Taško Maneski - Riješeni problemi čvrstoće konstrukcija

Ta5ko Maneski

RESENI PROBLEMI CVRS TOCE KONS TRT]KCIJA V/

MASTNSKI FAKULTET Beograd,2002

MASINSKI FAKULTET LINIVERZITETA U BEOGRADU

V.prof.dr TaSko Maneski, dipl.ini.ma5.

npSpNT PROBLEMI

ivRsToCE KONSTRUKCIJA

Recezenti

Akademik prof.dr Dorde Zlokovi6 Prof.dr Davor Ostri6

Izdava(,

MASINSKI FAKULTET Univerziteta u Beogradu Beograd, 27 " martaS}

Stampanje odobrila

Komi sij a za izdav a(ku delatno st Ma5inskog fakulteta u Beogradu

Tiral;1000 primeraka

ISBN 86-70803-436-7

Stampanje finansijski podrZao Savezni Sekretarijat za nauku Stampa: GRAFOPLUS Beograd-Le5tane Pre5tampavanje

iI

i umnoZavanj

e nij e dozvolj eno

i

razvoj

;.:FERENCE - projekti

sADnZaJ t-l

q. TEORIJSKA OSNOVA

-

(,-I\{PJUTERSKO MODELIRANJE N PRORACI-IX STNUKTURA "KOMIPS'' _ r-r \cNosrIKA poNaSaura evRsrocE KoNSTRUKCIJE

a1 L-l

3-1

3 RISENI PROBLEMI -

-

T,-)TORNI BAGERT 1.1. Dijagnostika pona5anja postolja bagera SH400 i projektovanje rekonstrukcije (FC Beodin) 4-1 -1.1. Utvrdivan-ie havarije radiaksijalnog leZajarotomog bagera C700S (Kolubara Metal yreocl) 4-2 1.3. Utvrdivanje popuStanja i sanacija ptratforme odlagada ARS Kopel(Kolubara Metal Yreoci) 4-2 -1.4. Model i proradun radnog todka bagera 4-3 -1.5. Dijagnostika pona5anja strele rotornog bagera C700S (Kolubara Metal Vreoci) 4-4 -1.6. Bager SchRs 630 (Kolubara Metal Lazaretrac) 4-5 -1.7. Sanacija radnog todka sprave C700S (Kolubara Metal Vreoci) 4-5 -1.8" Rekonstrukcija otvora konstr.br.141240 (Tarnnava Z.Folle-Kolubara Metal Vreoci) 4-6 R.OTACIONE PECI I MLINOVi 'br.3 5. i. Sanacija rotacione peci iFC Beodin) 5.2. Rekonstrukcije veze dvodelnog drlada kliznog oslonca satelita peii br.3 (FC Beodin) 5.3. Rekonstrukcija rukar.ca rnlina krednjaka (FC Beodin) 5.4. identifikacija ponaSanja varijanti zupdastog venca mlina cementa (FC Beodin) 5.5. Sanacija polomljenog zupca venca mlina br.5 koji u sebi ima prsline (FC Beodin) 5.6. Utvrdivanje potrebe postavljanja bodne plode plode preko tri zupca (FC Beodin) 5.7. Utvrdivanje uticaja postojanja pukotina u zupcu i njihova lokacija (FC Beodin) 5.8. Naponsko stanje tela zupdastog venca na mestu gde nema z\pca (FC Beoiint 5.9. Analiza popustanja prstena srednjeg oslonca rotacione peii FC Beodin 5.10" Statidki i dinamidki proradun mlina cementa a220\xl2A00 (FC Fopovac; 5.1 1 .Sanacija treieg oslonca rotacione pe6i 100 t/dan (FC popovac)

ZELEZNIEKA VOZILA 6.1" Gredni modeli vagona (FV Kraljevo) b_, 6.2. Obrtno postole Y1.0 Bunna (FV Kraljevo) 6-l 6.3. Obrtno postolje Y25Cst f\r Kraljevo) 6-i 6"4. Vagon cistema (FV Kraijevo) 6_: 6.5. Vrata brzogvoza (Zeh'oz Smederevo) 6_j 6.6. IstraZivanje sudara vagona cisteme zaprevozfosforne kiseline (Zelvoz Smederevo) 6-3 6.7 " Analiza ponaSanja obrtnog oostolja elektrolokomorl\'e 441 dTP Beograd) 6-4 6.8. Analiza ponaSanja otrrtnog postolja troosovinske eiektrolokomotive 461 (ZTP Beograd.; 6-6 6.9. Analiza pona3anja obrtnog postolja voza JZ 412-416 grednim mocielom (ZTP Beograd) 6-7 6.10. Proradun rnonobloka toika qZTP Beograd) 6-g \fOTORNA VOZILA 7.1. Mehanizam sistema oslanjanja (IMR Rakcvical 7-1 7.2. Froracun i optimizaciia struktura GosA Smederevska paianka 7-l 7.3. Proraduni optimizacija struktura LITVA Pandevo 7-2 7 .4. Prora{un poiuprikoiice iF\I Kraljevo) 7-2 DEO ENERGETSKE I PROCESNE OPREME 8.1. Prilog analizi pojave prslina na otodnom ce'ovodu HE tsajina Basta 8-1 8.2. Pro"jektni zadatak grupe ? - rot,cr generatora bloka A5 TENT-A (Obrenovac.l 8-1 8.3" Projektni zadatak grupe i - vratilo rniina ilekicara A5 TENT-A (Obrenovac) 8-2 8.4" Analiza lcma vratila vazdu5nog komprezora 3.1k-i tAzotaraPandevo) 8-4 8"5. Rekonstrukci.ia rashiaanog 'rorania { Eiemir Zrenlanln 8-5 8.6. Proradun rorora pame r"irbrne tTE {}brenovac} 8-6 8.7" FopuStanje naftoi,'ocia RNF INISP Pancevc) 8-6 8.8. Greja* napo.ine vocie i L,z,otara tPandevo) 8-6 r

8.9. Termomanika dijagnostika pona5anja i pobolj5anja vijdanog kompresorskog

8.10. 9.

Faktorkoncentracijenaponaradvi

agregata

8-7 8-8

\,IEHANIZACIJA 9.1. Utvrdivanje uzroka havarije veznog transporteraYT3-47-L2 (BBP Beograd) 9.2. Strela ma5ine zabeton (Fagram Smederevo) 9.3. Pretovami most uglja (TE Drmno) 9"4. Pogonski pomo6ni uredaji 9.5. Proradun mosnog krana 9.6. Dinamidki proradun stuba kranske staze 9.7. Nosedi elementi ma5ina 9.8. Mosni kran (Bratsvo Subotica) 9.9. Teretni lift Baku 9. 1 0. Ramn a dizalica (ILR Zeleznik) 9.1 1. Kontejner (Zelvoz Smederevo)

10.

1].

13.

14.

ts.

