Odnalezienie nieznanej siły

Cze wszystkim

Jestem w trakcie wymiarowania podnośnika, który powinien być w stanie podnieść ładunek o masie 1,8 tony (~17,8 kN).  Jednym z ograniczeń, jakie mam, jest ergonomia, ponieważ ładunek zostanie umieszczony na powierzchni o wymiarach  850x200mm. Muszę użyć do tego jednego lub więcej podnośników i musiałbym wiedzieć, jak to zrobić,  aby znaleźć siłę do podniesienia tego ładunku z określoną prędkością. Będę musiał skorzystać z kilku konfiguracji mojego systemu, aby znaleźć najbardziej ekonomiczne rozwiązanie. Poniżej znajduje się zdjęcie systemu, o którym myślałem, aby go użyć.

Z góry dziękuję za pomoc 

Witam

Jeśli chodzi o nieznaną siłę, wierzę, że nasz szanowny kolega @OBI WAN jest tego całkiem świadomy.

Bardziej poważnie  !

Musisz wskazać, o jakiej sile mówisz (cylinder, opór osi, opór części nożycowych itp.)

Wysokość musi być również wskazana w pozycji złożonej i w górnym położeniu u góry. Ważne jest, aby wiedzieć, że maksymalny wysiłek występuje, gdy stół jest praktycznie płaski (całkowicie schowany przy minimalnej wysokości), jeśli nigdy nie schodzisz z ładunkiem poniżej 60 cm, wysiłek jest znacznie mniejszy.
Należy również wskazać, czy istnieją jakiekolwiek ograniczenia dotyczące wymiarów całkowitych, ponieważ powierzchnia  styku obciążenia o wymiarach 800 x 200 nie zakłada rozmiaru blatu.
Ergonomia nie ma nic wspólnego z problemem.
Dlaczego zakładasz , że potrzebujesz kilku gniazd? Zwłaszcza, że nie mówisz, czy jest to podnośnik śrubowy ręczny czy z napędem, czy też podnośniki hydrauliczne.
Nie określasz , czy ładunek zawsze pozostanie na środku łóżka, czy nie.
Nie mówisz , czy środek ciężkości ładunku  znajduje się w jego środku, czy zwłaszcza tam, gdzie środek ciężkości znajduje się na górze.
Nie  mówisz, wskazując "pewną pożądaną prędkość. ", ani prędkość podnoszenia płyty (a nie prędkości cylindra), ani to, czy przyspieszenie jest chwilowe czy postępowe i o ile cm. Nie mówisz, dlaczego potrzebujesz precyzyjnej prędkości, a zwłaszcza dlaczego (to właśnie zadecyduje o wyborze systemu śrubowego lub cylindrycznego)
Nie podajesz żadnych informacji o profilach nożycowych ani o wytrzymałości kołków, a mimo to te obliczenia są prawie bardziej strukturyzujące niż wiedza o sile samego cylindra.

Lepiej rozumiem tytuł "odnalezienie nieznanej siły"

Pozdrowienia

 

 

2 polubienia

Przyznaję, że nie wyraziłem się jasno w tym temacie. Więc

Mówię o wytrzymałości cylindra, jaki wysiłek jest potrzebny, aby pokonać 1,8 tony. 

Tarcza musi mieć skok 510 mm, po kilku badaniach potrzebowałbym skoku cylindra 190-200 mm.

Nie było dla mnie jasne, system nie powinien przekraczać 800x200mm. Na wysokości nie mam żadnych ograniczeń.

Środek ciężkości ładunku będzie znajdował się pośrodku, a ładunek zostanie równomiernie  rozłożony na tacy. Jeśli chcesz, to tak, jakby położyć młot kowalski na planszy, która ma wymiary 800x200mm. 

Zmiana planów, będą to podnośniki śrubowe, potrzebuję stopniowego przyspieszenia. Nie mam ustalonej prędkości. To operator będzie decydował, jak szybko winda ma się podnosić. Ustawiłem sobie 10mm/s jako maksymalną prędkość wznoszenia. 

Dziękuję za odpowiedź, uczę się, dlatego przychodzę tutaj, aby się doskonalić i uczyć od innych inżynierów. Zostawiamy więc Obi-Wana z dala od moich problemów. 

