一、關(guān)鍵技術(shù)
液壓油缸設(shè)計與制造技術(shù);液壓油缸密封技術(shù)及應(yīng)用;高端液壓支架及先進(jìn)制造技術(shù);有限元法使用技術(shù)。
有限元分析三維建模技巧;有限元分析網(wǎng)格劃分技術(shù);立柱在有限元分析時邊間條件設(shè)置;立柱在有限元分析時加載和約束條件的選擇。
二、設(shè)計流程
有限元分析法在立柱設(shè)計中的應(yīng)用,其主要流程如下:
A. 三維建模;
B. 導(dǎo)入有限元分析軟件;
C. 邊界條件設(shè)置;
D. 網(wǎng)格劃分;
E. 加載和約束設(shè)置;
F. 導(dǎo)出計算結(jié)果;
G. 根據(jù)計算結(jié)果對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
三、主要優(yōu)勢
A.根據(jù)有限元計算結(jié)果,找出缸管焊縫最合理的位置;
B.根據(jù)有限元計算結(jié)果,優(yōu)化導(dǎo)向套密封溝槽位置分布;
C.根據(jù)有限元計算結(jié)果,合理選擇矩形螺紋的長度和螺距;
D.根據(jù)有限元計算結(jié)果,優(yōu)化立柱缸徑匹配關(guān)系,并能實現(xiàn)立柱規(guī)格的從無到有的設(shè)計。
四、應(yīng)用效果
該方法于2015年11月份首次在400mm立柱標(biāo)準(zhǔn)化時進(jìn)行使用,標(biāo)準(zhǔn)化后的立柱中缸活塞頭首次應(yīng)用在Y227立柱上,至今依舊是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。隨后標(biāo)準(zhǔn)化了420mm立柱的中缸活塞頭,首次在Y229立柱上進(jìn)行使用,至今仍是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。
該種方法實現(xiàn)了345mm、450mm以及480mm缸徑立柱從無到有的設(shè)計,其中450mm缸徑立柱與國外的缸徑匹配關(guān)系幾乎完全一樣,480mm缸徑立柱的設(shè)計方案得到了澳洲用戶的認(rèn)可。
市面上,用有限元分析法每計算分析一次立柱,費用大約幾萬到十幾萬元,國外更是上百萬。該公司新產(chǎn)品開發(fā),每年至少需要兩次大型計算;該成果的運行成本是有限元分析軟件版權(quán),一臺高配置的電腦以及一個操作人員。
通過有限元分析法的使用和推廣大大降低樣機(jī)試驗的不合格率,提升了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了質(zhì)量損失,每年間接為公司獲得利潤上百萬元。
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