9-1 9-1

9-2 9-2 9-2 9-2 9-2 9-2

PARNI KOTLOVI kotla pkts5 (TIPO Beograd) 10.2. Proradun kotla ptl:29700 Naziv programa

GEOTMA GEOTMB REGTM GRAFTM OPTNTM

PREPROCESOR Lokalno generisanje diskretizovanog modela-primitivi (linije,pow5ine,zapremine). Globalno generisanje diskretizovanog modela. Geometrijske karakteristike preseka. Generisanje pomoiu grube podele (regiona). Grafidka kontrola, verifikacija i konverzija modela. unizaciia povezanosti dvornih taeaka modela ra

Naziv programa

MKETMA MKETMB MKETMC MKETMD MKETME MKETMF MKETMG MKETMH MKETM I STEP2D NSTEP3D

PROCESOR Kontrola modela, matrica krutosti i masa i vektor optere6enja konadnih elemenata. Formiranje globalne matrice krutosti i masa i vektor optereienja. Statidka pomeranja dvorova modela. Proradun optere6enja i napona konadnih elemenata. Proradun slobodnih nepriguSenih oscilacija. Prinudne prigu5ene oscilacije u wemenskom domenu. Spektar odziva. Direktna integracija (bez slobodnih oscilacija) u wemenskom domenu. Prinudne prigu3ene oscilacije u liekventnom domenu. Stacionarni termoelastidni proradun 2D problema. Nestacionarno prostiranie toplote 1D, 2D i 3D problema.

Vrste problema i konadni elementi (KE) procesora

Linijski - lD problemi KE translacije i rotacije KE, Stapa

KE grede KE cevi

Povr5inski - 2D problemi KE sa ravnim stanjem napona i deformacije i osnosimetridni KE (detvorougao i trougao) KE tanke, sendvid i laminatne-kompozitne

Zapreminski - 3D problemi

. KE sa 8 (od minimalno 4) dvorova . KE debele plode i ljuske od 8 (odnosno minimalno 4) do 2l dvora

plode i liuske (detvorougao i trougao)

Izotropan i anizotropan, temperaturno zavistan. Vrste optereienja KE a : Pritisak,toplotno i inercijalno u tri pravca

Svoj stva materijala KE-a

Razvii

I

'aml

Naziv programa

-l

rtl

POSTPROCESOR

Analize rezultala. Elementi dijagnostike: raspodela membranskih i savojnih, normalnih i smiciiih napona, energije deformacije pri statidkom i kinetidke i potencijalne energije modela pri dinamidkom proradunu. GRAFTM Grafidki prikaz deformisane strukture (statika, dinamika, termika), linije jednakih potencijala (pomeranje, napon. temperatura. energiie). Komforan rad sa programom. Konverziie. Osnowa statidka iednadina u matridnom obliku i slobalnom koordinatnom sistemu glasi:

Orr

POSTTM

,1,

s

nir

.

trl{a}= {n} ,

r' t-l

',=I[k"]"-globatnamatricakrutosti;{s}-{{s,}{a,}

gae su

{a,}.{a"}}'-globatnivekror pomeranja;{6.},{q}-vettorpomeranjai

::ereienjadvoras;{F}={{u,}'{q}'..tr,}' [e,]']'-globalni vektoropterecenja;dvorr,s:1,2,3 ,:-Dan broj tadakaikonadniheiemenatamodela; e -konadni elementt

Kl =Ff k"ltT]

...n; e:1,2,3...m;

n,m-

-matricakrutosti KE-augtobalnom

':3mu, [Ti - matrica hansformacija lokalnog u globalni sistem : [k..i =Jteltn]tBlaV - marrica krutosti KE-a u lokalnom i:emu; [o] - matrica elastidnosti materijala - problema; [B]=[i][x] matrica veza deformacije i pomeranja; [L], [N] ''ricadiferencijalnihoperatoraproblemaifunkcijeoblikakonadnogelementa,{"}=[n]t{e]"-{r,i")-vektornaponakonadnog : :rlenta ; {r}" = [e]{Ai" - vektor deformacije

eiementa.

Osnovna dinamidka jednadina prinudnih pifl."S"1lih.

",r:j1".!",1

matridnom obliku i globalnom sistemu glasi:

[rvrl{erirl-lells], lrcj{al {nr,.*t] . gde su ' l- [e], [Ki - globalna matrica masa, priguSenja i krutosti , {af,li, {q{ci" ]srtri - globatni --.:crji vremena ; in1t,r;} - prinudni vektor sila u vremenskom ili fiekventnom domenu.

vekror ubrzanja, brzine i pomeranja u

R.aspodeia svih elemenata dijagnostike ponaSanja se izraZava u procentima i po izabranoj grupi konadnih elemenata. ?na grupa raspodela odnose se na tok optereien-ia od izvora dc ponora (optereienje-oslonac), membranske, savojne napone,

' -alne i smicajne napone. Raspodele energta -rergija

zahtevaju izradunavanje energija elemenata i dvorova.

deformacije konadnog elementa eo glasi:

{

{a,,}lHliU",i", gde je {6..i" - pripadajuii gtobalni vektor pomeranja elemenra. eii i potencijalna ei energija konainog elementa i cele strukture E'na r-tom giavnom obliku glasi: ".

netidka

=

"i='l{r'",}lhl{p,.,}"

,'i :{p.,ljffi{u.,1.. r,:E; :E: =*i{i,}'[rur]{r,,}:{r-,,}'[r]{r,.}

,

::3suor-r-tasopstvenafrekvenca, {U.} r+i sopstveni vektori {U,.}"-pripadajuiir-tisopstveni vektorelementa. ::-'mena kvadrata sopstvene r-te frekvence (reanaliza-bez ponovnog proraduna) glasi:

Ato;

a):

_cr..ei F".e; t'#

^r^.. gde su

u.,p" - velidine koje

defini5u modifikaciju e-tog konadnog elementa.

Stalno prisutan problem nrodeliranja jeste izbor tipa konadnog elementa i fino6a diskretizacije fizidkog modela. Razvijeni modeiiranja i proraduna prikazan je na narednoj slici. Kada model ne poznajemo dovoljno dobro protrebno je prvo uraditi

"-.::

-=:-n

grubim modelom (minimalni broj dvorova ielemenata). Statidka i dinamidka identifikacija. sa grubim modelom. ciaje stanovi5ta granidniih uslova. izbora tipa ipa ili tipova ti konadnih elemenata. diskretizaciie izacije ii modelilranla --',-'nia. Ovakav pristup ":-::3DJ?. pristun je i veoma koristan. MoZe u5tedeti vreme rada radunara i doveka (mnogo je teZe otklanjati greSke na _: ,- \d sa mnogo elemenata i dvorova). Grubi model moZe biti ujedno i redukovanr tnodel PoZeljno ie da za iednu strukruni *- , r iie grubih modela. On najde56e sluli za odreilivanje globalnog odziva strukture -

;

sa

\ qrJqrruJtr aljanosti modela tttuugt4 sa )d

I

t. i

MODEI-iRANJE

{i) (ii)

Izbor tipa kona6nog elementer i diskretizacija fizidtog modela Definicija dvornih radaka

(v)

Definicija

(iii) Definicija konadnih elemenata (iv) Definicija granidnih uslova

optereienja

I

I

lJ.t GRUBI

FINI MODELI

MODELI

PODSTR.[JKTUIlA

STR.UKTURE statika/dinamika

IDENTIFIKACIJA

i STRUKTURE

REDUKOVANI MODELI PODSTRUKTURA I STRUKTURE

statika

statika/dinamika

STRUKTURE

KOMPLEKSNA PONASANJA

Razvijeni koncept modeliranja i proraduna Slededa t"aza predstavlja modeliranje

i proradun (statidki)

sa finim modelima strukture

i podstruktura" Finoca modela zavisi

: ispunjenja postavljenih zahteva pred proradunom. Fini model treba uglavnom koristiti za siatidki proradun. Fini model podstru:re moZe biti iskori5cen za identifikaciju lokalnog i globalnog ponaSanja. Identifikacija lokalnog ponaianja podstrukture je

- 'irebna zato Sto ona to svoje pona5anje prenosi u celokupnu strukturu. Za.

