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Skizze1.jpg

Guten Abend,

Ich möchte mit Inventor eine Belastungsanalyse machen um zu überprüfen ob die ausgewählten Profile des Hebearms ausreichend dimensioniert sind und zu sehen welche Kräfte und Momente an den einzelnen Knotenpunkten wirken.
(Zur besseren Übersichtlichkeit habe ich eine Skizze mitangehängt)

Ich habe bereits ein Gestell erstellt und die Profile aufgebaut, nur weiß ich nicht wie ich den Hydraulikzylinder einfügen soll, da es anscheinend mit der Gehrung Schwierigkeiten gibt, wenn man Profile mit verschieden großen Durchmessern aufeinander laufen lässt. Außerdem weiß ich in der Gestellanalyse nicht wie ich die Bolzenverbindungen (1x Arm oben links, 2x Hydraulikzylinder) als Bolzen definieren kann mit diversen Freiheitsgraden, damit das Programm nicht von einer starren Verbindung ausgeht.

Wäre schön wenn mir jemand helfen könnte.

Gruß
Niko

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- Inhaltsloser Beitrag -

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Hallo

Also ich wuede es immer als richtiges Model erstellen, nie mjt dem Gestellgenerator denn so sond Anderungen einfacher moeglich ohne das Verbauungsbedingungen verlorengehen.

Wenn ivh mich recht rinnere kan man bei der FEA-Berechnung festlegen wie welche Flaechen miteinander verbunden sind und welche Freiheitgrade noch vorhanden sind.

Gruss
Ray

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Barbarus hic ego sum, quia non intellegor ulli!

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Hebezeuggestell.png

Hallo,

die Kräfte und die Winkel des Gestänges sind erstmal nicht direkt vorgegeben und können variieren, d.h. ich habe diese noch nicht genau festgelegt. Ich wollte mir mit der Gestellanalyse anschauen wie sich das Hebezeug unter Last verhält, welcher Kraft an den Übergängen wirkt, wie stark die Verformung ist und welche Momente auftreten.

Die rot eingekreisten Streben (Rechteckrohre und am Zylinder ein Rundstab) in der Skizze sollen mit einem Bolzen verbunden werden , deshalb wollte ich hier fragen, ob das überhaupt mit dem Gestellsimulator geht oder wie man das am besten umsetzt.

Als kompletten 3D-Modell wäre wohl die eleganteste Lösung gewesen, doch wird mir dazu leider die Zeit fehlen dies umzusetzen.

Gruß
Niko

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160320-GestellAnalyseModell.jpg 160320-GestellAnalyseSmax.jpg

Zitat:

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Original erstellt von Nikonov:
... Ich habe bereits ein Gestell erstellt und die Profile aufgebaut, nur weiß ich nicht wie ich den Hydraulikzylinder einfügen soll, da es anscheinend mit der Gehrung Schwierigkeiten gibt, wenn man Profile mit verschieden großen Durchmessern aufeinander laufen lässt. Außerdem weiß ich in der Gestellanalyse nicht wie ich die Bolzenverbindungen (1x Arm oben links, 2x Hydraulikzylinder) als Bolzen definieren kann mit diversen Freiheitsgraden, damit das Programm nicht von einer starren Verbindung ausgeht. ...

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Das ist eine schöne Aufgabenstellung für die Gestellanalyse. Eine Hinweis vorweg: Um Berechnungen mit der Gestellanalyse durchzuführen muss nicht der Gestellgenerator verwendet werden. Es müssen nur Profile aus dem Inhaltscenter verwendet werden.

In diesem Falle brauchen lediglich die zwei Profile lagerichtig in eine Baugruppe platziert werden. Dann wird die Gestellanalyse gestartet und eine neue statische Analyse angelegt. Die Stütze wird am unteren Ende fest gelagert.

