EN | 中文 | RU

Анализ прочности контейнеров для отходов

Главная  Проекты  >  Контейнеры для отходов

Анализ прочности и максимальной грузоподъёмности контейнеров для промышленных отходов

Исходные данные

Заказчиком были предоставлены 3D модели контейнеров, а также граничные условия, принятые в соответствии с условиями погрузки/выгрузки контейнера с автоплатформы. Необходимо было проверить прочность для всех технологических положений контейнера (рис.3):

  1. Выгрузка контейнера.
  2. Затягивание контейнера на автоплатформу.
  3. Установка контейнера на прицеп в положении, когда контейнер расположен под углом относительно корпуса машины и поддерживается с одной стороны тянущим устройством, а другой стороной опирается на ролики.

Введение

Контейнер для промышленных отходов представляет собой стальную конструкцию, состоящую из жестких пластин, усиленных дополнительными элементами (такими как уголки, кронштейны, трубы квадратного сечения и т.п.).

Перед FEA Engineering была поставлена задача проверить два варианта конструкции контейнеров для промышленных отходов. Обе конструкции подобны, за исключением тянущего устройства. Общие виды контейнеров для пром. отходов обеих конструкций изображены на рисунках 1 и 2.

Проект по оценке прочности контейнеров для промышленных отходов состоял из нескольких задач:

  • определение максимально допустимой грузоподъемности;
  • определение номинального срока службы контейнеров, основываясь на допустимом запасе прочности.

 

Конечно-элементная модель

Согласно тех. заданию, наиболее тщательно необходимо было исследовать элементы тянущего устройства, ролики, дверные петли, подъемные кронштейны.

Для определения напряжений в конструкциях контейнеров для пром. отходов были построены их конечно-элементные модели (КЭМ). При моделировании жестких панелей использовались плоские элементы размером 10-50 мм. Для моделирования элементов роликов, петель, а также стержней тянущего устройства были использованы линейные и параболические SOLID-элементы. Для обеспечения точности результатов расчета, размеры элементов подбирались в соответствии с эксплуатационными условиями моделируемых деталей.

Соединение конструктивных частей модели было обеспечено при помощи «клеевых» элементов типа GLUE. При задании свойств контактного взаимодействия в роликовых и петлевых соединениях был задан коэффициент трения, равный 0.2.

Общие виды КЭМ контейнеров показаны на рис. 4 и 5.

Рис.1 Контейнер для промышленных отходов (модель №1)

Рис.2 Контейнер для промышленных отходов (модель №2)

Рис.4 КЭМ контейнера для пром. отходов (модель №1)

Рис.6 Результаты распределения напряжений по Мизесу в тянущем устройстве контейнера (модель №1)

Рис.7 Результаты распределения напряжений по Мизесу в тянущем устройстве контейнера (модель №2)

Рис.3 Расположение контейнера при разгрузке и установке на автоплатформу

Рис.5 КЭМ контейнера для пром. отходов (модель №2)

Результаты конечно-элементного анализа и выводы

Распределение напряжений и запасы прочности в исследуемых изделиях были определены для максимальной нагрузки и номинальных рабочих условий. Распределения напряжений по Мизесу в контейнерах для пром. отходов показаны на рис. 6-9.

Рис.9 Результаты распределения напряжений по Мизесу в днище контейнера (модель №2)

Рис.8 Результаты распределения напряжений по Мизесу в днище контейнера (модель №1)