Розрахунок приймального валу горизонтально-кувальної машини на міцність і деформацію у програмному комплексі AutoCAD Mechanical

Abstract

У процесі вивчення дисциплін "Обладнання ковальсько-штампувальних цехів", "Обладнання цехів обробки металів тиском" тощо, однією з головних задач є оволодіння студентами здатністю математичного моделювання складальних одиниць обладнання з виконанням необхідних розрахунків і наступною розробкою технічної документації, застосовуючи одночасно сучасні комп'ютерні технології. Це дозволяє всебічно вивчати поведінку частин обладнання у процесі їх розробки, аналізувати геометрію, виконувати інженерні розрахунки з отриманням фотореалістичних зображень. Розглянуто можливості геометричного моделювання привідного валу горизонтально-кувальної машини і виконання розрахунків на міцність і деформацію в програмному комплексі AutoCAD Mechanical 2018. На першому етапі розв'язання задачі за схемою валу із зазначенням розмірів, (або за компонувальним кресленням) виконують 2D модель валу за допомогою генератора валів AutoCAD Mechanical. На другому етапі за допомогою діалогового вікна "Розрахунок валу" виконують розрахунок. Вихідними даними для розрахунків валу є момент крутіння на валу та сили, що діють на вал у вертикальній і горизонтальній площинах під час роботи горизонтально-кувальної машини. Генератор валів автоматично обчислює реакції опор і будує епюри згинальних моментів і напружень. Розрахунок на міцність виконують відповідно до німецького стандарту DIN 743. Побудовано розрахункову схему й епюри згинального моменту і напружень валу. Визначено небезпечний перетин і коефіцієнти запасу статичної міцності і міцності на втому в цьому перетині. Використання генераторів компонентів і розрахункових модулів програмного комплексу AutoCAD Mechanical 2018 дозволяє автоматизувати багато стандартних проектних завдань, виконувати розрахунки відповідно до міжнародних стандартів DIN або ANSI і значно скоротити час виконання розрахунків на міцність і деформацію. Порівняння результатів, одержаних програмним комплексом AutoCAD Mechanical 2018 з даними науково-технічних джерел свідчать про їх відповідність. Показано що програмний комплекс AutoCAD Mechanical 2018 може бути використаний для розрахунків елементів приводу горизонтально-кувальної машини.

During studying disciplines "Equipment forge-punching departments", "Equipment of departments of plastic metal working" the item, one of the main tasks is mastering by students by ability of mathematical modelling of assembly unit of the equipment with accomplishment of necessary calculations and the subsequent development of the engineering specifications, applying simultaneously modern computer production engineering. It allows to study comprehensively behaviour of parts of the equipment during their development, to analyze geometry, to carry out engineering calculations with reception of photorealistic images. Opportunities of geometrical modelling of a power shaft of the upsetting machine and accomplishment of strength analysis and deformation in program complex AutoCAD Mechanical 2018 are observed. At the first stage of the solution of a problem under the circuit design of the shaft with the direction of sizes (or under the layout drawing) carry out 2D model of the shaft by means of the oscillator of shafts AutoCAD Mechanical. At the second stage by means of a dialogue window "Calculation of the shaft" carry out calculation. Initial data for calculations of the shaft is the twisting moment on the shaft and forces which act on the shaft in vertical and horizontal planes during work of the upsetting machine. The oscillator of shafts automatically computes reactions at the supports and builds orthographic epures of bending moments and pressure. The strength analysis is carried out according to German standard DIN 743. The design and circuit of an orthographic epure of a bending moment and pressure of the shaft is builted. Definitely dangerous cross-section and factors of a stock of static strength and strength on fatigue in this cross-section. Use of oscillators of components and design modules of program complex AutoCAD Mechanical allows to automate many standard detailed designs, to carry out calculations according to international standards DIN or ANSI and considerably to devide out a time of accomplishment of strength analysis and defor mation. Comparison of the results gained by program complex AutoCAD Mechanical with data of the scienti fic and technical literature testifies to their conformity. Be shown that program complex AutoCAD Mechanical can it is used for calculations of elements of a motive of the upsetting machine.