Powiedz mi, czy nie wyraziłem się jasno

 

Forma Twojego pytania sugerowała Twój status.

Ponieważ nie jesteśmy tutaj, aby dostarczać Ci gotowe rozwiązania, zwłaszcza dla "prostego" problemu statycznego, po prostu podamy Ci kilka wskazówek.
W tym przypadku, jak już powiedziałem, mamy do czynienia z problemem statyki sił. Odsyłam cię więc do kursu, który musiałeś odbyć na ten temat.

Pokaż nam swoje schematy, szkice i inne obliczenia, na których polegasz, aby określić skok cylindra, np. Stamtąd z przyjemnością Cię poprowadzimy.
Czy jest to projekt firmy, w której się uczysz, czy ćwiczenie?
Nie mówisz o minimalnej wysokości, jaką powinien mieć Twój stół (chyba że jest wpuszczony w podłogę).

Nawiasem mówiąc, ObiWan jest jednym z prominentnych członków tej społeczności ;-)

1 polubienie

Witam @davit27srg 

Oczywiście model 3D stołu podnośnikowego jeszcze nie istnieje i to dobrze...
Moim zdaniem, podejście polega na tym, że najpierw przeprowadza się symulację na schemacie kinematycznym i statycznym (z Meca3D, jeśli o mnie chodzi), w celu znalezienia optymalnego układu w odniesieniu do nałożonych ograniczeń: skoku, prędkości, ciężaru ładunku... I wstępnie zwymiaruj cylinder, gdy znany jest jego skok i wysiłek, jaki musi włożyć.
Następnie należy wykonać pracę nad modelem 3D, aby ewentualnie uwzględnić masy i bezwładność różnych części oraz dynamicznie poradzić sobie z problemem. Następnie przychodzi czas na symulację ES, aby zwymiarować różne elementy...

Ilustracja szybkiego badania z "nieco przypadkowymi" wymiarami, które daje wyniki poniżej.
Dane :
- Długość ramion podnoszących: 760 mm
- Szerokość stołu: 800 mm
- Skok podnoszenia: 520 mm, przy prędkości 13 mm/s, z łagodnym startem i zatrzymaniem
- Maksymalne obciążenie stołu:   18700 N
Wyniki :
- Widoczny ruch na załączniku do animacji. Oczywiste jest, że zdefiniowany przeze mnie cylinder nie jest odpowiedni pod względem skoku. Po zmodyfikowaniu jego punktów mocowania za pomocą ramy i ramienia podnoszącego, ponownie uruchomiona symulacja wyda swój werdykt. Celem jest poszukiwanie "właściwego układu geometrycznego i kinematycznego" za pomocą iteracji.

- Przemieszczenie (na czerwono) i prędkość obrotowa cylindra (na zielono)
Skok cylindra wynosi 210 mm.
Prędkość narzucona na stół wynosi 13 mm/s, z progresywnymi fazami startu i zatrzymania w ciągu 10 s.
Maksymalna prędkość cylindra wynosi 6mm/s. Symulacja podaje prawo prędkości cylindra, aby uzyskać oczekiwane prawo tabeli.

- Siła cylindra (w kolorze zielonym), dla obciążenia 18700 N na stole (w kolorze czerwonym):
Maksymalna wartość to 108 kN, w dolnym położeniu stołu, czyli ponad 6 razy więcej niż ładunek, który ma być podniesiony.
Położenie obciążenia na płycie nie ma wpływu na działanie cylindra.
Oczywiste jest, że przyjęty przeze mnie przepis nie jest właściwy. Jest to pierwszy projekt, tylko projektant stołu jest w stanie dokonać odpowiednich wyborów.

Powodzenia, do Twojej dyspozycji, jeśli chcesz zagłębić się w pytanie

M.Blt


tableelevatrice.mp4
1 polubienie

Wiedziałbym, jak rozwiązać ten problem na papierze, chcę wiedzieć, jak to zrobić w SolidWorks, ponieważ myślę, że jest to coś, co będzie się często pojawiać, a nawet na później, zawsze może mi się przydać, aby wiedzieć, jak to zrobić.

