Über Hebezeuge und Ringschrauben

Simulation
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Hallo ihr alle

Ich möchte eine Hebestudie in Solidworks für ein Teil durchführen, auf dem ein anderes platziert ist. Ich habe auch die Masse des oberen Teils auf seine 4 Stützen verteilt und 4 Schweißringschrauben aus Norelem 3D hinzugefügt.

Meine Sorge ergibt sich aus der Betrachtung dieser Ringringe. Innerhalb des Konstruktionsbüros wird davon ausgegangen, dass diese Ringe nicht neu berechnet werden, da sie bereits vom Hersteller dimensioniert sind und nicht durch die Berechnungsbox gehen müssen. Infolgedessen weiß ich nicht wirklich, wie ich die Last aufbringen soll... ein Äquivalent der Kraft jedes ziehenden Strangs auf die Kontaktfläche der Schweißnaht? Eine Kraft aus der Ferne? Für mich ist es nicht gut, weil wir nicht berücksichtigen, dass die Schweißnaht sowohl oben unter Druck als auch unten unter Zug ist... Wie auch immer, all dies, um zu sagen, dass ich nicht weiß, ob ich der Funktion "starr machen", die ich auf jeden Ring angewendet habe, vertrauen kann. Wirkt sich dies auf die Verschiebung der letzteren während der Berechnung aus? Ich habe ein etwas seltsames Bild beim Ergebnis, wenn ich das mache...

Wenn Sie eine bessere Methode zu empfehlen haben, bin ich dafür.

Im Moment bestand die Methode der Person, die ich kurzfristig austausche, darin, Kräfte oder Massen in einiger Entfernung auf der Ebene von Kontakten mit anderen Elementen aufzubringen und das Modell ganz oder teilweise mit ebenen Stützen zu blockieren, um zu verhindern, dass es während eines Anhebens in der Berechnung in "große Verschiebungen" gerät (ich stelle mir eine alte Schublade vor, wurde mir gesagt). Aber es scheint mir ein wenig... wackelig.


fer_levage.zip
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Hallo

Was die Ringschrauben betrifft, so wird die Kapitalmarktunion in der Tat häufig darauf hingewiesen. Auf dieser Ebene gibt es also keine Sorgen. Allerdings sind die Ringe vertikal verschweißt! Ist das normal?

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Hallo

Ich denke, das Problem der Nicht-Symmetrie, das Sie sehen, kommt von der Tatsache, dass Ihre Struktur nicht immobilisiert ist. Da die 4 Kabel (Gurte, Ketten?) parallel sind, kann es frei von links nach rechts, hin und her schwingen oder um seine vertikale Symmetrieachse schwenken.
Im wirklichen Leben wird er nicht weit kommen, aber im SolidWorks Solver führt es eine Mobilität ein, die er nicht so gut zu bewältigen weiß. Außerdem wird die Berechnung mit dem Standard-Solver abgelehnt...

Die Lösung des Kollegen, den Sie ersetzen, ist hier die einfachste: Fügen Sie auferlegte Bewegungseinschränkungen hinzu, die die 3 Bewegungen bewegungsunfähig machen. Wir müssen nur sicherstellen, dass diese Reisen keine Auswirkungen auf die Verteilung der Anstrengungen haben. Es reicht aus, nach der Berechnung zu überprüfen, ob sie Null sind.

Ein Vorschlag:
- Dem Scheitelpunkt "vorne/links" wird eine Nullverschiebung in der horizontalen Ebene (X und Z des allgemeinen Koordinatensystems) auferlegt, wodurch zwei Beweglichkeiten eliminiert werden.
- Auf den Eckpunkt "hinten/links" wird eine Nullverschiebung nach X des allgemeinen Koordinatensystems auferlegt, wodurch die letzte Beweglichkeit aufgehoben wird.

Sie führen die Berechnung erneut aus und bemerken drei Änderungen:
- Der Standard-Solver funktioniert;
- die Bewegungen symmetrisch sind;
- Die Kräfte sind in den Seilen identisch verteilt, und die zuletzt eingeführten "Stützen" sind wirkungslos, fast gleich Null.

Ein Wort zur Gültigkeitsgrenze des Modells: Die Tatsache, dass 4 Seile verwendet werden, verleiht der Struktur einen hyperstatischen Charakter (d°1). Indem Sie die vertikale Verschiebung von Null für die 4 Ringe auferlegt haben, haben Sie implizit angenommen, dass die Spannungen in den 4 Kabeln identisch sind (zentrierte Last). Das Hebesystem trägt jedoch durch seine Beweglichkeit bzw. Elastizität zur Kraftverteilung bei, ebenso wie die Seile selbst.

