EuroWire July 2016

65 / 84

Техническая статья
63 июль 2016 г.
модель (что значительно увеличило бы
вычислительные затраты).
Начиная от 3D геометрических
построений в САПР MFL, динамическая
модель определяется в среде RecurDyn®.
Результатом является точная модель с
более чем 100 корпусами.
Большинство инертных характеристик
получают автоматически из САПР,
но параметры некоторых корпусов
находятся внутри многомодульного
программного обеспечения.
Очевидно, что связь между различными
корпусами отлично моделирует
реальную кинематическую связь
(привод, валы и т.д.) для получения
модели, которая будет наиболее близка
к реальной машине в части степеней
подвижности.
Элементы привода - это особые
характеристики библиотеки RecurDyn®,
рассчитанные для моделирования как
кинематики (коэффициент передачи),
так и динамики (обратная нагрузка),
возникающих в любой зубчатой муфте.
На рисунке 4 показаны приводы системы
открутки.
Можно легко увидеть, что
«характеристики привода» RecurDyn®
часто использовались из-за соответствия
приводной цепи.
нереалистичных самых высоких
значений момента в моделируемых
сигналах; двигатели с неограниченным
моментом просто не существуют.
На рисунке 5 показаны правила
двигателя.
На рисунке 6 показаны результаты в
части скорости вращения и момента
каждой части приводной цепи.
▲ ▲ Рисунок 4: Планетарная открутка
▲ ▲ Рисунок 5: Мощность индукционного
двигателя и кривые момента
Момент (Нм)
Скорость (об/мин)
Мощность (кВт)
Скорость (об/мин)
Прикаждоммоделированиивсенагрузки
автоматически комбинируются вместе
вдоль приводной цепи, что приводит к
точному расчету необходимоймощности
на всех валах двигателя.
Как и активные части машины,
электродвигателимоделируютсясучетом
фактической инерции вращающихся
частей и при использовании
конструкционных кривых (момент и
скорость) современных индукционных
двигателей.
В противном случае при использовании
идеальных двигателей (что очень легко
и просто в RecurDyn®) был бы риск
получениянеточногоответа.Фактически,
подход привел бы к получению
Динамическое
моделирование и
результаты
Проводится много динамических
моделирований, более 60 случаев
анализируются, на основе возможной
нагрузки, предварительноопределяются
случаи.
Каждая динамическая ситуация
состоит из трех этапов: ускорение (от
0 до максимальной скорости), условие
стабильного состояния на максимальной
скорости и аварийное торможение
(замедление от максимальной скорости
до нуля за несколько секунд).
Из большого объема собранных данных
возможно определить всю необходимую
для дизайна информацию; в частности,
требуемую максимальную мощность
всех двигателей и максимальный
момент, а также скорость каждой
части.
Этиданныеявляютсяфундаментальными
для правильного выбора двигателей
и для хорошего расчета конструкции
частей (ротор, каркас, соединения
и т.д.)
▲ ▲ Рисунок 6: Скорость и момент на каждом валу
открутки
▲
▲ Рисунок 7: Кривая момента на приводе
Обратная открутка 1 - колесо 2 -
электромаг. момент (Нм)
Время (с)
На рисунке 7 показан стандартный
выходной момент на приводе.
Максимальные значения, четко видимые
на кривой, являются результатом
неустойчивости катушек.
Динамические
результаты как
исходные данные для
конструкции
Как пояснялось ранее, результаты,
получаемые при динамическом
моделировании, являются исходными
данными структурного моделирования.
При использовании структурного
программного обеспечения CAE ANSYS
Workbench®, которое непосредственно
связано с RecurDyn®, MFL осуществляет
моделирование механического
поведения самых важных частей
планетарной машины.
Целью является проверка соответствия
всех частей техническим требованиям
прочности и деформации.
На планетарной машине все части
подвержены усталости (на рисунке 8
показана нагрузка на основную раму
каркаса при вращении вокруг своей
оси); поэтому инженеры используют
особые методы для проверки сваренных