sluhl globalnog pona5anja potrebno je globalni odziv ,:ie strukture iz grubog modela preneti na podstrukturu zadavanjem pomeranja i sila presednih mesta strukture. Dalje sledi kreira_

'

; redukovanih modela na osnovu prethodnih ibza" Redukovanje se odnosi na smanjenje broja dvorova ilili izbor tipa konadnog : .menta ko,ii zahteva manje stepeni sloilocie ili rnanje ivornih tadaka. Primeri redukovanja modela mogu biti: smanjenje broja ste-:ni slobode dvora, plodu sa savilaniem zamenimo ploiom bez sayiianja (membrana), kutijasti presek modeliran plodama plodu*u zamelmembrana), ru-.-

$ elementom" orebrenje i ukruien-je modelirano xrloiama zamenimo grednim eiementom, zapreminski elernent struil ro grednim ':ure zamenimo plodom ili gredom. i dr. Postizanjern da se redukovani model ponaSa isto kao i fini i grubi model dobijamo r[

It

24

REPROK

sledeie: pri optimizaciji strukrure smo dobili u wemenu i broju varijanti zakojeje pohebno propustiti fini model, za dinamidku ' : identifikaciju dobijamo jednostavan model, smanjenje obrade rezuhata, i dt. (plode' finog pona5anja izjednadavanjem (npr. moZemo dobiti gredni nosad) Krutost noseiih elemenata sloZene geometrije

zapremine) i grubog (grede) modela, odnosno karakteristike redukovanog elementa se izradunavaju iz jednakosti pomeranja: Posebno se navodi problem modeliranja razdvojivih stmkflra. PredlaZe se prvo proradun elemenata - modula strukture (podstruHura), njihovih vezapatek onda celokupne strukture. Podstrukture svoje pona5anje prenose u celu strulcturu. Statidki proradun stmkture i podstruktura obuhvata odredivanje: polja pomeranja i maksimalnog pomeranja, krutosti, polja napona i maksimalni napon, raspodela energija deformacija i raspodela napona ploda i greda. Dinamidki proradun obuhvata

odredivanje: slobodne oscilacije, prinudne oscilacije i raspodela kinetidke i potencijalne enegrije. Sastavni deo KOMIPS-a predstavlja razvijena dijignostika pona5anja dwsto6e konstrukcije koja je prikazana u narednom poglavlju. Ona ima za osnormi cilj da "otkrije" uzok dobrog ili lo5eg pona5anje konstrukcije u eksploataciji. Takode, ona defini5e elemente i paramatre optimizacije konstnrkcije. Kvalitetni parametri proistekli iz analize stanja i dijagnostike pona5anja efikasno se koriste u sledeiim aktivnostima: projektovanj e, izrada ili nabavka konstrukcije, rekonstmkcija ili sanacija konstrukcije, produZenja preostalog veka, revitalizacija objekta. Za dono5enje ispravne i precizre odluke u navedenim aktivnostima neophodno posedovati kvalitetnu analizl stanja i dijagnostiku pona5anja konstmkcije.

T

3-1

J

]IJ.\GNOSTIKA PONASANJA EVRSTOCE :,O\STRUKCIJE

:

_\oD l.sritet konstrukcije je relativno nova naudna i inZenjerska

.t - :..na. koja obuhvata analizu stanja i dijagnostiku pona5anja : :-itanja, procenu preostale dvrstode i radnog veka i revita.:.- konstrukcije" Analiza stanja i dijagnostika pona5anja | - :::"lrciie objekta izvodi se na radunaru primenom numeridke

r' : ..1= konadnih elemenata razvijenim sistemom kompjute" ,: nodeliranja i proraduna struktura "KOMIPS". Ovaj pris-

:r-; -:rLrquiava odredivanje stvamog pona5anja konstrukcije r' :*-r:- pouzdanu prognozu reagovanja konstrukcije u s* : 3laclji, dobijanje parametara izbora i odluka, odredivanje ",r- ..: ,oSeg pona5anja ili popuStanja, procenu eksploatacionog ,

:

r'

,remena pouzdanog rada konstrukcije" :*:biemi nastali u eksploataciji opreme prvenstveno potidu

r'- -;:!r\oljno dobro projektovane geometrije. Osim toga, oni

i;. -: jrrr posledica nedovoljne otpornosti materijala, a posebno ; .:::ih spojeva, na nastanak i rast prslina. Takode, dest je o, " -. ja su oba navedena faktora prisuma. rZenjersko-j analizi noseiih konstrukcija primena izlo; ' :-etodologije nameie sa kao neminovnost. Ona ima opla', , -.- . zbog vrlo niskih tro3kova primene uz vrlo visok nivo it: - -:,3,

:-

T.\.\LIZA STANJA I DIJAGNOSTIKA PONASANTE "..

elementa (npr. membrane umesto plode, Stapa umesto grede). Takotle nalazimo slaba (prisutno u velikoj meri tangencijalnih napona) i dobra mesta (prisutan samo normalni napon). Raspodela energije deforomacije Raspodela energije deformacije po grupama elemenata (delovi strukture) veoma efikasno ukazuje na tok optereienja i delove strukture koji prenose, odnosno nose optereienje" Takode, ovim se definiSe oseiljivost na eventualne modifrkacije. Jednadinu ravnoteZe potencijalne energije deformacije i rada

spoljaSnjih sila dobijamo mnoZenjem osnovne statidke jednadine sa leva transponovanim vektorom pomeranja

{a}'[r]{a;= {O}'{e}= menta giasi:

-'delu'

-:Zrje dobrom pona5anju konstrukcije u eksploataciju

su:

- ' ec? razlika izmedu najveceg napona i napona tedenja , - .avnomemija raspodeia deformacije. napona i energije, - ranje prisustvo koncentracije napona, - \ eca otpornost materijala na nastanak i rast prslina, - r eia duktilnost i Zilavost materijala, - . Jalji dinamidki odzivi od eventualne pobude, - , r iSa prva {iekvenca i Sto veie rasto.ianje izmedu frekvenci - . nanji faktor dinamidkog pojadanja. T . kretanja i raspodela opteredenja )dredivanje toka kretanja i raspodele optereienja po kon;--ic1i od mesta njegovog uvodenja do oslonaca (od izvora do r, -.rra) predstavl.ia osno\u razumevanja pona5anja konstrukci.5 \ajprostije redeno optereienje putuje tokom najmanjeg otp' -: (tok-linija najveie krutosti i najkraceg puta).

R,spodela memtrranskih r.ngencijalnih napona

i

savojnih napona, normalnih i

je

za konadne elemente plode i grede. Iznalazimo s .:a (prisutno u veliko.j meri savijanje) i dobra mesta (prisutan s.=:ro membranski napon) kao i rnesta sa malinr nivoom napona Prisutna

-.kode ukazuje kakve modifikacije reba izvesti da bi se n rimizirao negativan uticaj savijanja i bolje preraspodeliic c::erecenje. Ukoliko model poseduje u manjo-1 meri savo;ni r:ton tom modeiu.je moguie primeniti redukciju stepeni slot' cie na svega tri translacije ili primenu prostijeg konadnog

t Ei - globalna

maffica krutosti ele-

sopstvenih vektora dobijamo jednadinu bilansa (ednakosti) potencijaine i kinetie ke energije:

tM] tpj {}"} . rinetiekaeii potencijatnaei energija konadnog elementa "e" i cale strukture E' na r-tom

[rr]'

[r] tr']:[r'I

glavnom obliku glase:

e, = o;{r,

@ --:rostku pona5anja projektovane ili izvedene konsfrukcije. {--- : :3 inaZavaju u procentima po izabranoj grupi elemenata i "':xi u vidu linija jednakih potencijala opterecenja i energija Er-

lu,, l" , gde su {6,, }" - pripadajuii glo-

Raspodela kinetiEke i potencijalne energije na glavnim oblicirna oscilovanja Raspodela kinetidke i potencijalne energije po glawrim oblicima oscilovanja joS preciz:rije defini5e pona5anje. MnoZenjem dimamidke jednadine sa leve strane transponovanom matricom

-I\STRUKCIJE

: f -.::ih eiemenata i globalne dvorove pleradunava se dr ".rentni(uporedni) napon. Raspodeie opierecenja, membra$i- .avojnih naponal energije deformacije i kinetidke ipotenc - -.: energije omoguiavaju veoma efikasnu analiztt stanja i

}lEl

menta "e".

sistem "KOMIPS" poseduje i specifidni proradun 13 definisanje stanja i dijagnostike pona3anja. Za sve vrste

0' -

= {4..

balni vektor pomeranja

:,zrijeni ,r-

".