Zrobiłem bardzo uproszczony model 3D, tylko po to, aby mieć rząd wielkości wyścigu, aby zobaczyć, co znajdziemy na rynku. 

W rzeczywistości podnośnik zostanie umieszczony na stole warsztatowym, a na podnośniku znajdzie się specjalna podpora dla części, która waży 1,8 tony i wymaga precyzyjnej regulacji wysokości. Jest to projekt firmy. 

Nie jestem jasny w moich wyjaśnieniach, ponieważ jestem w środku, nie mogę cofnąć się o krok, aby być jaśniejszym dla tych, którzy nie znają tego projektu. 

Dziękuję za odpowiedź

Witaj @m.blt ,

To jest dokładnie to, czego chciałem się dowiedzieć! Bardzo dziękuję za poświęcenie czasu na odpowiedź!

Witam @davit27srg

Cieszę się, że masz najlepszą odpowiedź.

Jako, że temat jest zamknięty i dość mocno zawirowany między nami a poważnymi  ludźmi, mogę powiedzieć, że nie do końca zgadzam się z tymi obliczeniami.

Po co!

1°) Całkowite wymiary stołu wynoszą 800 mm (przyjmujemy, że jest to długość), co oznacza, że jeśli weźmiemy pręty przegubowe dokładnie pośrodku, mogą one wynosić tylko 800 mm. Mniej, ponieważ osie nieuchronnie znajdują się w strefie 800 mm, której nie należy przekraczać.

2°) Nie wiemy, czy będzie to siłownik hydrauliczny, który zostanie użyty. Musisz dodać pewien dystans oprócz użytecznego biegu
3°) nie znamy niskiego położenia stołu, startowałem 300 mm od ziemi (aby uniknąć zbyt dużego wysiłku na starcie)

4°) nie znamy położenia tylnej klatki cylindra w stosunku do dolnej osi jednego z ramion

5°) Nie znamy położenia pręta w górnej części ramienia. (Ma to decydujące znaczenie  dla wyścigu i siły, jaka ma być użyta do podniesienia ładunku.

6°) znamy wysokość między niską a wysoką pozycją od 0 do 560 mm

KRÓTKI!

prosty szkic pod SW pokazuje, że nie jest możliwe uzyskanie 560 mm skoku z pojedynczym stołem nożycowym, ale konieczne jest przejście przynajmniej na podwójne nożyce.
Należy pamiętać, że najprościej byłoby umieścić poziomy cylinder na wysokości niskich osi, a nawet tam skok musi wynosić  co najmniej 425 mm, ale przynajmniej całkowita długość ma szansę przejść (skok + minimalna przestrzeń)
Cylinder do prostych nożyczek nie jest wystarczająco długi na 560 mm, ponieważ rozmiar cylindra = Skok + 100 do 200 mm przestrzeni, czyli minimum 800 mm, które nie mieszczą się na stole w niskiej pozycji itp. itd....

Przy podwójnym dłucie i prawidłowo umieszczonym cylindrze jest to możliwe przy dość niskim skoku, ale przy znacznej sile cylindra.

Dla wymaganej siły jest jeszcze gorzej na początku jest to co najmniej 119 kN a po 300 mm jest to ) 290 kN na 19 kN ładunku do podnoszenia.

Morał : skok cylindra wskazany przez pierwszego wnioskodawcę jest najwyraźniej błędny (wskazuje się na to:  po kilku badaniach potrzebowałbym skoku cylindra 190-200 mm.) Potrzebujesz minimum 345, ale w rzeczywistości więcej.

Między nami , stół, który podnosi 1,8 tony i ma tylko 200 mm szerokości, będą ofiary śmiertelne wśród operatorów, zwłaszcza, że stół sam znajduje się na wózku.

Wykonanie podwójnego stołu nożycowego o dopuszczalnej szerokości zaledwie 200 mm będzie sportowe.

Mój punkt widzenia jest taki, że wykonywanie obliczeń statycznych bez posiadania wymiarów kinematyki funkcjonalnej jest na pewno przydatne tylko w przypadku złych obliczeń, zwłaszcza w przypadku stołów jedno- lub dwunożycowych.

