بهینه سازی دمتیغ باکت ریکلایمر سنگ آهن چغارت
فصل اول: مقدمه
1-1-معرفی معدن سنگ آهن چغارت.................................................................................. 2
1-2- فرایند خط تولیدسنگ آهن چغارت............................................................................. 2
1-3- اکسکاواتورجام چرخشی یا ریکلایمر.......................................................................... 3
1-4- هدف ازانجام پروژه..................................................................................................... 4
فصل دوم: نیروهای وارده ازطرف خاک
2-1مقاومت برشی خاک...................................................................................................... 7
2-1-1-معیارگسیختگی mohr-coulomb....................................................................... 7
2-1-2- شیب صفحه گسیختگی ناشی ازبرش....................................................................... 9
2-1-3-آزمون آزمایشگاهی تعین پارامترهای مقاومت برشی ................................................ 11
2-1-4-آزمایش برش مستقیم............................................................................................... 11
2-1-5-توضیحات کلی درباره آزمایش برش مستقیم............................................................ 15
2-2-فشارخاک جانبی- سطح گسیختگی خمیده.................................................................. 17
2-2-1- دیوارهای حایل دارای اصطکاک........................................................................... 17
فصل سوم: محاسبه نیروهای وارده ازطریق مهندسی معکوس
3-1-مشخصات فنی سیستم انتقال قدرت مجموعه چرخشی باکتها(Bucket wheel)......... 21
3-2-محاسبات..................................................................................................................... 22
فصل چهارم: مدلسازی
4-1-جنس........................................................................................................................... 26
4-2-المان بندی مدل(meshing)....................................................................................... 26
4-2-1-قسمت mesh type............................................................................................... 27
4-2-2-قسمت jacobian ckeck..................................................................................... 27
4-2-3-قسمت mesh control......................................................................................... 28
4-2-4-قسمت mesh Quatily........................................................................................ 28
4-3-قید گذاری و تعریف تکیه گاهها (Restraint)............................................................ 30
4-4-نیروهای وارده واعمال آنهابرمدل(Load).................................................................... 31
فصل پنجم
نتایج تحلیل
5-1-تنش strees................................................................................................................ 34
5-2- کرنش strain............................................................................................................ 36
5-3- جابجایی Displacement........................................................................................ 36
5-4- ضریب اطمینان............................................................................................................ 37
فصل ششم
بهینه سازی (optimization)
6-1-تغییردرطراحی.............................................................................................................. 39
6-2- تغییر درزاویه دمتیغ...................................................................................................... 41
6-3- نتیجه گیری................................................................................................................. 42
منابع و ماخذ.......................................................................................................................... 43
فهرست اشکال
شکل 1-1- دستگاه ریکلایمر سنگ آهن چغارت................................................................. 4
شکل 1-2-باکت نصب شده دستگاه..................................................................................... 5
شکل 1-3- مجموعه جامها(Bucket Wheel).................................................................. 5
شکل 2-1-معیار گسیختگی Mohr–Coulomb.............................................................. 8
شکل2-2-شیب صفحه گسیختگی درون خاک نسبت به صفحه اصلی حداکثر.................... 9
شکل2-3-دایره Mohr و پوش گسیختگی......................................................................... 10
شکل2-4- طرح چگونگی انجام آزمایش برش مستقیم......................................................... 12
شکل2-5- دستگا ه آزمایش برش مستقیم با کنترل کرنش................................................... 13
شکل2-6- نمودار تنش برشی و تغییر ارتفاع نمونه در مقابل جابجایی برشی ماسه سست ومتراکم خشک(آزمایش برش مستقیم )................................................................................................................................ 14
