Budowa ramy

[jan.mikael]

weźmy pod uwagę że gość chce się zabrać za ramę z rysunkami które by zrobił 10 latek na nudnej lekcji, bo projektowanie ram nie polega na narysowaniu ołówkiem ramy i zaznaczeniu że jedna rurka jest okrągła a druga kwadratowa, i pomysłowi zę ja tam wrzuce łozyska z iron horsea. Pewnie i tak się za to nie zabierze bo myślał że to prostsza sprawa, ale ja i tak z całego serca odradzam bo zmarnujesz kase a u spawacza Cię wyśmieją ( no chyba że są aż tak pazerni na kase że na podstawie rysunku czterech rurek pospawają Ci to jedno do drugiego, w efekcie otrzymasz dwuślad trwale skręcający w lewo który je*nie za progiem klatki schodowej).

[Spaced]

maverick-fr nie sugerowałem, ze nie wiesz Po prostu zdziwilem sie, ze gdzies sie w polsce czegos nauczylem bo na Warszawskiej polibudzie na razie po 2 latach studiów to na prawde minimalne ilosci wiedzy wchodza człowiekowi do głowy

A co do pracy to po "lotników" niezle brakuje i ze jak sie szuka pracy to nawet szybciej niz moja elektronika jest sie zaciaganym Tak czy siak gratulowac takiego szacownego stażu (bez google ).

[nyx]

Postaram się przedstawić proces analizy wytrzymałościowej ramy jedno-zawiasowej jaką kiedyś robiłem, na wstępie opisze problem a kolejne metody dojścia do rozwiązania, mam nadzieje ze za bardzo nie zamotam

1. Wstęp
Problem jaki starałem się rozwiązać to sprawdzenie wytrzymałości ramy podczas jej typowego użytkowania tj drop i zjazd. W tym celu powstał model ramy, w jednym programie analizowana została kinematyka ramy i wyznaczone zostały przebiegi wartości sił w czasie jakie obciążają ramę , a w kolejnym programie została wykonana faktyczna analiza wytrzymałościowa w oparciu o te przebiegi.

2. Budowa modelu geometrycznego
Początek jest oczywisty bez modelu ramy nic nie zbadam zatem stworzyłem prosty model ramy oraz komponentów które będą mi potrzebne później rys.


Do jej wykonania zostały użyte podstawowe profile spotykane na rynku stad jej prosty wygląd

3. Analiza kinematyczna
Model geometryczny zostaje eksportowany do programu umożliwiającego "wprawienie go w życie" ale aby to sie stało należało zdefiniować możliwy ruch między elementami ramy tzn koła mają sie kręcić w wahacz przemieszczać tylko w osi Y i etc. rys:


Z rowru usunięto kierownice i ridera, a siły jakie wywiera zastąpiono siłami w rurze pod siodłowej, główce ramy oraz w osi suportru. Masa ridera ok 80 kg.

następnie dołożone zostało podłoże w wariantach:
- dropu na płaską powierzchnie 3 m lotu (bardziej niekorzystne warunki)


- zjazd po trasie z przeszkodami model trasy zjazdowej z różnymi typowymi przeszkodami jak skocznie ogródki skalne (prędkość zjazdu ok 60 km/h)


W wyniku tych analiz dostaje przebiegi funkcyjne sił momentów prędkości w określonych punktach które wcześniej zostały zdefiniowane jako "pary ruchome" np: siła w osi wahacza


Animacja zjazdu wraz z występującą siłą kontaktu roweru z podłożem:
http://yfrog.us/5atrasaz

4. Model dyskretny i analiza wytrzymałościowa
Model, a w zasadzie sam obraz przebiegu sił przenoszę do kolejnego programu aby w końcu sprawdzić czy ta rama wytrzyma. Jednak i tutaj trzeba zbudować kolejny model ramy nieco inny od pozostałych i podzielić go na elementy skończone (użyta metoda analizy : Metoda elementów skończonych FEA) Rodzaj elementów jak i kształt i właściwości siatki temat na straszne wywody i nie bedę tego omawiać .