Należy pamiętać, że ruch Solidworks pozwala poznać siły i że Solidworks Simulation pozwala poznać maksymalne naprężenia w prętach i osiach, a Solidworks CAD pozwala w ciągu kilku minut wykonać kinematykę, która wytrzymuje. Prosty arkusz Excela robi praktycznie to samo (z wyjątkiem precyzyjnego RDM)

Pozdrowienia

PS: Obliczenia, które wykonuję, opierają się na w pełni konfigurowalnych arkuszach Excela! Tak naprawdę nożyczki pojedyncze czy podwójne zmieniają wiele rzeczy ;:-)

1 polubienie

Witaj @Zozo_mp,

Dziękuję za odpowiedź, przyjmuję do wiadomości, dziś poszukam skutecznego rozwiązania. 

Pozdrowienia

Nie mylmy pianisty z fortepianem...

Witam @Zozo_mp 

Chciałbym odpowiedzieć na Pańską wiadomość skierowaną do naszego kolegi @davit27srg , w związku z jego prośbą o pomoc.
Przeczytałem bardzo uważnie tę wiadomość, w której we wstępie zaznaczasz, że "nie do końca zgadzasz się z obliczeniami". Wyobrażam sobie, że ma pan na myśli symulację mechaniczną, którą zaproponowałem w odpowiedzi na prośbę tego kolegi.

Pytanie Davit21srg dotyczy wyznaczenia wysiłku w systemie, który opisuje pokrótce, ograniczając się do kilku podstawowych danych: bieg, prędkość, obciążenie... Moja odpowiedź polega na możliwości spełnienia tego żądania w celu obliczenia wysiłku (i związanego z nim ruchu). W symulacji wykorzystano diagram, którego zasada działania jest podobna do zasady przedstawionej na ilustracji dołączonej do pytania. Wobec braku wymiarów i precyzyjnych specyfikacji proponuję jedynie drogi analizy, a w żadnym wypadku nie walidację planowanego projektu.
Być może mylę się, ilustrując szczegółowo proponowane przeze mnie podejścia na podstawie diagramów i innych krzywych, wyobrażając sobie, że jest to pomoc w zrozumieniu. Wydaje mi się jednak, że samo wskazanie "zrób symulację mechaniczną" niewiele pomoże.

Kilkakrotnie zadbałem również o to, aby wyrazić zastrzeżenia: "cylinder [] nie jest przystosowany pod względem skoku", "szukaj [] odpowiedniego układu geometrycznego i kinematycznego" lub "Jest jasne, że wybrany przeze mnie układ nie jest odpowiedni".
Symulacja, którą proponuję, jest jednym z wielu narzędzi, których celem jest ocena pewnych wielkości fizycznych systemu, wielkości, na których możemy polegać, aby zatwierdzić - lub odrzucić - wstępny projekt projektowy. To do osoby odpowiedzialnej za ten projekt, w tym przypadku Davit27srg, należy podjęcie tej decyzji przed przystąpieniem do projektowania tego systemu.

Z drugiej strony w pełni zgadzam się z Pańskimi uwagami dotyczącymi braku danych do zaprojektowania mechanizmu. Oczywiste jest, że zainstalowanie podnośnika śrubowego o sile blisko 100 kN nie będzie łatwym zadaniem w przeznaczonej do tego przestrzeni. Trzeba jednak umieć poznać wartość tego wysiłku, aby uświadomić sobie problem...

W dalszej części swojej wiadomości sam dokonujesz krytycznej analizy przewidywanego systemu, a następnie proponujesz ewolucję (od pojedynczych nożyczek do podwójnych nożyczek) w oparciu o wyniki szkicu SolidWorks lub arkusza kalkulacyjnego Excel. Czy widzisz różnicę w naturze między tymi narzędziami a analizą kinematyczno-statyczną za pomocą Meca3D? We wszystkich przypadkach są to symulacje, mające na celu uzyskanie wartości liczbowych, które determinują decyzję. Same wyliczenia nie są kwestionowane...

Davit27srg wskazuje, że się uczy i że chce się rozwijać. Poprzez nasze odpowiedzi może odkryć dwa aspekty projektowania mechanicznego: wymiar "obliczeniowy" w pierwszej kolejności, niezależnie od użytego narzędzia symulacyjnego, oraz zdolność do analizowania i krytykowania rozwiązań oraz decydowania na podstawie, między innymi, wyników tych symulacji.