Eo . Energrja deformacije konadnog ele-

E' - El gde

:

,

}l['l {r,., l" . .i = {p,, }j[n"l tr-.. ]"

E;

='l{p.}'MHp.}= {r.,.}'[r(r.',],

su o. - r-ta sopstvena frekvenca. {f,r,} r-ti sopstveni

vektor

i

jp,.

-|"

- pripadajuii r-ti sopstveni vektor elementa.

Fromena kvadrata sopstvene r-te fiekvence (reanaliza-bez ponovnog proradtma) glasi :

4-: 0: gde

cr",

cx"

=

.el -

F"

E'

"el .

B" defini5u modifikaciju e-tog elementa.

Parametri izbora i odluke Kvalitetni parametri proistekli

iz

analize stanja

i

dijagno-

stike pona5anja efikasno se koriste u slede6im aktivnostima: - projektcvanj e, izrada ili nabavka konstmkcije, - rekonstrukcija ili sanacija konstrukcije, - produZenja preostalog veka, - revitalizacija objekta. Za dono3enje ispravne i precizne odluke u navedenim akti-

vnostima neophodno d ij

je

posedovati kvalitetnu analizu stanja i

agnostiku pona5anj a konstrukcij e.

PopuStanje konstrukcije Nastanak i rast prslina, su problemi sa kojima se sreie veliki broj konstrukcija u eksploataciji. Klasidni proradun mehanike lorna uzima u obzir ovu pojalu analizom tzv. sila rasta prsline, dijim poredenjem sa otporno5cu materijala moZe da se dobije procena cialjeg ponaSanja konsfrukcije (linearan konzervativni

pristup). Realnija slika pona5anja konstrukcije sa prslinom se dobija primenom plastidne analize, koja obuhvata odredivanje parametara kao 5to su J integral i otvaranje prsline. Ovakvim pristupom mogu se imaii mesta u konstmkciji gde gre3ka. orinosno prslina moZe "uslovno" da postoji. Postojanje prsline igreSke) ne sme mnogo naruSiti nosivost elementa, kao i da mogucnosr njenog Sirenja bude minimalna.

Metodoiogiia proraduna pona5anja konstmkcije sa gre5kom ie sledeea.:

-:

_l

,"

\{odeiiranje i proradun cele konstrukcije bez i

REPROK.\1 sa gre5kom,

1. Dijagnostika pona5anja cele konsbukcije bez i sa gre5kom, 3. Proradun elementa konstrukcije sa gre5kom, 4. Modeli proraduna razliditih velidina i pozicija gre5ke i 5. Dijagnostika pona5anja elementa konstrukcije sa gre5kom. Dijagnostika ponaSanje konstmkcije sa gre5kom (popu5tanje) obuhvata i. nlaienje uticaja pozicije i velidine gre5ke (a) na sledeie velidine: l. Promenu deformacije (maksimalna deformacija, velidinu maksimalnog otvaranja prsline - COD i otvaranje wha prsline CTOD) i njene raspodele, 2. Prira5taj popustlj ivosti elementa (dC/da), 3. Promenu oeky, o", oy, r*y i njihovu raspodelu po elementu, 4. Promenu procenta prisustva olr i c.h^' I oh' u 5. Promenu energije deformacije E6, 6. Prira5taj energije deformacije (dE6/da), 7. Procentuahog prisustva energije deformacije po zonama, 8. Energiju deformacije elementa na whu prsline i 9. Proizvod or*CTOD. Velidina napona moZe biti normirana, odnosno podeljena sa naponom tedenja (o/R"H). Velidina prsline moZe biti normirana Sirinom elemenata.

Procena preostale ivrstode i radnog veka Preostala dvrstoia i radni vek konstrukcijebez prsline odreduje se na osnovu ponaSanja konstrukcije. Sanaciju irevita\izaciju treba obavljati samo kada konstrukcija ima lo5e lokalno pona5anje. U sludaju lo5eg globalnog pona5anja konstrukciju treba zameniti. Pri tome je potrebno eliminisati 1o5e pona5anje ("lediti" uzrok, a ne posledicu) pogodnom rekonstrukcijom. Preostala dvrstoia i radni vek konstmkcije sa swarnom ili simuliranom prslinom, odreduje se na osnovu ponaSanja konstrukcije, uzimajudi u obzir velidinu i poloZaj prsline, odnosno silu rasta prsline, koja se poredi sa otporno5iu materijala na rast prslina. 3.3. REVITALIZACIJ A KONSTRUKCIJE

Revitalizacija konstrukcije podrazumeva rekonstrukciju ili sanaciju stare konstnrkcije i/ili produZenje njenog preostalog veka. Svaka od navedenih stavki razraduje se na osnovu prethodne analize stanja konstmkcije i dijagnostike njenog pona5anja i popu5tanja. odnosno procene preostale dwstoie i veka. Rekonstrukcija podrazumeva prvenstveno promenu geometrije, a desto su potrebne intervencije na materijalu (posebno na zavarenim spoj evima), odnosno nj ihova sanacij u.

r, BA( j. i. DSF

Nat ora

isp<

-e do he je odre<

ROK

;ff

4-l

:. BAGERI

.F

;. i . Dijagnostika pona5anja postolja rotornog bagera SH400 i proj ektovanj e rekonstrukcij e(FCBeodin)

:11;it"-----. qilil ' '::

Na ovom bageru nakon udestalih popu5tanja (pucanja) cilin::a ispod prirubnice radiaksijalnogleLaja prednika 2,5m doSlo ': do havarije ieZaja. Ustaljena dijanostika ponaSanja dopunjena ' : odredivanjem deplanacije prirubnice leZaja.

i.'

t,"

i

,.:_._j,_

-

i. ",/

:

.{i$i1

o

i1ilr lliul

,

iil

iU

t_

deformacija 3.05 mm, deplanacija 0.3 mm

i!

Kontura modela, oslonci, opteretenje i deformisana kontura

-.t-, tt]

l;

.-) :Fir"!;. ., '-""'i:':''il}'

Raspodele

'i

rill rlll

Gornja

gornja i donja ploia

Donja

ploia ploia

Cilindar

prirwbniccr leiaja

Membranski

deformis.

15.3

6.1

I

15.5

5.7

19.2

2.6

20.9

19.5

ploie

Energija

Savojni

r

6.5

I5.7

3.6

30.8

Prirubnica

0.9

5.

