| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Помогите рассчитать максимальное усилие извлечения хвостовика из стапеля

Помогите рассчитать максимальное усилие извлечения хвостовика из стапеля

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 23.09.2015, 22:19 #1
Помогите рассчитать максимальное усилие извлечения хвостовика из стапеля
kapa256
 
Регистрация: 23.09.2015
Сообщений: 5

Дали странное задание на работе. При контроле геометрии ТВС ( сборка шестигранная труба-чехол с хвостовиком) устанавливается в стапель( хвостовик вставляется в калибр с натягом) , а затем извлекается . По ТУ максимальное усилие 490 Н. При проверке произошло превышение усилия. Начальство считает, что виноват хвостовик, и просит посчитать отдельно для него максимальное усилие извлечения. Эта цифра 490 Н взята неизвестно откуда, никто не знает(( Будет ли правильным просто выесть из 490 Н вес чехла ТВС?
Не знаю,куда еще обратиться, я все уже забыла(
Просмотров: 6607
 
Непрочитано 23.09.2015, 23:53
#2
STAJOR


 
Регистрация: 13.12.2011
Сообщений: 797


Цитата:
Сообщение от kapa256 Посмотреть сообщение
Будет ли правильным просто выесть из 490 Н вес чехла ТВС
Чтобы ответить на вопрос про выедание веса чехла, конструктору нужен хоть какой-то чертёжик, извините...
STAJOR вне форума  
 
Непрочитано 24.09.2015, 05:58
#3
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,897


Усилие извлечения зависит от силы трения, а та, в свою очередь от давления и коэффициента трения. Давление звисит от разницы размеров. Посему, а) придумали как "расслаблять" стапель перед извлечением (прорезь и болт) б) проверили качество поверхностей в) намазали поверхность солидолом
Fogel вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 24.09.2015, 19:27
#4
kapa256


 
Регистрация: 23.09.2015
Сообщений: 5


Во вложении чертеж и картинка.
Fogel, благодарю за советы.
Как происходит это измерение, ТВС подвешивают в устройство вертикально, и плавно опускают в стапель, а затем также плавно извлекают. Усилие измеряется динамометром.
На хвостовике есть пружины-уплотнения,которые при установке в стапель прижимаются и тем самым все держится. Но все должно легко вставляться и извлекаться.
Разница между диаметром хвостовика и внутренним стапеля 0,5мм. Коэффициент трения принимается 0,5.
Я не могу понять откуда взята цифра 490 Н, к чему привязаться.
Пока план такой, вычисляю силу трения в стапеле( зависит от давления при посадке с натягом и коэффициента), я могу вычислить минимальное усилие для извлечения хвостовика, а как же тогда вычислить максимальное?
kapa256 вне форума  
 
Непрочитано 24.09.2015, 19:57
#5
Малевич

конструктор (машиностроение)
 
Регистрация: 11.11.2009
Сообщений: 646


Цитата:
Сообщение от kapa256 Посмотреть сообщение
Во вложении чертеж и картинка
Нету картинки. Расширенный режим - управление вложениями.
Цитата:
Сообщение от kapa256 Посмотреть сообщение
опускают в стапель... Разница между диаметром хвостовика и внутренним стапеля 0,5мм... вычисляю силу трения в стапеле( зависит от давления при посадке с натягом
Ничего не понял: зазор 0,5 или натяг?
Малевич вне форума  
 
Непрочитано 24.09.2015, 20:35
#6
ratay


 
Регистрация: 25.05.2015
Сообщений: 646


490Н - это вес массы 50кг, может, просто совпадение. И согласен с Малевич: без картинки не понять. 0,5мм для натяга многовато, а если такой зазор - откуда трение?
ratay вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 24.09.2015, 20:40
#7
kapa256


 
Регистрация: 23.09.2015
Сообщений: 5


Сейчас видны вложения?
с натягом, диаметр хвостовика ( в месте где на нем навита проволка) больше внутреннего диаметра стапеля.

