Over hijs- en hefringen

Simulation
1

Hoi allemaal

Ik wil een hijsstudie uitvoeren in solidworks voor een deel waarop een ander wordt geplaatst. Ik verdeelde ook de massa van het bovenste deel over de 4 steunen en voegde 4 lashijsringen toe die in Norelem 3D zijn gemaakt.

Mijn zorg komt voort uit de overweging van deze hijsringen. Binnen het ontwerpbureau wordt aangenomen dat deze ringen niet opnieuw worden berekend, omdat ze al door de fabrikant op maat zijn gemaakt, hoeven ze niet door het berekeningsvak te gaan. Als gevolg hiervan weet ik niet echt hoe ik de belasting moet toepassen... een equivalent van de kracht van elke trekstreng op het contactoppervlak van de las? Een kracht op afstand? Voor mij is het niet goed omdat we er geen rekening mee houden dat de las zowel in compressie aan de bovenkant als in spanning aan de onderkant zal zijn... Hoe dan ook, dit alles om te zeggen dat ik niet weet of ik de "maak stijve" functie die ik op elke ring heb toegepast, kan vertrouwen. Heeft dit invloed op de verplaatsing van deze laatste tijdens de berekening? Ik heb een ietwat vreemd beeld bij het resultaat als ik dit doe...

Als je een betere methode hebt om aan te bevelen, ben ik er helemaal voor.

Op dit moment was de methode van de persoon die ik op korte termijn verving, om krachten of massa's op afstand uit te oefenen op het niveau van contact met andere elementen, en om het hele of een deel van het model te blokkeren met vliegtuigsteunen om te voorkomen dat het in "grote verplaatsingen" zou gaan tijdens een lifting in berekening (ik stel me een oude lade voor, zo werd mij verteld). Maar het lijkt me een beetje... wankel.


fer_levage.zip
2

Hallo

Wat de hijsringen betreft, wordt de KMU er inderdaad vaak op geattendeerd. Dus op dit niveau zijn er geen zorgen. De ringen zijn echter verticaal gelast! Is dit normaal?

3

Hallo

Ik denk dat het probleem van niet-symmetrie dat je ziet voortkomt uit het feit dat je structuur niet geïmmobiliseerd is. Omdat de 4 kabels (riemen, kettingen?) parallel zijn, is het vrij om van links naar rechts, heen en weer te oscilleren, of om rond zijn verticale symmetrie-as te draaien.
In het echte leven zal hij niet ver komen, maar in de SolidWorks-oplosser introduceert het mobiliteit die hij niet zo goed weet te beheren. Het verwerpt ook de berekening met de standaardoplosser...

De oplossing van de collega die u vervangt is hier de eenvoudigste: voeg opgelegde bewegingsbeperkingen toe die de 3 bewegingen zullen immobiliseren. We moeten er alleen voor zorgen dat deze reizen geen effect hebben op de verdeling van de inspanningen. Het is voldoende om na berekening te controleren of ze nul zijn.

Een voorstel:
- Leg op het "voorste/linkse" hoekpunt een nulverplaatsing op in het horizontale vlak (X en Z van het algemene coördinatensysteem), waardoor twee mobiliteiten worden geëlimineerd;
- leg op het "achter/links" hoekpunt een nulverplaatsing op na X van het algemene coördinatenstelsel, waardoor de laatste mobiliteit wordt opgeheven.

U voert de berekening opnieuw uit en ziet drie wijzigingen:
- de standaardoplosser werkt;
- de bewegingen zijn symmetrisch;
- De krachten zijn identiek verdeeld in de kabels en de laatste geïntroduceerde "steunen" zijn ineffectief, bijna nul.

Een woord over de geldigheidsgrens van het model: het gebruik van 4 kabels geeft de structuur een hyperstatisch karakter (d°1). Door een verticale verplaatsing van nul voor de 4 ringen op te leggen, ben je er impliciet van uitgegaan dat de spanningen in de 4 kabels identiek zijn (gecentreerde belasting). Het hefsysteem draagt echter door zijn mobiliteit of elasticiteit bij aan de verdeling van krachten, net als de kabels zelf.