Das Gelenk aus den beiden Blechen und dem Bolzen zwischen den Profilen wird durch eine starre Verbindung der Profilkonten nachgebildet. Den Rotationsfreiheitsgrad bekommt man über eine Trägerfreigabe "kein Uplift" mit der Steifigkeit "0" um die gewünschte Achse am entsprechenden Profilende. Hierbei muss das Profilkoordinatensystem beachtet werden. In dem angehängten Bild ist es der Endknoten und xxxfxx bedeutet die Freigabe der Rotation um die X-Achse.

Auch der Hydraulikzylinder ist eine Starre Verbindung. Hierfür müssen an den entsprechenden Stellen zusätzliche Knoten auf den Profilen eingefügt werden. Für diese starre Verbindung wird ebenfalls dir Rotation um die entsprechende Achse freigegen, in meinem Beispiel die wieder die X-Achse.

Nun noch die Gewünschte Last angebracht. Die Schwerkraft kann nicht korrekt berücksichtig werden, da ja die Massen für Gelenk und Zylinder fehlen.

Dem Analyseergebnissen (Farbplot und Diagrammen) können die gefragten Werte für Kräfte, Momente und Spannungen entnommen werden.

EDIT: Ich sehe gerade in der Skizze des ersten Beitrags, dass die Bolzenlagerung wohl oben an der Stütze angebracht werden soll. Dann muss auch dort die Freigabe erfolgen.

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Michael Puschner
Autodesk Inventor Certified Expert
Autodesk Inventor Certified Professional
Mensch und Maschine Scholle GmbH

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Zitat:

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Original erstellt von Nikonov:
... Die rot eingekreisten Streben (Rechteckrohre und am Zylinder ein Rundstab) in der Skizze sollen mit einem Bolzen verbunden werden , deshalb wollte ich hier fragen, ob das überhaupt mit dem Gestellsimulator geht oder wie man das am besten umsetzt. ...

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Meine Antwort hat sich mit diesem zweiten Beitrag überschnitten.

Wenn der Zylinder mit einem Rundstab angenähert wird und die Gestalt der Bleche vernachlässigt werden kann, reichen in dem im zweiten Beitrag gezeigten Modell das Hinzufügen von Trägerfreigaben um die Bolzenlagerungen abzubilden.

... und irgendwie ist das wohl noch eine zweite Stütze dazugekommen.

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Michael Puschner
Autodesk Inventor Certified Expert
Autodesk Inventor Certified Professional
Mensch und Maschine Scholle GmbH

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Hallo,

danke für die schöne und ausführliche Antwort! Ich werde es gleich mal ausprobieren. In der Hilfefunktion des Programmes hatte ich zu den Lagerdefinitionen die Beschreibungen durchgelesen mit Uplift, etc. nur wurde mir nicht klar was genau damit gemeint ist. Doch so wie Sie es beschreiben macht es Sinn.

Die zusätzliche Stütze im Screenshot war ein Test, diese werde ich aber nicht mehr benötigen.

Gruß
Niko

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Zitat:

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Original erstellt von Nikonov:
... In der Hilfefunktion des Programmes hatte ich zu den Lagerdefinitionen die Beschreibungen durchgelesen mit Uplift, etc. nur wurde mir nicht klar was genau damit gemeint ist. ...

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Bitte nicht Lagerdefinitionen (benutzerdefinierte Abhängigkeit) mit Freigaben verwechseln. In beiden gibt es ähnliche Möglichkeiten und Begrifflichkeiten (wie z.B. uplift).

Die Freigabe von Trägerknoten wird im Hilfesystem hier beschrieben:

http://help.autodesk.com/view/INVNTOR/2016/DEU/?guid=GUID-2E87FB0F-06D2-44D7-824B-EB514DD155DD

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Michael Puschner
Autodesk Inventor Certified Expert
Autodesk Inventor Certified Professional
Mensch und Maschine Scholle GmbH

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kraninventorausgefahren.png DetailGestellsimulator.png

Guten Abend,

ich habe den Hebearm etwas erweitert, nun könnte man ihn als Universalkran oder Motorkran verwenden.