----- добавлено через ~5 мин. -----
На хвостовике навиты так называемые уплотнения- в виде проволоки, вот эта проволока( спираль) контактирует со стапелем. И начальство считает,что хвостовик бракованный,а проверить уже нельзя. Входной контроль все комплектующие прошли успешно.
Высказали предположение,что 490Н это максимальное усилие перегрузочного механизма в реакторе, но что то не вериться. Сами реактрощики утверждают, что больше раза в 3.
Дело в том,что техпроект утерян, а там все расчеты были. полный бардак.
масса ТВС -всей сборки 10,5 кг, масса хвостовика 1,49 кг.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: ТВС в стапеле.jpg
Просмотров: 138
Размер:	46.5 Кб
ID:	157523  
Вложения
Тип файла: dwg
DWG 2010
Извлечение из стапеля.dwg (110.8 Кб, 1468 просмотров)
kapa256 вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 05:49
#8
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,897


Делаем вывод: усилие создается неким упругим элементом ака проволока-уплотнитель. Усилие обеспечивается при сжимании этой самой проволоки на 0,5/2мм на сторону. Очевидно что давление при этом должно быть 100 кг суммарное, 16 кг на сторону. В чем проблема сжимать и мерить динаммометром есть ли там это усилие?
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 07:46
#9
ratay


 
Регистрация: 25.05.2015
Сообщений: 646


Для такой схемы нагружения все достаточно просто: усилие извлечения Р={P_1}+{P_2} ,
где P_1 - вес сборки,
P_2 - сила трения.
P_1=m*g={10,5}*{9,8}
P_2={P_1}*f
f - коэффициент трения, вы сами задали f=0,5. Получается намного меньше 490Н, поэтому ищите, где что у вас клинит.

----- добавлено через ~15 мин. -----
P.S. Тут ведь не обычная посадка с натягом, и здесь коэффициент трения скорее всего считается относительно осевой силы, а здесь сборка опускается под собственным весом, т.е. осевая сила не больше собственного веса сборки.
ratay вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 08:31
#10
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,897


так, давайте все же уточним. По чертежу пружина стенок не касается, а по размерам вроде бы должна... Если пружина круглая, то на сжатие в закрепленом виде у нее будет одно усилие, а вот если сможет провернуться, то совсем другое.
P.S. витки неправильно отрисованы
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 09:26
#11
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,707


Вопросы
1. На чертеже все сделано как то странно. диаметр 31,1 непонятно от чего задан.
2. Как вы собираетесь изготовить пружины с точным наружным диаметром? После навивки на калиброванный стержень будет "отдача" проволоки и наружный диаметр пружины увеличится. Ещё, пружина изменяет свои размеры (длину, шаг и диаметр) при деформациях растяжения- сжатия.
3. Допустим, пружину с точными размерами изготовили и навили её на хвостовик. Чтобы при вставке хвостовика в стапель пружина работали как некий "фиксатор" она должна пружинить по наружному диаметру. Я это слабо представляю. проволока должна будет двигаться по винтовой линии пружины, и тут трение будет очень большим и прогнозировать силу этого трения просто невозможно, особенно, если конец пружины будет вгрызаться в тело детали. Коэф-т трения будет варьироваться от стандарных 0,1 до максимально возможного.

Пружинные стопоры делают совершенно другим способом. См. трёхтомник Орлова т3. стр.268...275 Фиксаторы. Там и расчёт усилий приведён (на стр.270) Фиксация может быть не жёсткой, а трением фиксатора о стенки, в этом слчае трение более прогнозируемо, чем в вашем варианте.

Последний раз редактировалось Liukk, 25.09.2015 в 09:42.
Liukk вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 11:35
#12
ratay


 
Регистрация: 25.05.2015
Сообщений: 646


Насколько я понял ТС, надо разобраться с имеющейся конструкцией, не меняя ее. А если надумают переделать - там столько вариантов один не хуже другого. Бери и делай, а не трать время на форум, не получилось - попробуй по другому, все равно в результате быстрее будет. А здешний коллектив может и неделю пообсуждать.
ratay вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 13:00
#13
Малевич

конструктор (машиностроение)
 
