FORTRAN. При этом допустимыми операторами являются: сложение (+), вычитание (-), умножение (*), деление (/), вычитание ( * * ), сравнение "меньше" (<) и сравнение "больше" ( > ).

Применяется стандартный порядок выполнения операций:

1) действия в скобках;

2) Подъем на ранг (слева направо);

3) умножение и деление (слева направо);

4) сложение и вычитание (слева направо);

5) логическое равенство (слева направо).

Конечно, чтобы быть уверенным в правильности порядка выполнения операций, необходимо использовать скобки и разбивать сложные выражения на простые.

Некоторые математические функции, разрешенные программой ANSYS, собраны в таблице

Помимо скалярных параметров, в программах ANSYS можно использовать массивы параметров. Массивы могут иметь размеры от 1 до 5 и иметь следующие типы: ARRAY (целые и вещественные числа), CHAR (текст), table и String (строка).

Тип таблицы-это специальные типы числового массива, которые автоматически выполняют процедуру линейной интерполяции между элементами массива. Массивы определяются командой * DIM.

ANSYS предоставляет стандартные функции программирования для изменения порядка выполнения команд в APDL:

- оператор безусловного перехода * GO

- Условный оператор ( команда * IF)

- оператор повтора ( команда * повтор)

- оператор цикла (команда * DO)

- дополнительное управление в операторе цикла (*команда DOWHILE)

Оператор безусловного перехода может использоваться следующим образом:

*GO, :LABEL1

- - -

:LABEL1

- - -

Условный переход * оператор IF имеет следующий синтаксис:

*IF, VAL1, Oper, VAL2, Base

то

VAL1 - первое сопоставимое выражение;

Oper-оператор сравнения, обозначаемый ключевым словом;

VAL1 - второе сопоставимое выражение;

Base-ключевое слово, определяющее действие, совершаемое при выполнении условия

Операторы сравнения Oper могут быть следующими: EQ - логическое равенство; NE-логическое неравенство; LT-логически меньше; GT – логически больше; Le – логически меньше или равно; GT – логически больше или равно; ABLT – логически меньше по абсолютному значению; ABGT – логически больше по абсолютному значению.

Значение Base может быть ключевым словом, которое преобразует команду *if в структуру IF_THEN-ELSE.

Затем после выполнения блока ключевые слова могут быть расположены: * ELSEIF (может отсутствовать) и последующий блок; *ELSE (может отсутствовать) и последующий блок; *ENDIF (обязательно должен быть).

Следующий пример иллюстрирует этот дизайн:

*IF,A,GT,1,THEN

! Block 1

---

----

*ELSEIF,A,GT,0

! Block 2

---

----

*ELSEIF,A,EQ,0

! Block 3

---

----

*ELSE

! Block 4

---

----

*ENDIF

* Оператор цикла Do предназначен для многократного выполнения блока команд. Этот блок команд должен быть создан между командами *DO и * ENDDO. Следующий Привет показывает возможность использования оператора цикла:

*DO,II,1,10

---

*ENDDO

Таким образом, язык APDL-это очень продвинутый инструмент программирования, который позволяет создавать специальные программы, реализующие анализ различных элементов вместе с набором команд ANSYS.

3.2. проектирование в ANSYS

Вставляем блок, экструзируем на 0,03, затем параллельно ему, по нижней части козырька и оси z экструзируем на 0,03. приклейте два элемента с помощью команды клей.

В нижней части козырька делаем отверстие, для чего определяем координаты и вставляем туда цилиндр.

Копируем командой copy и склеиваем полученные детали.

Нижнюю часть венчика покрываем блоком, для этого соединяем точки с линиями и создаем объем, а затем выдавливаем его, поэтому получаем блок.

Остальная часть также закрывается этим методом, и мы получаем этот вид.

Склеиваем все части нижней части козырька.

Затем делаем глазки. Глаз необходимо закрепить через отверстие в нижней части. Для этого сделайте полуцилиндр на оси z и с помощью команды Move переместите его в нужную координату.

Рисуем остальную часть глаза. Мы делаем это таким же способом, но вместо полуцилиндра будет блок. Приклейте две части глаз.

Затем необходимо вставить рукав, соединяющий козырек с глазом. Для этого сделайте цилиндр и переместите его вдоль оси Z в нужную координату.

