Wat de stijfheden betreft, Hiwin catalogus blz 32.
Het eenvoudigst is om bij een FEM analyse een extra materiaal aan te maken voor de slede en daarin de Youngs modulus aan te passen. Ooit gaf iemand mij als vuistregel daar 1/3 van de Youngsmodulus van staal voor te nemen, dus 70.000 N/mm2
De versterkingsfactor die ik bedoel heeft te maken met trillingen. Bijvoorbeeld bij een massa veersysteem zonder demping zal, wanneer je een sinusvormige kracht aanbrengt op de massa, deze massa in beweging komen met een bepaalde amplitude. Hoe dichter je bij de eigenfrequentie komt, hoe groter de amplitude zal worden. Omdat je met een massa-veer-demper systeem te maken hebt, wordt de toename van de amplitude minder. Om hier een waarde aan te hangen, dan denk ik dat je moet gaan zoeken in de richting van dynamisch belaste beton constructies.
Ik heb ook nog gekeken naar je spreadsheet in combinatie met je FEM berekening en de motorgegevens die je een paar posts geleden hebt genoemd. Hieruit zou ik de conclusie trekken dat je tussen de motor en de spindel een flinke vertraging aanbrengt, want ik kan mij niet voorstellen dat het koppel aanwezig bij een motorvermogen van 2,2kW bij 8000 tpm met een factor 8 gaat stijgen wanneer je het toerental terugbrengt naar 1000 tpm.
Zonder deze vertraging zullen de spanningen in je materiaal flink lager worden als nu berekend.
Kijk ik naar de verhoudingen, machine gewicht 350kg (3500N) en resultante van de belasting 1732N ofwel de helft van het gewicht, dan denk ik ...... toch wel een hoge belasting.
Wat mij ook opvalt is dat er geen spanningssprong optreed tussen de sledes en de rail en dat de schroefspindels ontbreken. Dit betekend dus dat je sledes versmolten zijn met de rails, echter de sledes kunnen alleen krachten overbrengen die loodrecht staan t.o.v. de bewegingsrichting langs de rails. Voor je model betekend dit dat je een deling tussen de rails en je sledes moet aanbrengen zodat dit afzonderlijke delen zijn en dat daarom ook de spindels aanwezig moeten zijn om de krachten in de bewegingsrichting over te brengen.
Nu weet ik niet met welk FEM pakket je werkt en of dit ook mogelijk is.
Voor het bepalen van de materiaal spanningen in het FEM model zou ik de frees modelleren als een cilinder, daarop een koppel zetten ter simulatie van de frees bewerking en een kracht aanbrengen in de beweegrichting van de frees.
Groet, Leo
Bouwen van een EPOXY GRANIET machine en meer...
Moderator: Moderators
Re: Bouwen van een EPOXY GRANIET machine en meer...
Heerlijk, als je zo kunt rekenen aan je projecten.
Compliment.
Joop
Compliment.
Joop
Re: Bouwen van een EPOXY GRANIET machine en meer...
Bedankt voor het meedenken Leo,
de stijfheden van de rails staan niet in de Engelse catalogus, ik wist dat ik ze ooit ergens had gezien.
De stijfheden die vermeldt staan zijn alleen in 1 richting, ik heb aangenomen dat dit verticaal naar beneden is.
Verder werk ik met SolidWorks Simulation, een prima pakket voor lineaire berekeningen.
Helaas heeft het wel zijn beperkingen en kan je bv. niet 1 richting vrijgeven in de constraints.
Ik heb nu de rails en wagen nagetekend en versimpeld door 4 contactvlakken aan te brengen.
Het materiaal heb ik aangepast aan de gewenste stijfheid van de wagen.
De 4 contact vlakken zijn verbonden met een no penetration contact set, dit houdt in dat de nodes wel van elkaar af kunnen maar niet door elkaar heen.(alleen de contact vlakken)
De kracht van de bewerking is aangepast naar 1x 430N, dit na nieuwe berekeningen uit de excel en gebaseerd op een 1.5Kw servomotor aandrijving van de spil..
De spil heb ik gemodelleerd als een cilinder met een kracht die op afstand werkt (remote load), ditzelfde geldt voor de de reactiekracht op het werkstuk, die door de machineklem naar de tafel wordt verplaatst. De remote load gebruikt niet vervormbare elementen voor de verplaatsing. De totale basis is aan de onderkant ingeklemd.
De paper geeft deze methode als voorbeeld of ipv. de reactiekracht een inklemming op dezelfde plaats en geen inklemming aan de onderzijde van de machine. (was bijna geen verschil in resultaat tussen beide methodes te zien)
Uiteindelijk lijkt deze setup wel redelijk in de juiste richting. De stijheid is nu in het ergste geval 32N/um.
Voor de mesh heb ik gebruik gemaakt van de second order tetra auto mesher en deze aangepast qua element grootte tot er nog maar minder dan 5% verschil in uitkomst was in de spanning.
Ik heb de spanningen goed bekeken en deze setup ziet er idd. een stuk gezonder uit.
de stijfheden van de rails staan niet in de Engelse catalogus, ik wist dat ik ze ooit ergens had gezien.
De stijfheden die vermeldt staan zijn alleen in 1 richting, ik heb aangenomen dat dit verticaal naar beneden is.
Verder werk ik met SolidWorks Simulation, een prima pakket voor lineaire berekeningen.
Helaas heeft het wel zijn beperkingen en kan je bv. niet 1 richting vrijgeven in de constraints.
Ik heb nu de rails en wagen nagetekend en versimpeld door 4 contactvlakken aan te brengen.
Het materiaal heb ik aangepast aan de gewenste stijfheid van de wagen.
De 4 contact vlakken zijn verbonden met een no penetration contact set, dit houdt in dat de nodes wel van elkaar af kunnen maar niet door elkaar heen.(alleen de contact vlakken)
De kracht van de bewerking is aangepast naar 1x 430N, dit na nieuwe berekeningen uit de excel en gebaseerd op een 1.5Kw servomotor aandrijving van de spil..
De spil heb ik gemodelleerd als een cilinder met een kracht die op afstand werkt (remote load), ditzelfde geldt voor de de reactiekracht op het werkstuk, die door de machineklem naar de tafel wordt verplaatst. De remote load gebruikt niet vervormbare elementen voor de verplaatsing. De totale basis is aan de onderkant ingeklemd.
De paper geeft deze methode als voorbeeld of ipv. de reactiekracht een inklemming op dezelfde plaats en geen inklemming aan de onderzijde van de machine. (was bijna geen verschil in resultaat tussen beide methodes te zien)
Uiteindelijk lijkt deze setup wel redelijk in de juiste richting. De stijheid is nu in het ergste geval 32N/um.
Voor de mesh heb ik gebruik gemaakt van de second order tetra auto mesher en deze aangepast qua element grootte tot er nog maar minder dan 5% verschil in uitkomst was in de spanning.
Ik heb de spanningen goed bekeken en deze setup ziet er idd. een stuk gezonder uit.