WCA September 2016

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110 Wire & Cable ASIA – September/October 2016
从大量收集的数据看可以定义该设计的
相关所需信息；特别是电机所需最大动
力及每个部件的最大力矩及速度。
这些速度对电机选择及部件的结构设计
(转子、支架、接头等)非常重要。
图 6 显示转速及力矩在传动链各部分的结
果。
图 7 显示在齿轮上的一个典型力矩输出。
明显可见曲线最高顶点，由最大力矩是
线轴失衡产生。
结构输入的动态结果
如前所述，由动态模拟所获结果为结
构模拟的输入。通过使用 CAE结构软件
ANSYS Workbench®，(与 RecurDyn®直
接联系)， MFL完成了筐篮式捻股机最主
要部件的机械行为模拟。
其目的为核实所有部件符合强度和变形
技术参数。
在行星式绞缆机上，所有部件都须进行
疲劳测试（图 8 显示在绕轴旋转时篮筐
内主机机架的负载）；因此工程师使用
具体方法测定焊接结构的疲劳点作为热
点，Radaj法等。
图 9 显示筐篮在两种情况下不同变形及冯
米塞斯应力等价。
最后检查所有部件的固有频率以避免任
何共振风险。
结论
因EnginSoft在动态模拟方面的专业，我们才可以在短期内获
得大型筐篮捻股机的精确模拟。模拟结果支持Mario Frigerio
的机械设计标注尺寸。在这种大型机械上，不允许任何错误。
硬件虚拟化可以极大缩短开发流程，同时可作为传统方法的
替代选择，特别是在没有同类应用历史数据的情况下尤其适
合。
企业之间合作可以将此挑战性项目进行最优化设计，同时保
证Mario Frigerio产品的高品质水平及产品性能。
本文包括下列产品，它们属于不同商标所有者：ANSYS
Workbench; RecurDyn.
齿轮部件是 RecurDyn®的特点，以模拟在任意齿轮配比上的动
力学(传输比)及力学(往复加载)。
图 4展示齿轮回扭系统。可以明显看出因传动链构造原因
RecurDyn®的“齿轮特点”的大量应用。
每次运行模拟，不同载荷与传动链自动组合，因此，所有电
机轴所需不同动力都可以得到精确估测。
作为该机器的主动部件，电机的模型塑型考虑了现代感应电
机旋转部件的真实惯性且使用了真实的构造曲线（力矩、速
度）。
然而如果使用理想电机（对RecurDyn®来说很容易），则有模
拟数据不准确的风险。
实际上，这种方法会在模拟中产生不现实的最大力矩；而无
限力矩的电机现实中并不存在。
图 5 展示了一电机定律的案例。
动态模拟及结果
在之前定义的很多可能的不同载荷情况下我们运行了多项动
态模拟，分析了超过 60种情况。
每个动态模拟包含三个阶段：加速（0 到最大速度），维持最
大速度及紧急停机(几秒内由最大速度降到0)。
Mario Frigerio SpA
Via Lombardia snc, I-23847 Molteno (LC)
电话: +39 031 548 8100
电子邮件:
网址:
EnginSoft SpA
Via della Stazione 27, Mattarello, Trento, Italy
电话: +39 035 368 780
电子邮件:
网址:
❍ 图8 : 篮筐负载
水平力 垂直力
❍ 图9: 筐篮等价变形及冯米塞斯应力
冯·米塞斯应力
水平位置
变形
垂直位置
垂直位置
冯·米塞斯应力
变形
水平位置