Im schlimmsten Fall kann man sich vorstellen, dass eines der Kabel entspannt ist. In dieser Situation wird auch das diagonal gegenüberliegende Kabel entspannt, und die Last wird vollständig von den beiden Seilen der anderen Diagonale getragen, wobei immer eine perfekt zentrierte Last angenommen wird.
Diese Situation kann leicht simuliert werden, indem die Nullpunktverschiebung in einem der Ringe entfernt wird (bei Punkt 4).

Die Simulation zeigt eine Verschiebung von 10 mm an Punkt 4, eine Nullbelastung des Rings an Punkt 2 und einen höheren Spannungszustand als bei identisch belasteter 4-Kabel-Lösung (118 MPa statt 54 MPa).
Zwischensituationen könnten untersucht werden, indem eine elastische Stütze auf der Höhe eines der Seile platziert wird. Aber mit welcher Steifigkeit?

Schließlich...
Wir müssten mehr über das Hebesystem wissen, um weiter zu kommen...
Obwohl sie "starr" ist, hat eine 3-Kabel-Lösung einen Vorzug: den Isostatismus, der es ermöglicht, die Kräfte in den Kabeln zu kennen und sich durch die Wahl einer geeigneten Anordnung einer gleichmäßigen Verteilung anzunähern.
Beachten Sie, dass das Problem für die Ladung, die durch eine verteilte Masse dargestellt wird, die ebenfalls über 4 Zonen verteilt ist, von der gleichen Art ist...

Herzliche Grüße


levage03.png
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Ich werde es morgen testen, ein riesiges Dankeschön;)

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Um sicher zu gehen:

Kann ich die 4 Verschiebungen behalten, die meinen Ringen auferlegt sind? Was ist mit dem Ausschluss von Ringen aus der Berechnung? Notiz mache ich mir für das Heben an 2 Strängen. Vielen Dank

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Hallo Clément,

Da es sich um ein Modell handelt, entscheiden nur Sie, welche Annahmen geeignet sind oder nicht... Sie können Ihre 4 auferlegten Verschiebungen beibehalten, wobei Sie bedenken müssen, dass Sie die günstigste Situation unter dem Gesichtspunkt der Belastung in den Kabeln (70% der Tragfähigkeit des Rings) und wahrscheinlich der Einschränkungen im Rahmen modelliert haben.
Wenn Sie mit 3 Seilen (eigentlich 2) heben, erhalten Sie das am stärksten beanspruchte Modell (mit einer zentrierten Last). Wahrscheinlich diejenige, die aus Sicherheitsgründen berücksichtigt werden sollte: Kraft auf einen 13,6 kN Ring für einen 10 kN WLC. Das wirft langsam Fragen auf...

Um Ihre Zweifel zu beantworten, sollten Sie mehr über das Hebesystem wissen, um sicherzustellen, dass das Modell ein gutes Abbild der Realität ist:
- Die parallelen Kabel (die durch die Achsen angedeutet werden, aber sind sie das?) deuten darauf hin, dass es im oberen Teil ein Rudersystem gibt: wahr oder falsch. Wenn sie auf einen einzigen zentrierten Haken zulaufen, ist es notwendig, so zu modellieren, dass die Kräfte...
- Handelt es sich um Kabel oder Ketten, eher starre oder eher verformbare Gurte? Sind die Anbauteile ordentlich oder "rustikal", mit oder ohne Längenverstellung durch Spanner(e)?

In Ermangelung einer Simulation, die zu 100% mit der Realität übereinstimmt (welche?), muss die Analyse der Ergebnisse die Konstruktion in der ungünstigsten Situation validieren. In dieser Studie wirkt der Rahmen großzügig dimensioniert, es sind eher die Ringe, die Aufmerksamkeit verdienen.
Sie sind Teil der Kalkulation mit der Annahme einer perfekten Einbettung in die Struktur. Ich denke, dass wir uns nicht auf die Simulation verlassen sollten, wenn es um sie geht: ungeeignetes Netz, fragwürdiger Belastungsmodus, Schweißmodellierung...
Sowohl für sie als auch für Kabel ist  es besser, den Herstellern zu vertrauen, basierend auf der CMU, die sie bei der Auswahl ihrer Komponenten angeben.

Schönes Wochenende.
 

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