شکل2-7-تعیین پارامترهای مقاومت برشی ماسه خشک ازآزمایشهای برش مستقیم............... 15
شکل2-8- نتایج آزمایش برش مستقیم زهکشی شده روی رس بیش تحکیم یافته.................. 15
شکل 2-9-پوش گسیختگی حاصل از آزمایشهای برش مستقیم زهکشی شده روی رس........ 15
شکل2-10-سطح مشترک پی وخاک.................................................................................. 16
شکل2-11-آزمایش برش مستقیم برای تعیین زاویه اصطکاک سطح مشترک....................... 16
شکل 2-12-تغییرات نسبت به ........................................................................ 17
شکل2-13-اثراصطکاک دیوار بروی سطح گسیختگی......................................................... 18
شکل 3-1-مولفه های نیرو.................................................................................................... 24
شکل4-1- نقشه های ساخت باکت....................................................................................... 26
شکل4-2-............................................................................................................................ 27
شکل4-3-المان بندی مدل(Meshing).............................................................................. 29
شکل 4-4- قید ثابت (Fixed)............................................................................................ 30
شکل4-5-قید لولائی(Hing).............................................................................................. 31
شکل4-6-اعمال نیروی Fn به سطح روی ناخنها................................................................... 32
شکل4-7- اعمال نیروی Ft به سطح جلویی ناخنها................................................................ 32
شکل5-1- توزیع تنش درباکت............................................................................................ 34
شکل5-2-توزیع تنش دردمتیغ.............................................................................................. 35
شکل5-3-محل های بحرانی تنش......................................................................................... 35
شکل5-4-توزیع کرنش در باکت......................................................................................... 36
شکل5-5- توزیع جابجایی درباکت...................................................................................... 36
شکل5-6-ضریب اطمینان در باکت...................................................................................... 37
شکل5-7- ضریب اطمینان در دمتیغ...................................................................................... 37
شکل6-1-دمتیغ های اصلی و بهینه سازی شده...................................................................... 39
شکل6-2- زاویه دمتیغ.......................................................................................................... 41
چکیده:
تعمیر و نگهداری دستگاهها در صنعت امری مهم و ضروری است که هزینه زیادی را به خود تخصیص می دهد. بسیاری از هزینه ها به دلیل طراحی اشتباه و نادرستی می باشد که در ابتدا صورت گرفته است ولی در برخی موارد امکان طراحی کاملاً صحیح وجود ندارد و طراح مجبور می باشد با یکسری اطلاعات اولیه طراحی خود را انجام دهد که در هر دو نیاز به تغییرات در طراحی جهت پائین آوردن هزینه تعمیر و نگهداری می باشد که این تغییرات به دو روش، یکی بررسی و طراحی مجدد با استفاده از مهندسی معکوس و دیگری سعی و خطا می باشد که هر دو با در نظر گرفتن زمان و صرفه اقتصادی، از اهمیت خاصی برخوردار می باشند.در این پروژه سعی شده با استفاده از مهندسی معکوس روشی جهت بهینه سازی در نظر گرفته شود .
در فصل اول به توضیحی در مورد شرکت سنگ آهن چغارت و در ادامه معرفی دستگاه ریکلایمر و نحوه کارکرد آن و قسمت مورد نظر و هدف از انجام این پروژه پرداخته شده است.
فصل دوم در مورد نیروهائی می باشد که از طرف خاک به دستگاه و قسمت مورد نظر وارد می شود.
در فصل سوم به محاسبه نیروها از طریق مهندسی معکوس با توجه به مشخصات فنی دستگاه و نحوه محاسبه آنها توضیح داده شده است.
فصل چهارم به طراحی و نحوه مدل سازی قطعه و مش بندی آن پرداخته شده که با توجه به شرایط کاری مدل اصلی، قیدها و تکیه گاهها در نظر گرفته و توضیح داده شده است و در ادامه نحوه اعمال نیروهای بدست آمده در فصل سوم ذکر گردیده و تصاویری نیز از محیط نرم افزار در مورد کلیه موارد آمده است.
فصل پنجم به تحلیل کل قطعه با نرم افزار Works Cosmos در محیط Solid Works پرداخته شده که نحوه توزیع تنش، کرنش، میزان جابجائی و ضریب اطمینان در قطعه به نمایش گذاشته شده و نتیجه آن در جدول آمده و در تمامی موارد نقاط ماکسیمم و مینیمم مشخصص گردیده است.
فصل ششم با توجه به نتایج تحلیل بدست آمده در فصل قبل به بهینه سازی دمتیغ که بیشترین تنش نیز به آن وارد می شود پرداخته و نقشه موارد بهینه شده و نتایج تحلیل نرم افزاری بر روی آنها، ذکر گردیده و مقایسه ای با قطعه اصلی صورت گرفته است و در ادامه نتیجه گیری شده است.
در پایان نقشه ها و تصاویری پیوست گردیده که تمام موارد مربوط به مدل اصلی ذکر شده است.
با وجود سعی و تلاش فراوانی که در تهیه این پروژه مبذول شده است ، اینجانب اذعان دارم که بدون شک نقایص نوشتاری و محتوایی این پروژه که از نظرم پنهان مانده است ، از چشم تیزبین شما اساتید محترم پوشیده نخواهد ماند و مطمئنا من را از راهنماییها و ارشادهای خویش بهره مند خواهند کرد.