12.6

Ukupno

66.9

33.1

t00

Vertikalne

cilindar

Naponi

\oJ,

Elementi strukture

Donie postoije rotomog bagera radi u veoma nepovoljnom polju napona i delormacija Zbog identifi kovanj a prisustva izralene koncentracije napona neophodanje

fini modei donjeg postoija

bagera.

Grubi model postofa rotornog bagera FC Beoiin

Fini model postofa rotornog bagera FC Beoiin

\_il-14 klV/cm2, korak

]

N aponsko

I I-14 kN/crn2 korak

polj e cilindra

l

Fini osnovni model potvrdio je postojanje koncentracije napona" {J cilindru se vrednost napona povecala sa 14 na 24.5 kNrcm2. a kod vertikalnih ploda sa 1 0.5 na 28.3 kN/cm2. Maksimalno pomeranje se povecalo sa 3.05 na 6.9 mm, dok se deplanacija pove6ala sa 0.3 na 0.75 mm Sto je znatno innd dozvoijene vrednosti. Usvojena modifikacija postolja predstavlja ubacivanje testeraste plode izmedu cilindra i prirubnice.

/(''.,i

Naponsko polje postolja. 0-iA.5(14) kN/c'm:, korak

I

Naponsko poljefnctg modela postotja 0-28.3 kN/cn2, korak

l

REPROK

la

Osnovni model/

Raspodela

Raspodele napona f%J

fkl

Membranq

Swijanje

14.7 /14.8

7.0 /10.9

t6.t /20.4 18.7

16.0 / 21.1

/ 6.3 t 2.8 / 8.3 3.7 / 5.r

34.2 /43.6

Prirubnica

0.9 /0.6

4.9 /1.6

12.3 /2.5

Ukupno

65.3 / 67.7

34.7 / 32.3

Modffikovani Gornja ploia. Donja

ploia

Cilind+test.nl. Vertikalne

ploie

15.

18.7

/

15.7

/ 1s.s

enersiie def

6.2

/20.9

t8.7 /12.6

r

00./100.

Ugradnja vertikalne testeraste plode veoma efikasno elimini5e nepovoljno ponaSanje cilindra i prirubnice ne naru5avajuii globalno pona5anje donjeg postolja bagera. 4 "2. IJ

tv r divanj e havarij e radi aks ij alno g leLaj a r oto -

rnog bagera C700S (Kolubara Metal Vreoci) Na ovom bageru je u eksploataciji pre isteka garancije stradao radiaksijalnileLaj prednika oko 5 m. Projektant bagera je twdio da je do havarije do5lo zbog nepotpuno zavarenih (nezavarenih) dijafiagmi u donjem postolju. Izvedeni proradun je dokazao da je ta tvrdnja neosnovana. Kolubara-Metal bila je oslobodena ogromnih tro5kova.

Rezultati ororaiuna

Zavarene diiafragme

nezcNarene

Deformacija

4 oslonca

2.389

', ,1)

[mmJ Napon

3 oslonca

2.46

2.49

4 oslonca

5.7 3

5.76

[kN/cm')J

3 oslonca

6.27

7.43

Redukcije modela

fmml,lkN/cm2l Defbrmaciia

3 stepen slob.

6 step.slobode

membrana

2.389

2.50 I

2.696

Napon

5.7 3

6.74

6.2 5

Rezultati pokazuju nematan uticaj potpunog zavarrvanJa dijafragmi nad nepotpunim zavarivanjem. Analiza napona pokazuje prisustvo 16Yo napona savijanja kod modela sa 6 stepeni slobode i ll% kod redukovanog modela Sto potvrduje dobru koncepij u proj ektovane geometrij e. Imamo nedozvolj ene velike deformacije i koncentraciju napona u okolini oslonaca. 4. 3

Utvrdivanj e popus tanj a i sanacij a platforme odlagada ARS Kopel (Kolubara Metal Vreoci) U eksploataciji odlagada ARS Kopel doSlo je do vitoperenja .

odredenih ploda obrtne platforme.

:r.

Model postolja bagera C7005

Polovina modela i deformacija bagera odlagaia Raspodele f%J

Naponsko polje

opt Membrana/Savij. Enegrgija deform.

Gornja

I

18.8/s.8

ploia

2

t

Donja

I

15.8/4.3

15.0

ploia

2

15.0/4.9

12.5

Vertikalna

I

45.0/5.4

69.2 (39.7)

ploia

2

46.6/5.3

7s.1 (41.8)

Orebljenja

I

3.I/0.6

0.5

gornje ploie

2

3.6/0.7

0.6

Orebljenja

I

0.7/0.6

0.1

donje ploie

z

0.6/0.6

0.1

Ukupno

I

83.6/t 6.7

2

82.0/18.0

t00 t00

6.2/6.6

15.2

II./

)

4_3

4.4. Model i proradun radnog todka bagera Radni todak bagera izlolen je istovremeno uvijanju i savijanja. Suplje vratilo ima najveii uticaj na ponaSanje todka.

Membrana Venac

-

'/it'l' -it;;. ',' ilr'

i

Suplje vratilo

Konus

',

,

\ aponsko polje postojeteg i rekonstruisanog modela

Model radnog toika

.:rtikalna ploda ima najve6u vrednost napona, koncentrarapona i energiju deformisanja. Ovakvo identifikovano

. : .ianje se u potpunosti sloZilo sa pona5anjem konstrukcije u ; : rataciji. Zna(ajno smanjenje napona i eliminisanje konce- , - ;e napona dobijeno je samo pove6anjem debljine vertika-

l

-.i +4

-

t:

*=

:.rrde. Proradun sopstvenih oscilacija bagera odlagada potje identifikovano statidko pona5anje.

Ir ll ,1,[1R4r[,\ Iru+J UI

Kontura, oslonci i opteretenje radnog toika Raspodele f%J Me mbr anski/S av oi ni napon Energ.deform.

foF

27.0 Hz

Venac

0.8

0.5

2.3

Konus

|

4.1

2.5

7.4

Membrana

I

3.5

0.5

Suplje vratilo

22.5

15.6

Ukupno

50.9

49.

I

fo2: 29.59 Hz Prva dva glavna oblika oscilovanja odlagctia

Naponsko polje radnog toika

6.2 84.

I

r00

REPR9K

44 4.5. Dijagnostika pona3anja strele rotornog bagera C700S (Kolubara Metal Vreoci) U eksploataciji bagera desto dolazi do veoma loSeg dinamidkog ponaSanja odlohre strele, odnosno ona ulazi u rezonansu pri demu amplitude oscilovanja dostiZu do 60 cm. Ponekad dolazi do popu5tanja (pucanja) elementa odloZne trake. cilindar

f^*:10.4

cm

f.*:7.57

f,*:5.55

cm

f*:

":!on

cm

3.62 cm

Geometrija i deformacije varijanti modela strele

Ed

Raspodele Rovanski model strele

Konstrukcija je sastavljena od jednog grednog elementa i tri Stapa (zatega, jaram i cilindar).

]

f/"1

SAOO

SAlA

SA2O

SAO]

SAO2

SAI2

709 60.4

669 49.2

551

287

21.3

41.8

t

Zatega

647 59.3 3.4

3t0

Gredq

t4 I8 72.2 r 6.8

26.8

8.3

28.5

10.2

Cilin.

10.5

2s.0

2.6 22.9

22.3

48.1

27.1

51.9

Jaram

0.5

3.3

3.4'

I./

5.6

2.6

I 1.0

10.7

t

Nove

z.