После этого необходимо сделать второй глазок, на который будет крепиться гидроцилиндр, откуда и приведем нагрузку для расчета. Для этого нужно сделать полцилиндра и переместить его в нужную координату. Затем копируем и получаем нужную часть. Второй глаз должен быть соединен с нижней стороны козырька командой Add.

Затем проделываем отверстие во втором глазке, откуда даем нагрузку. Проделываем отверстие способом, сделанным ранее, используя цилиндр. В результате получаем следующее.

Для того чтобы первый глаз вращался в рукаве, создаем контактную пару с помощью мастера связи. По классификации ANSYS контактная пара относится к типу "лицо-лицо". Разделяем поверхность, что очень правильно разделить на соответствующую поверхность.

Сетка строительство. Решетку делаем с помощью программы MESH. Выберите free, чтобы построить клетку свободно.

Применение нагрузок. Закрепляем только часть выбранной поверхности вдоль линии вдоль оси all DOF. Фиксируем командой Displacement.

Затем прикрепляем последнюю часть первого глаза к оси all DOF.

Даем нагрузку командой Pressure. Выберите необходимую деталь для передачи нагрузки

И введите значение

Решение

Деформации после нагрузок

Контактное напряжение. Выберите команду select > Entities, затем введите название и значение элементов связи. Чтобы увидеть контактное напряжение, мы используем General Postproc > Plot results > Contour Plot > Nodal Solu > Contact > Total stress > ok.

Распределение контактных напряжений в шарнире консольного козырька типа Глиник

Распределение контактных напряжений в шарнире козырька типа ОКП-70

Заключение

Механизированная крепь – позволяет создать комплекс оборудования всех теехнологических циклов, соответствующих конкретным руднично – геологическим и руднично-техническим условиям добычи полезных ископаемых. Назначение механизированной крепи - обеспечение механизации процессов крепления, перемещение забойного оборудования, поддержание выработки в безопасном состоянии.

Установки данного типа работают с узкозахватными очистными комбайнами, передвижными шахтными конвейерами, мощностью от 0,8 м до 6 м и углом падения склона до 30° в процессе выемки по натянутому или пересеченному слою, до 10° - при падении с тяжело ломающимися крышами, при проявлении интенсивного горного давления. При работе с слоями толщиной 6-12 м механизированную крепь можно применять при комплексной забойной обработке режущего слоя с освобождением толщины под кровлей. Во всех случаях важным элементом воздействия на кровлю является козырек крепления.

При разработке программной модели это позволяет рассчитывать на прочность консольные козырьки типа алюминий или ОКП-70, а также оптимизировать ее конструкцию.Зная общую величину верхней нагрузки и ее геометрию, мы можем выбрать сопротивление гидропатрона. Полученные расчеты позволяют спроектировать пик и рассчитать его прочность для наиболее опасных из схем случайной нагрузки.

Список использованной литературы

1.Ягодкин Г.И. Критерий количественной оценки погружения механизированной крепи породным массивом кровли. Научн. тр. /ИГД им. A.A. Скочинского, 1982, вып. 208. - С. 10-13.

2.Ягодкин Г.И. Условия выбора ширины поддерживаемого призабой-ного пространства в комплексно-механизированной лаве. Научн. тр. /ИГД им. A.A. Скочинского, 1983, вып. 218. - С. 3-6.

3.Ягодкин Г.И., Козьмин В.М. Установление оптимальных параметров перекрытий механизированных крепей.

4.Ягодкин Г.И., Казьмин В.М. Вероятностная оценка контактного взаимодействия механизированных крепей с кровлей. М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1970. - 34 с.

5.Неравновероятное контактирование кровли с верхняками Караганда, изд-во КарГТУ журнал «Труды университета», 2010, 3, с.48…52

6.Садыков Н.М., Орлов A.A. Работа гидравлических опор крепи при резких осадках кровли//Уголь, 1977, № 1. - С. 41-44.

7.Каплун А.В.: ANSYS в руках инженера

8.Басов К.А.: ANSYS справочник пользователя 2005

9.Конюхов А.В: основы анализа конструкций в ANSYS

10.Бейсембаев К.М.: Методическое указание по выполнению курсового проекта

11.Нургужин М.Р., Даненова Г.Т.: Инженерные расчеты в Ansys: сборник приемов.

12.Слесарев В.Д.: Механика горных пород.

13.www.kaz-referat.kz/gornye/materials

Просмотров работы: 5

Код для цитирования:

XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Проектирование и сборка горных машин

Студенческий научный форум - 2021
XIII Международная студенческая научная конференция