I na zakończenie, całkowicie zgodne z cechą, którą nam przypisujesz "poważnych ludzi"...
Pozdrowienia

M. Blt

3 polubienia

Witaj @m.blt

Myślę, że się z tym zgadzamy i nie sądzę, żebym krytykował meca3D, ani twoje podejście ;-)

Szczególnie chciałem nalegać, ale jak państwo zrozumieli, na fakt, że biorąc pod uwagę narzuconą bardzo ograniczoną objętość, nie możemy rozpocząć poszukiwań cylindra bez funkcjonalnej kinematyki.
Mini kinematyka z prostym szkicem pokazuje, że proste nożyczki nie mogą działać i to bez obliczeń, stąd propozycja podwójnego stołu nożycowego (a nie pojedynczego nożycowego, jak na obrazie wnioskodawcy).

W załączonym pliku umieściłem dwie możliwe pozycje dla cylindra i dla mnie tylko cylinder na dole poziomo przedstawia wymagane warunki (skok i rozmiar). Nie patrzyłem jednak, czy poszedł szeroko (mam wątpliwości)
Osobiście zawsze postępuję w kolejności: w pełni funkcjonalna kinematyka i po obliczeniach, czasami z iteracjami, jeśli obliczenia wskazują na potrzebę zmiany rozmiaru.

Jeśli byłeś na tyle uprzejmy, aby wykonać obliczenia w mecha3D z tego dołączonego mini modelu, byłoby miło i pouczająco.

Umieściłem obraz, ponieważ plik PART jest w V 2019, którego nie każdy ma

Pozdrowienia

 

 


cinematique_table_elevatrice_encombrement_restreint.sldprt

Witaj @m.blt ,

Mam Mecha 3D, ostatni raz używałem go 4 lata temu, czy mógłbyś mi powiedzieć, jak zrobiłeś symulację 2D? Udaje mi się zdobyć pasek mecha 3D tylko wtedy, gdy jestem w montażu, więc muszę mieć części 3D, prawda? 

Z góry dziękuję

Pozdrowienia

@Zozo_mp , @davit27srg ...

Powrót do podnoszenia za pomocą stołu nożycowego...
Właśnie przeprowadziłem szybką symulację na tej samej podstawie, co moja pierwsza odpowiedź, z punktu widzenia obciążenia i jego ruchu, ale z kinematyką, którą proponujesz, z podwójnymi nożycami.
Oto kilka kluczowych wniosków:
Z punktu widzenia ładunku, jego prędkości i przemieszczenia:
Prędkość (zaznaczona na zielono) jest zgodna z prawem narzuconym w trapezie o maksymalnej wartości 13 mm/s. Skok (w kolorze różowym) wynosi 510 mm.

Z punktu widzenia kinematyki cylindrów : prędkość (na zielono), maksymalna wartość 3,6 mm/s. Przemieszczenie (w kolorze różowym), całkowity skok 103 mm.

Z punktu widzenia siły siłownika (na zielono): maksymalna siła w dolnym położeniu, 175 kN, czyli około 10-krotność wartości obciążenia (siły ujemne biorąc pod uwagę odniesienie zastosowane dla siłownika). Dla porównania ładunek jest wyświetlany na różowo.
Oś x znajduje się w górnej części wykresu.

Skorzystałem ze schematu, aby przyjrzeć się rozwiązaniu z "ukośnym" cylindrem. Skok cylindra wynosi 274 mm, jego maksymalna prędkość to 7,5 mm/s.
Z punktu widzenia wysiłku tempo jest bardziej regularne, a maksymalna wartość to około 60 kN (tutaj jest pozytywnie!).
Nic dziwnego, wyścig jest 2,5 raza dłuższy...
Stosunek siły cylindra do obciążenia jest korzystniejszy w tej konfiguracji. Pozostaje tylko zainstalować butlę o tej pojemności.

Wszystko to w idealnym świecie bez tarć, zakłóceń i deformacji...
Miłego dnia wszystkim,

M.Blt

2 polubienia