SAl

5.3

6 16.5

16.7

0

Ispuna

modelq

f^*:10.4 cm deformisanja je: greda (72.2%),

Deformacija strele

DAIO DA2O DAOI DAI 1 DA2] 1.58 2.03 2.23 L62 3.04 3.05

DAOO

[Hz]

-

zatega

101

(16.8%), cilindar (10.5%) i jaram (0.5%). Zakljudak statidkog proraduna glasi: veliki nagib grede u zglobnom osloncu, podu2ra sila je velika uzatezi i cilindru dok je u jarmu mala, moment savijanja grede je veliki na mestu veze sa jarmom, energija deformisanja grede je dominantna.

.l02

L8t

2.38

4.64

2.33

3.92

6.3

103

4.30

4.

19

9.43

3.08

6.03

9.22

Raspodela energije

__- t

r'nn

-{

J)U

,:

mogu6em predniku i na sva tri mesta postojanja prslina. Sledi zapreminski model ovog re5enja.

25

Ll

ena

,-p'

,,-1

-

10

t5

20

'r-*5j

e

n

a

e

ne

rgu e defor

.ft

izu

*-1 ../

n'l

.lJ

ao-t.

l

-o

t0

15

20

Duiina prisline [cmJ P r i raS

taj e nergij e deform

I

l

i0

5

]

I

* _-o

{

-*4

prstena). Takode, vidimo

da vijak ima uticaja otvaranje prsline sa

strane

Sto je

na

boane

veoma

PredlaZe se ugradnja dva vijka 60 mm sa obe bodne strane prstena na mestu sve

tri

pukotine

sa

silom pritezanja od 400 kN.

m ac ij e

R

'R /o

-4-

MoZemo konstatovat je zona uticaja vijka dosta mala (oko l/3 Sirine da

madajno. '\

*'o'u--

T

300

P rom

-d

ii=f

F-

Duiina prisline [cm]

*

:, --l i Ll,

'4-

5

a

prsline jeste ugradnja dva zavrtnja a60 mm i detiri kocke 200x200r00 mm sa obe bodne strane prstena na najYeder

tlulina prsline a [cm] P r ir ai t aj p opust lj iv osti pst

t qni

dubine

I

5

i dii agnost ike p opui

Osnormi zakljudak ove analize glasi: rast prsline do 5 cn je intezivan, rast prsline od 5 do 13 cm je stabilan i ras prsline preko 13 cm je nestabilan. Jedan od tehnidki prihvatljivih re5enja da se zaustavi ras:

..'

-n-n/

---

-f

25

15

Duiirn prisline [cm]

]

loi

t0

0

vrha prsline-{TOD)

-tof >,4 l2o' I

I

La

[cm]

P

i

20

Ener gij a deformacij e el ementa na vrhu pukotine

6

*

15

Duiina prisline [cm]

ac ij e

= ZJ

Ugradnja vijka nam daje sigurnost spreiavanja Sirenja prsline sa bodne strane Sto je najophodnije, kao i to da smo dubinu nestabilnog rasta prsline poveiali. Naponsko polje prstena je zadovoljavajuie, odnosno wednost napona je niska i bez nra(ajnog prisustva koncentracije napona. Mehanidko i termidko (konstantno za Lt:4}"C)je istog reda. odnosno ukupno 2x5-10 kN/cm'. Zbog ma(,ajnog prisustva termidkog opteredenja predlaZe se izuzetno velika kontrola rada peii kako bi se izbegao termidki udar. Zaprsline dubine oko 13 cm imamo njen stabilan rast, dok za dubine preko 13 cm imamo njen nestabilan rast. Prikazani dijagrami nam ukazuju na mosuinost rada prstena sa prslinom.

)R -il

5-9

.0. Statidki i dinamidki proradun mlina cementa a2200x12400 (FC Popovac) Radunski statidki model detvrtine postoje6eg mlina cementa -rrmiran je primenom povr5inskog i linijskog konadnog eleme-:a (prvi model). Za razlku od prvog, drugi model nema ore::enja dela. Optereienje predstavlja teZina konstrukcije, papu":. kugli i materijala. TeZina papuda ravnomerno je rasporeilena : r cilindru mlina. TeZina kugli rasporedena je po donjem delu lindra mlina.

Naponi

Membran,

Snijanje

Normalni

Smicajni

t%l

13.t4

56.86

82.t7

I 7.83

_r:j:€€==:. iiliiit

.lrifE;i

".:>-

)':':: i

-!i:

,

l

'.;l]

!.,r,I

t

rtilli:I,Jl.

l-l-l!!l!'=1. .--:ir+.

#*

I

Izonaponske linije ivornih taiaka - 0 do 20.8 kN/cm2, korak

Sile kontakta

53.5 , 29.8 , 37.8 , 32.5

[kN]

,

26.6, 33.7, 27.5, 39.5, 47

:-1

167.4

Sile u zavrtnjima [kl,{J

i

167.6

=\ed t1:+:. ,:l

:---:

Polje napona moclela sa novim ielom 0+l 6 kN/cm2, korak

l

Naponi

Membran.

Savijanje

Normalni

Smicajni

t%l

JJ.J

66.7

82.7

I /.)

cr rul.i:

Sile u zavrtnjima [kl,{J

rzLi

Br.elem

Staro

,^t ^N=

o

8.9

7

9.6

ien

Raiunski statiiki model obe varijante iela r\.4:. ;:1."

l-:iunski dinamiiki model celog mlina cementa sa novo-: : rrZenim 6elom formiran je primenom povrSinskog i zapre."re konadnog elementa.

rhe

t

0.6

0.9 I 1.7 t

t

2.9

Br.elem. 9

Staro

Novo

I1.7

I4.2

2t7

26.2

I

218

15.3

vremeno povecanje niZih napona zaoko20%o. Sledi prikaz glavnih oblika oscilovanja mlina.

-,:,' i-.l-,4 rlll

n!

:,

|cni

'

'

i i'. r i-;t ! ,' / ;

"a-t

.

.'

'

,'

Prvi glavni oblik oscilovanjafil;8.6 Hz, oblik gubtika stabilnosti cilindra mlina

pni

lri;

otn tlc SA

Drugi glatni oblik oscilovanjafs2:8.63 Hz, drugi oblik gubitka stabilnosti cilindra mlina Jl:-

inu

Treti glattni oblik oscilovanjaf1j:13 Hz, oscilovanie oslonca sa ielom :se

iki lok anl

ni ob I ik o s c i I ov anj a .f6 1: I 5. 0 8 H z, savijanje cilindra mlina u vertikalnoj ravni

C etv r t i gl cw

Roiunski dinamiiki model

9.3

r).

Vidimo da su maksimalni naponi znadajno smanjeni uz isto-

., ;:]:-.*.1..

.

imc

)m;

I

Novo

5-

REPROK

l0

5.1

l.Sanacija tre6eg oslonca rotacione pedi 100 t/dan (FC Popovac)

Razmatrano je mehanidko teZinsko (opeka i pla3t) i termidko opteredenje. PlaSt peii modeliranje sa 4952 plode.

RaspodelefkJ

qf,"'/

E;"

o/r

Mem /Sov

/

37.9 / 8.3

Plait

t0.2 / s

27.2

3.prsten

49.5 / 23.s

6.8

/ 9.6

14.6

/

/ 40.7

0.7

/

0.6

/ 0.2

Zubi 3.prstena

32.8

Papuie 3.prst.

5.3

Zavar 3.prstena

2.

