Modelarea 3D și analiza la solicitări statice și dinamice a unui cuplaj de siguranță cu burduf metallic SKB-KP

Abstract

În lucrarea dată mi-am propus să fac un studiu de analiză la solicitări statice și dinamice a unui cuplaj de siguranță cu burduf metalic SKB-KP, produs de firma JAKOB Germania. Drept motiv care m-a determinat să-mi aleg această temă, a fost proiectul pe care l-am realizat în cadrul Combinatului siderurgic Liberty Galați, cu tematica : ,,Fiabilitatea și durabilitatea cuplajelor de siguranță de la Tandem”. Cuplajul pe care l-am ales este unul destinat aplicării în lanțuri cinematice și la mașini unelte avînd un moment cuprins între T=2-2000 Nm. Acesta prezintă calități mecanice foarte bune, este ușor de montat, cu proprietatea de a diminua efectul negativ al nealinierii dintre arbori datorită burdufului elastic. În primă etapă a studiului mi-am adunat toate datele despre cuplaj, plus dimensiuniele de gabarit, după care l-am modelat în Inventor. Am asamblat toate elementele componente, după care am făcut o analiză statică a cuplajului în modul de analiză static analisys. Am aplicat un moment torsional la șuruburile de forfecare, care fac legătura între semicuplajul dreapta cu cel din stînga, pentru a observa cum se comportă la tensiuni. Deplasările au fost relativ mici. Ca rezultat am obținut un raport cu toate tensiunile care apar și valorile lor. În modul modal de analiză am efectuat un studiu de vibrații a elementului elastic, burduful. Aici am analizat primele 10 moduri de vibrații proprii notate cu F fiecare, pentru care au rezultat frecvențe cuprinse între 360,02 Hz și 1936,82 Hz, cu deplasări variabile. Pentru înțelegerea într-un mod efectiv și simplu a valorilor rezultate, am comprimat datele obținute sub formă de tabele și grafice, din care se pot trage diferite concluzii legate de analiză. Dacă pulsația perturbatoare este egală cu una dintre pulsațiile proprii apare rezonanța. Dacă sistemul funcționează un timp mai îndelungat la rezonanță apar deplasări foarte mari care pot produce defecțiuni. Din această cauză am calculat turațiile de rezonanță corespunzatoare celor 10 frecvențe proprii care trebuiesc evitate în funcționarea sistemului. Pentru frecvențele corespunzătoare cuprinse între F4 și F10 turațiile de rezonanță au valori foarte mari care sunt în afara domeniului de lucru.