Model i analiza głównego trójkąta:





Model dyskretny z nałożoną siatką elementów skończonych i mapa naprężeń w główce ramy:




Model geometryczny wahacza, model dyskretny i mapa naprężeń:




Aby móc powiedzieć o wynikach i odpowiedzieć na pytanie czy rama wytrzyma należy znać parametry wytrzymałościowe materiału z jakiego rama została wykonana w tym przypadku była to stal 30HM (CrMo4130).

Ostatecznie wyniki analizy potwierdziły poprawność modelu i założeń przyjętych w jego budowie. Projekt ten realizowałem parę lat temu i teraz jak patrze to sporo bym zmienił. Co do samego oprogramowania to model geometryczny wykonany w Inventorze , analiza kinematyczna Msc.Adams , analiza wytrzymałościowa- Ansys.
Oczywiście programów jest znacznie więcej. Obecnie zawierają one moduły obliczeń wytrzymałościowych,które ułatwiąją badanie wytrzymałości, lecz fundamentalne problemy konstrukcyjne pozostają .
Jeśli uważacie, że jest to skomplikowane to macie racje. Realizacja tego projektu trwała ok 8 mcy. Sam planowałem wykonać tą ramę, ale z przyczyn różnych nie doszło to do skutku.
Mam nadzieje ze pokrótce zarysowałem procedurę analizy wytrzymałościowej, nie jest to łatwe ani szybkie, zatem dla osób które nic o tym nie wiedzą pozostaje książka + kolega po studiach inżynierskich + dużo samozaparcia a na pewno się uda
Jeżeli zrodzą się jakieś pytania chętnie postaram się pomóc

[TGMJ]

W końcu ktoś pokazał jak dokładnie taka zabawa wygląda, a należy pamiętać, że aby takie obrazki powstały to trzeba sporo czasu poświęcić żeby nauczyć się używać takich programów (+potrafić określić kiedy wychodzą głupoty, czy wiedzieć jaką siatkę dobrać). Ja tylko z jednym wnioskiem formalnym pisze się w "rurze" (bo jak zauważył kiedyś mój wykładowca od mechaniki płynów róże są ale na ogrodnictwie). BTW bo z inwentora nigdy nie korzystałem w jakim formacie eksportowałeś model do Adamsa?

[nyx]

BTW bo z inwentora nigdy nie korzystałem w jakim formacie eksportowałeś model do Adamsa?

Sory za róże taki kwiatek mi tu wyrósł - ale już go wyrwałem.

A Z inventora pliki zapisywałem w formacie *.stl i importowałem do adamsa.

[maverick-fr]

A w ansysie to kleciles model od podstaw czy importowales geometrie?

[mas1o]

Mnie zdumiewa ze niby sa programy co moga policzyc ktore laczenie jest mocniejsze...

[Kramon]

To zależy od siły nacisku -,- jeżeli w przypadku pierwszym powiedzmy będzie to oparte o śćiane pionowo i kopniemy centralnie w górną rórke to 1 rozwiązanie jest wytrzymalsze jednakże jeśli odziaływują siły z obu stron to rozwiązanie numer 2 jest lepsze. Ogólnie to powiem ci że to zależy od masy czynników

[Spaced]

mas1o podany przez ciebie przypadek nie jest az tak kosmicznie skomplikowany

[mas1o]

Ale chodzi mi o to ze PROGRAM moze cos takiego policzyc.
Nie wiem jakie te programy maja intefejsy, jak mozna w nich pokazywac sily itp, ale no strasznie mnie ciekawi czy ktos "liczy" jaki rodzaj spawow przy glowce bedzie najlepszy. Czy to sie sprawdza tylko empirycznie?

[Las3k_91 Ldz]

mas1o, wpadki się zdarzają - patrz Norco i ich główki ostatnio.
Raczej używa się tego

[nyx]

A w ansysie to kleciłeś model od podstaw czy importowałeś geometrie?

Generalnie starałem się importować geometrie, jednak w przypadku głównego trójkąta miałem problem z siatką i lepiej mi było zrobić model od zera, a zaimportować samą główkę.
W przypadku wahacza specjalnie budowałem geometrie w inventrorze którą eksportowałem do anaysa, tyle tylko, że był to model powierzchniowy (bez grubości). W ansysie używałem elementów powierzchniowych i to sporo uproszczało zabawę.