19

0.1

/ I 1.3 2.6 / 5.8 5.6 / 6.1

/ 4.9

I +2 prsten

0.1

/

0.1

Zbir

t00

/

100

48.1

/

7.1

1.7

/ 2.8

13.7

5.2

t / 25.8

/

1.3

9.4 / 2.3 81.6

51.9

/

18.4

6mu 'k'u elementu [kN/cm2J

Podstrukture 3.

prstena

Teiinsko-termiiko

Teiinsko opteretenje

Plait

opteretenje

I.JZ

Treti prsten Zubi

3.

1

I4

2.9

Zavari papuia

3.21 8.9

t

4.6

1.32

Papuie

I

2

3.69

17.88

J.I /

U nastavku ispitan je uticaj dimenzije preseka zavarivanja (ceo L46y23 mm, L46x23 mm i A30x15 mm). Dobijeni rezultati govore o nematnom uticaju smanjenja preseka zavara. Imudeno tehnidko re5enje sanacije treieg oslonca zahteva zavarivanje papuda zaplalt. Pravo tehnidko re5enje zahteva skidanje prstena, uvodenja dve papude i dva klina za zabravliivanje nezavarene papude za deo koji se zavaruje zaplalt. Sledi kratak paralelni prikaz rezultata jedne od tri varijante pobolj5anog modifikovanog sistema oslanjanja, sistema firme Ituupp-Polysius i postojeieg sistema. Potje deformacije (f.*: 0.353 cm ) i napona (0 + 3.5 kN/cm2, korak 0.5) peti od teiinskog opteretenja

;-F--rrurlll

ffi

u

I

Polje deformacije (f. : 6.72 cm) i napona (0 + t 5 kN/cm2, korak I ) peti od teiinsko-termiikog (AT: I 00" C) opteretenj a

Naponsko polje or,o,on^'- 0+t

3.I kN/cm2, korakl

Pojava membranskog napona na zubima pod teZinsko-termi-

dkim optereienjem ukazuje na teZnju da dode do kretanja izmetlu papude, klina i zuba Sto je veoma nepovoljno. Nepovoljna raspodela optereienja prisutnaje u tre6em osloncu.

ouuuro"b

:

0

+l 2.7 kN/cm2

or,oronkt'

:

0

\.I

+l 2. 6 kN/cm2

Modifikovan i Krupp-Polysius model Najnepovoljnije pona5anje ima postojedi sistem. Modifikovan sistem oslanjanja ima ne5to bolje ponaSanje od Krupp-Polysius sistema.

-!tr

:OK

?

\,I

'. znryzmira

6-l

vozrLl

6.3. Obrtno postolje Y25Cst (FV Kraljevo)

.1. Gredni modeli vagona (FV

Iftaljevo)

Model postolja ima detiri podstrukture.

Otvorena Ea kola sa visokim stranicama su razvijana u vi5e

:rijanti. Navode se varijante bez kosnika (Eaos) u prednjem

::lu i 5

sa kosnicima (Eas). Model plato kola tipa Rgs i model -:nrs kola su takode rczrnatrani, kao i model zatvorenih kola :a Gabs i model kola Tadns.

-t ;r-=l r!,1{1.+:i+il L

- ,r

ti

L t- l-

r{.i

.'!,I

-

1.-

-ar

Otvorena Ea kola sa visokim stranicama

._ .;- .-- -._

- . . :,:+: .ti=+

,L

-_=-r r-,-.;i*#ttr'{==-:-r';:l -J

Plato kola tipa

)/ -/-,'

Rgs

:dena

-I

ittrii jl-ll'

:' t' I i 1.,,'

-8.1

''1\#r

,

I

il

,!-'

::: _._=-::...a '' ;-;:--:'-':'

Tadns kola

Ploiasti model donjeg postof a

Lgms kola

je

.-;a*;

v7:

,-ti

t'

.:---aa:.-=_ - ''::-:

i f i' f:i-+ff-\;- ''/.

Vagon cisterna

---

Gabs kola

i I i L a-l r ri it r -t+-).< r,i i .;-i# )-)r ) _:-r_!_-

-1-

':'

Y25 Cst

unificirana. Optimizacija konstrukcije

je proradunom i eksperimentom.

i:.: -'

iL

Polje deformacije pri uvijanju postolja I

?'

r-L _

F-t

tI

l

Varijante donjeg postolja vagon cisterni

-. Obrtno postolje Yl.0 Burma (FV Kraljevo) )brtno postolje vagona za Sirinu koloseka 1000 mm -:rna) modelirano je sa grednim i plodastim modelom.

Yl.0B Ispitivan

(10, 14

Polje napona pri uvijanju pctstolja je uticaj debljine vertikalnog lima bodnog nosada

i 16 mm). Oblici

oscilovanja i fiekvence su u potpunosti

saglasni sa izvedenim eksperimentom.

Obrtno postolje

Yl.0B linijski i ploaiasti model

Rezultati proraduna eksperimentalno su provereni. Bolje ,.

anavanje konstrukcije zahteva dinamidki proradun. -:'-'===j'-1!

:::-=-e+\-

. f11;23 Hz

\/

7^

- -""

fi1;25.7 Hz

.i ::::

-:-j='Y+--+ :.-.:--t

_/\

f,,.-40 6

l

'::-..':

17:

Prve dve oscilacije ploiastog modela YI.0B

fsj-33 Hz Prve tri glatne oscilacije obrtnog postolja bez uticajavagona

6-4

REPROX

nih nepriguSenih oscilacija cele elektrolokomotive grednin

i statidki proradun sada5nje konstrukcije plodastin modelom za najnepovoljnije inerciono optereieirje. Raznatrani elementi postolja su: ram obrtnog postolja, ogibljenje, dva jarma, kolevka, rudne motke i prigu5enje. modelom

ftTnF:.==1

[-] i

i

Ram obrtnog postolja

><

li

)trl

Dva jarma, vv6ns Kolevka obtnog

motke i priguienja Postolia

gibljenje rr,

dl H

1l-l

+

Deformacija rezeryoare u momentu sudara

Hflmlr l-i r llf .lt._,rrlii.ii'fq lLl

I

rE

iii rLE IrJ LII |

+ i

,

Popretni preseci nosaia obrtnog postolja Gredni model obrtnog postof a elektro-lokomotive

,\-aponsko polje 0-20 kN/cm2, korak 2

k\

Znaii ekr,ivalentni maksimalni napon pri sudaru imosi 20

|

(f,,*:

opteretenje 5g

5.8 cm)

cmr 5to ne predstavlja visoku wednost. 32

OpLbr. 2: Osnovno vertikalno opteretenje (f^^: l7 cm)

Naponsko polje denjeg postolja 0-20 kl,l/cm2, korqk 2

Opt.br.

5:

Vuina siia 35 kN

(f*:

1.25 cm)

i+t

.

\],,

-i-

]

,,j\

l-

-//t

'- i-L-nff

l*:l__ir-

Naponsko polje rezervoara 0-14 kN/cm2, korak 2

Na osnovu slike deformacije, napona i raspodele optereiei energije deformisanja moZemo zakljuditi da je najveci deo energije udara primio odbojnik vagona kao i to da su pritisnuti elementi (kosa ploda veze i elementi postolja) izgu-

nja, napona

li geometrij sku stabilnost.

Rezultati istraZivanja omogudavaju donoSenje odluke o mogudnosti daljeg kori56enja cisterne. 6.

44

Opt.br. I : poduino inercijalno

Opt.br.

bi

r,q \-p

-i

7. Dij agnostika pona5anj a elektro-lokomotive 44 I

(ZTP Beograd) Dijagnostka pona5anja lokomotive sadrZi: statidki proradun sadaSnje izvedbe grednim modelom postolja sa 5 razliditih sludajeva optereienja, statidki proradun postojeie kolevke i spuStenog pogona za najnepovoljnije inerciono optereienje, statidki proradun Kondar-ovog postolja (razlldita kolevka, spu5ten pogon) najnepovoljnije optereceno, dinamidki proradun slobod_

Opt.