Регистрация: 11.11.2009
Сообщений: 646


Цитата:
Сообщение от Liukk Посмотреть сообщение
проволока должна будет двигаться по винтовой линии пружины
Тоже ломал голову, высчитывая удлинение пружины при уменьшении её внешнего диаметра. По некоторому размышлению пришёл к выводу, что по спирали скручивается только погружаемый/извлекаемчй в калибре виток, а те, что внутри гильзы, будут работать лишь на распор. Вот с этим распором впал в нек. ступор, поскольку диф. исчисление давно и успешно забыто. А если принять пружину как набор отделных разрезных колец, так выходит совсем не комильфо, поскольку теряем граничные условия.
Если совсем по-простому, можно оценить следующий алгоритм:
1. Принять малый участок пружины как некую балочку, находящуюся под действием распр. нагрузки q со стороны стенок гильзы. В первом приближении забыть, что это стержень большой кривизны, у которого центр изгиба смещён.
2. Чисто геометрически получить стрелы прогиба выделенного учаска (пусть он будет не дельта эль а, скажем, 1 мм) в свободном и обжатом состоянии. По разности этих величин можно судить о величине прогиба под нагрузкой.
3. Записываем ур-ние прогиба как для балки с защемл, нет - свободно опертыми концами: те самые 5/384 куэль в четвёртой. Подставляя прогиб из п.2 находим q. Умножаем его на длину спиральной линии и получаем суммарное усилие распора.

ЗЫ: знаю-знаю: взял уравнение параболы ^4, а тут изгиб чисто по дуге. И куда моменты на опорах делись? А ведь именно они расправляют витки по радиусу. Увы, на этом тоже застрял, но, может, для прикидки и прокатит. Иначе придётся дополнительно учитывать краевые моменты, сочинять диф. уравнение, интегрировать в чём, повторюсь, не силён. Или кто из более сведущих коллег подскажет; иначе тут Тимошенко нужен.

kapa256, а полирнуть витки не пробовали? (если пружина без покрытия). И/или чуток смазкой пройтись.

kapa256, желательно выкладывать dwg в 2004/7 формате а то, понимаете ли, не у всех... И viewer как назло бастует.
Малевич вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 15:38
#14
uraltay

конструктор-механик
 
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,758


Рассмотреть чертёж не удалось. Домыслы: если хвостовик тянет пружину внутрь калибра, то часть вне калибра будет свободно вращаться из-за удлинения проволоки, а если хвостовик пытается затолкать пружину, то это совсем другое. ТС надо бы показать конструкцию попонятней.
__________________
Сделать просто очень сложно.
uraltay вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 16:42
#15
Малевич

конструктор (машиностроение)
 
Регистрация: 11.11.2009
Сообщений: 646


Слегка поразмыслив, уразумел, что предожил полнейшую ахинею: под действием внешней нагрузки q выделенный участок спирали будет стараться распрямиться, а вовсе не загнуться на меньший радиус. Значит, требуется учитывать благополучно забытые моменты, а также поперечные силы Q на границах участка.
Пардон за приведенный выше трактат, но удалять его не стану; может, на какие разумные мысли наведёт.

----- добавлено через ~18 мин. -----
Цитата:
Сообщение от uraltay Посмотреть сообщение
если хвостовик тянет пружину внутрь калибра, то часть вне калибра будет свободно вращаться из-за удлинения проволоки, а если хвостовик пытается затолкать пружину, то это совсем другое.
Тут стоит обратная задача: оценить усилие извлечения хвостовика, и тогда да - вне калибра свободное вращение, а витки внутри неподвижны, то бишь не крутятся.
Чертежа, правда, тоже не вижу.
Малевич вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 17:32
#16
uraltay

конструктор-механик
 
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,758


Цитата:
Сообщение от Малевич Посмотреть сообщение
Тут стоит обратная задача: оценить усилие извлечения хвостовика
Опять же потеоретизируем. Если угол наклона винтовой линии пружины мал, то при извлечении будет самозаклинивание пружины, а при определённом угле самозаклинивание прекратится. Т.е. усилие извлечения будет зависеть от этого угла. При максимальном диаметре отверстия калибра и минимальном наружном диаметре пружины и будет максимальное усилие извлечения. Коэффициент трения для конкретных деталей можно определить экспериментально.
__________________
Сделать просто очень сложно.
uraltay вне форума  
 
Непрочитано 25.09.2015, 19:11
#17
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,707


Есть предложение - вместо пружины использовать набор разрезных проволочных колец, и все вопросы, которые я перечислил выше, отпадут сами собой. Вот только по рекомендациям П.И, Орлова кольцо желательно сделать овальным, так оно будет оптимальнее прижиматься к цилиндрической поверхности, но это не особенно тяжело сделать.
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.09.2015, 21:26
#18
kapa256