In het ergste geval kan men zich voorstellen dat een van de kabels ontspannen is. In deze situatie is de diagonaal tegenoverliggende kabel ook ontspannen en wordt de belasting volledig ondersteund door de twee kabels van de andere diagonaal, altijd uitgaande van een perfect gecentreerde belasting.
Deze situatie kan eenvoudig worden gesimuleerd door de nulverplaatsing in een van de ringen (bij punt 4) te verwijderen.

De simulatie toont een verplaatsing van 10 mm op punt 4, nulbelasting op de ring op punt 2 en een hogere spanningstoestand dan bij de 4-kabeloplossing identiek belast (118 MPa in plaats van 54 MPa).
Tussenliggende situaties kunnen worden bestudeerd door een elastische steun ter hoogte van een van de kabels te plaatsen. Maar met welke stijfheid?

Tot slot...
We zouden meer moeten weten over het hefsysteem om verder te gaan...
Hoewel het "stijf" is, heeft een oplossing met 3 kabels een deugd: isostatisme, dat het mogelijk maakt om de krachten in de kabels te kennen en dichter bij een gelijke verdeling te komen door een geschikte opstelling te kiezen.
Merk op dat het probleem van dezelfde aard is voor de lading, weergegeven door een verdeelde massa, ook verdeeld over 4 zones...

Vriendelijke groeten


levage03.png
8 likes
4

Ik zal het morgen testen, een enorme dank je;)

5

Dus om zeker te zijn:

Kan ik de 4 verplaatsingen die op mijn ringen zijn opgelegd behouden? Hoe zit het met het uitsluiten van ringen in de berekening? Ik noteer voor de lift op 2 strengen. Hartelijk dank

6

Hallo Clément,

Dit is een model, dus alleen jij bepaalt welke aannames geschikt zijn of niet... U kunt uw 4 opgelegde verplaatsingen behouden, rekening houdend met het feit dat u de meest gunstige situatie hebt gemodelleerd vanuit het oogpunt van de belasting in de kabels (70% van de WLL van de ring), en waarschijnlijk de beperkingen in het frame.
Tillen met 3 kabels (eigenlijk 2) geeft je het meest belaste model (met een gecentreerde last). Waarschijnlijk degene waarmee rekening moet worden gehouden om veiligheidsredenen: kracht op een ring van 13,6 kN voor een WLC van 10 kN. Het begint vragen op te roepen...

Om uw twijfels te beantwoorden, moet u meer weten over het hefsysteem, om er zeker van te zijn dat het model een goed beeld geeft van de werkelijkheid:
- De parallelle kabels (gesuggereerd door de assen, maar zijn ze dat ook?) suggereren dat er een roersysteem in het bovenste gedeelte zit: waar of niet waar. Als ze convergeren naar een enkele gecentreerde haak, is het noodzakelijk om zo te modelleren dat de krachten worden gekanteld...
- Zijn het kabels of kettingen, eerder stijve, of meer vervormbare riemen. Zijn de opzetstukken netjes of "rustiek", met of zonder verstelling van de lengtes door spanner(s)?

Bij gebrek aan een simulatie die 100% in overeenstemming is met de werkelijkheid (welke?), moet de analyse van de resultaten de constructie in de meest ongunstige situatie valideren. In deze studie lijkt het frame royaal bemeten, het zijn meer de ringen die aandacht verdienen.
Ze maken deel uit van de berekening met de aanname van een perfecte inbedding in de structuur. Ik denk dat we wat hen betreft niet op de simulatie moeten vertrouwen: ongeschikt gaas, twijfelachtige laadmodus, lasmodellering...
Zowel voor hen als voor kabels is  het beter om de fabrikanten te vertrouwen, op basis van de CMU die ze geven voor de keuze van hun componenten.

Fijn weekend.
 

2 likes