Die Frage ist nun, ob ich das Modell so richtig aufgebaut habe. Im Gestellsimulator überschneiden sich wie in der Detailansicht sichtbar manche Bauteile - spielt das für das Programm zur Berechnung eine Rolle? Leider funktioniert die Funktion "Auf Gestell stutzen" oder "Stutzen/Dehnen" nicht richtig bei meinem Modell.

Vorne am imaginären Haken des Krans habe ich eine Kraft (z.B. 500kg = 5000N) angreifen lassen.

Sind die Lager so richtig platziert? Habe "Benutzerdefinierte" Lager genommen, links sollen es Loslager (habe dazu definiert: X-Achse kein Uplift; Y-Achse fest; Z-Achse kein Uplift) sein, das nur in Y-Richtung eine Kraft aufnehmen kann und rechts zwei Festlager.

Mit der Funktion "Trägerdetail" habe ich nun die Kräfte und Momente der einzelnen Träger ausgelesen.

Ist das Vorgehen so korrekt oder mache ich etwas falsch?

Gruß Niko

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Zitat:

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Original erstellt von Nikonov:
... ich habe den Hebearm etwas erweitert, nun könnte man ihn als Universalkran oder Motorkran verwenden. ...

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Kein Hydraulikzylinder mehr und keine Gelenke?

Zitat:

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Original erstellt von Nikonov:
... Im Gestellsimulator überschneiden sich wie in der Detailansicht sichtbar manche Bauteile - spielt das für das Programm zur Berechnung eine Rolle? Leider funktioniert die Funktion "Auf Gestell stutzen" oder "Stutzen/Dehnen" nicht richtig bei meinem Modell. ...

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Das ist für die Gestellanalyse sogar ideal. Bei gestutzten Profilen müsste die Gestellanalyse gemäß den "Einstellungen für Gestellanalyse" Register "Trägermodell" oder der Anwender noch starre Verbindungen hinzufügen, damit die Stabelemente ein verbundenes Netz ergeben.

Zitat:

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Original erstellt von Nikonov:
... Sind die Lager so richtig platziert? Habe "Benutzerdefinierte" Lager genommen, links sollen es Loslager (habe dazu definiert: X-Achse kein Uplift; Y-Achse fest; Z-Achse kein Uplift) sein, das nur in Y-Richtung eine Kraft aufnehmen kann und rechts zwei Festlager. ...

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Wie die Lagerdefinition korrekt sein muss, ergibt sich daraus, wie und wo der Kran real auf dem Boden steht. Vom angeschraubt an Betonfundamenten bis auf Gelenkrollen stehend ist alles möglich. Entsprechend sind die Rotations- und Translationsfreiheitsgrade ganz oder beschränkt freizugeben.

So wie die Lager im Screenshot definiert sind, ergibt das nicht sehr viel Sinn und sie nehmen auch Kräfte in allen drei Achsen auf. Freigegeben sind hier ja nur teilweise die Rotationsfreiheitsgrade.

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Michael Puschner
Autodesk Inventor Certified Expert
Autodesk Inventor Certified Professional
Mensch und Maschine Scholle GmbH

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lagerdefinition11.png

Zitat:

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Original erstellt von Michael Puschner:
Kein Hydraulikzylinder mehr und keine Gelenke?

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Den Hydraulikzylinder habe ich mit einem Rundstab vereinfacht dargestellt. Dieser hat den Durchmesser des kritischen Querschnitts des Zylinders, dadurch hat er noch ausreichend Sicherheit nach oben, so war zumindest meine Idee.

Der "Kran" soll vorne (rechts) zur statischen Bestimmtheit festeingespannt sein und hinten (links) nur in Y-Richtung eine Kraft aufnehmen können. D.h. die hinteren (linken) Lager sind z.B. Gelenkrollen.

Sie haben Recht, ich habe bei den linken Lagern die Drehrichtungen freigegeben aber eigentlich wollte ich die Verschiebung einstellen. Ich habe ein Screenshot angehängt wie ich diese nun definiert habe.

Gruß und Danke,
Niko

Edit: Richtiger Screenshot eingefügt: Lagerreaktion11

[Diese Nachricht wurde von Nikonov am 26. Mrz. 2016 editiert.]

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