 
Регистрация: 23.09.2015
Сообщений: 5


Ого, сколько всего -всяких предложений))Спасибо большое
Извините, на работе нет сюда доступа, только дома
Чертеж переведу в нормальный Автокад.
ratay
Абсолютно верно
По поводу пружин. Их предназначение все таки в другом, они при постановке ТВС в реактор прижимаются к хвостовику и препятствуют "паразитным" протечкам теплоносителя( в хвостовике есть запиточное отверстие),
Мы собираем ТВС из готовых, очень сложных дорогущих комплектующих,хвостовик приходит уже с навитыми и приваренными пружинами. На хвостовике их две, каждая одним концом приварена к хвостовику, другой конец свободный. при постановке ТВС в стапель она должна практически под своим весом туда входить и извлекаться, никаких смазочных материалов там нет.
Суть вопроса в чем:
Известно максимальное усилие извлечения всей ТВС из стапеля F=490Н, вес ТВС m=10,5, коэффиициент трения f=0,5
Если испытывать таким же образом только хвостовик массой m=1,49 кг, можно ли принять максимальным усилием извлечения только хвостовика N= 490Н-вес ТВС без хвостовика? Или надо еще момент посчитать??( не знаю))
Опять же склоняюсь к версии ratay
Зачем все это надо: сначала проверяют все комплектующие на входном контроле- в данном случае хвостовик( сборочная единица) был проверен кольцами- калибрами- все в порядке.
Затем собирают ТВС, в конце приваривают хвостовик.
Затем идет приемочный контроль ТВС, в которую входит контроль геометрии- входимость в стапель. Так как ТВС ее не прошла- ее бракуют, она стоит оооочень дорого. Чтобы не запарывать целую ТВС, начальник комплекса предложить ввести такой входной контроль для хвостовика, т.е. проверять его в стапеле, и на начальных стадиях отбраковывать.
Лично я считаю эта идея неверна, потому что причина не в хвостовике. Сейчас совсем запутаю).

----- добавлено через ~1 мин. -----
P.S. ОДин раз сделала им расчет на коленке динамических нагрузок при падении ТВС, теперь я считаюсь наикрутейшим расчетчиком в отделе, ппц какой то.

----- добавлено через ~8 мин. -----
Чертеж выполнен условно, пружины там верно показаны.

----- добавлено через ~9 мин. -----
В смысле диаметр стапеля меньше чем диаметр пружин
kapa256 вне форума  
 
Непрочитано 26.09.2015, 05:32
#19
ratay


 
Регистрация: 25.05.2015
Сообщений: 646


kapa256: не обращайте вы внимания на рассуждения по поводу дифференциальных уравнений. Формулы важны, но их должно быть как можно меньше. Вам нужна верхняя оценка, поэтому плюньте и на коэффициент трения. Если сборка ТВС садится на место под собственным весом, то сила трения не может быть больше этого веса, т.е. F<m*g={10,5}*{9,8}=103Н. При извлечении ТВС складывайте силу трения и вес ТВС, сила не может быть больше P=2{m*g)=206Н. Запас почти 2,5 , поэтому момент можно не учитывать. Если что-то не так, не забивайте голову формулами, а смотрите, где клинит (цепляется).
ratay вне форума  
 
Непрочитано 26.09.2015, 08:42
#20
uraltay

конструктор-механик
 
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,758


ratay,
Цитата:
Сообщение от kapa256 Посмотреть сообщение
хвостовик приходит уже с навитыми и приваренными пружинами. На хвостовике их две, каждая одним концом приварена к хвостовику, другой конец свободный. при постановке ТВС в стапель она должна практически под своим весом туда входить
Похоже, на то, о чём я говорил выше:
Цитата:
Сообщение от uraltay Посмотреть сообщение
если хвостовик тянет пружину внутрь калибра
Т.е., если пружина приварена нижним концом.
Цитата:
Сообщение от uraltay Посмотреть сообщение
Если угол наклона винтовой линии пружины мал, то при извлечении будет самозаклинивание пружины, а при определённом угле самозаклинивание прекратится. Т.е. усилие извлечения будет зависеть от этого угла.
__________________
Сделать просто очень сложно.
uraltay вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Помогите рассчитать максимальное усилие извлечения хвостовика из стапеля

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Как рассчитать усилие и массу машины для вдавливания сваи марки С60.30-8 в грунт . [email protected] Основания и фундаменты 12 03.04.2015 10:27