3: Boino opteretenje kN(f^*: 1.54 cm)

br. 4 : (podizanj e-uvij anj za lcm)

e

finl ril

il

Opt.br. B-7TP

-/

f^*:

I 8.0g cm

C-Koniarf^*:8.15

cm

Model postolja sa spuitenim pogonom za 100 mm Ekviv alentni naponi [kN/cm' J GPNR - glavni popreini nosai rama, VV - vertikalne veialice, GNK - gtavni nosai koleyke, E|.KR - elementi veze kolevke sa ramom, GNJ - glavni nosai jarma, VM - vuina motka, A - postojeta kolevka i pogon. B - postojeta kolevka - kolevka Koniar i A

B

C

,

optl

optl

optl

opt2

A opt3

A opt4

A opt5

GP]VR

2

3.3

29.5

29.6

t.3

u.)

0.4

4.J

VV

t

9.8

62.7

62.7

4.9

0.9

0.5

3.4

GNK

29.6

/ /.o

27.8

2.9

0.5

0.3

5.3

EVKR

41.8

62.9

62.0

8.6

0.0

I.l

/.v

GNJ

48.2

49.3

49.4

5.t

0.7

0.1

7.9

VM

34.7

40.6

40.7

34.5

0.8

1.2

6.3

,ROi

drir:

r.1

6-5

Gredni model i Droraeun cele elektro-lokomotive 441.

r-1I

nl

og;-

]H

ql

--

no? obrtnog postolj a elektroJ elektroJokomotive t 44I

Tryq '''r#W[

F g

Model cele elektro-lokomotive 441

ffi fl,]

@ffiffi

tr

Lt

w

r-:5r

Dva

:irF-

jarma obrtnog postoija elektro-lokomotive

11

l

ffi ffiffi

ffiffi

Prvi glavni oblik oscilovanja -fn1-0.95 Hz

ffin mn |R

ItT

H] E 1: |in_ [=flSEP,r'i_

-

ffi MI H+]JiJ

.._lJfit_ ffiffi

wffiffi Kolevka obrtnog postolja elektroJokomotive 44 I

tt-F:!}-L]];-H]--J

--__ffi==

Drugi glavni oblik oscilovanja -.f62:1.12 Hz

R

rT

ilu tr fl,_.i

Treti glavni oblik oscilovanja -f1j:1.98 Hz

ffi tffi

t-s-lhllE-lEf

CeNrti

t=EsLts4LJ

glnni oblik oscilovanja -fsa:2.35 Hz

Proradun plodastim modelom.

Slika 1.2. Model, kontura, opteretenje i oslonci obrtnog p ostolj

a elektr

o-

lokomotiv e 4 4 l

REPROK

6-6

Radunski model obrtnog postolja formiran primenom konadnog elementa grede ima slede podstrukture: uzduZni nosadi, popredni krajnji nosadi, spojna motka, popredni srednji nosadi, nosadi opruga primarnog ogibljenja, elementi prijema optere-

ienja, opruge primarnog ogibljenja, krute klackalice

i

bodni

granidnici.

Raiunski gredni model Raspodela napond istezanja i savijanja, normalnog i smicajnog napona i energije deformisanja po podstrukturama u procentualnom iznosu za vat'ijantu vertikalnog nesimetriinog opteretenja.

Folje pomeranja pod opt.br.

I

(poduino inerciono 59)

Rasoodele l"kl UzduZni nosai

Istezqnie

Saviian

o

T

E.def

J.I

8.3

0.2

1t .l 2.7

12.3

Poor.kr.nosaii

1.0

0.1

Sooina motk(t Poor.sred.nos. Nosaii opruga, elem.Drenosa

0.9

49.6 3.2 0.6

Lt

0.1

1.3

I3.2

I 1.3

2.5

0.0 0.9

3.1

24.8

2

t.7

6.3

t.0

Onruse.sranii.

89.7

---fI I r

urr

J61: L77 Hz

fl1j

:

fo:

t3.54 Hz

-I --fl

-

2.57 Hz

,1-. .1.]j.'_

I

-[:

"-.-1-1+-[+

'.]--{}\j,-'. i I\.I. .il=f

t

---.-,.-rt:.

Naponska linija inteziteta

I5

kN/cm2

{ A'71 rl./n(,- u /z rr' Jo,

hFr

:

rrrl ijt

/l:

I tlr

/iD:

. t1 -l

16.77 Hz

ril

----a]'- j ' ?

I

f^.- 16ll .l uo I{aponska polja pod opteretenjem

I

(poduino inerciono 5g)

8. Dij agnostka pona5anj a elektro-lokomotiv e

46I

(ZTP Beograd) Vi5egodi5nje sistematsko praienje eksploatacije elektro-lo-

Uzduini nosaii

0.3/2.9

istih nedostataka ukazuju da se radi o manama (propustima) na

0/0.7 0/0.s

Popr.sred.nosai

0/r.

Nosai opruPq

0.5/1.4 99.2/0

statidke

i dinamidke

se zasniva na

pohebno eliminisati na bazi detaljne

analize. Prvi korak u realizaciji programa

detaljnoj numeridko statidko-dinamidkoj analizi.

Ovakav pristup omogudava veoma efikasnu kompleksnu identifikaciju pona5anja konstrukcije i dobijanje kvalitetnih parametara za poboljSanje pona5anja konstrukcij e.

-

18.86 Hz

Raspodela potencijalne i kinetiike energije po podsrukturama na nekim plavnim tblicima Ep / Ek f%J .l 08 J05 ./o t rtt

Popr.krai.nosai

je

l;-1

Glavni modovi

komotive 461 je ukazalo na odredena nepovoljna pona5anja iztalena u prvom redu kod obrtnih postolja. Sve de5ie pojave konstrukciji koje

,,--,-

I

Hz

Jn

Naponska linija inteziteta 20 kN/cm'

i

12.79 Hz

l i;:

,.

',

l- -ir r.L+ +l fot : 6..32 Hz

i

f115: 6.41 Hz

6.

n--=]LT

Sooina morka

Opruse

Motor-reduk Lokomotiva

el.

5.6/3

5

59.7/3.5

I.t/t.4

0.6/1.6

0.1.9 7.2/0.6 2.9/ t .5

0.2/6.1

0.9/0.8 0.2/1.6

t.3/t

17.6/1.1

t.6/2.8

3.2/0

9t.r/.1 - / 12.3 - / 5 /.J

6.2/1.6 t 5. s/0 - / 23.9

t

7

- / 20.7

-

-/73

-

/ 19.3 / 72.3

5. 3/5.

-

/ 66.2

Sledi proradun powSinskim modelom obtnog postolja.

\{

6-7

-

''r "t lL,:-.,i?)-,..

l,

t''-'l'

',,J-..,--.,#f, /- .,.. Gredni model, opteretenje i oslananje postolja

Polje napona

?olje napona

095

kN/cm2,korak I, podizanje kraja

I cm

0J5

kN/cm2, korak I, vert.nesimetriino opt. Model i polja napona

Prikazana naponska polja ukazuju na visok nivo napona

::ove koncentracije. S

MoZemo konstatovati da deo uzduZnog nosada rama, nosad primarnog ogibljenja i primarno ogibljenje dine prvu zatvorenu konturu, dok drugu dine deo uzduLnog nosada, potegada i primarno ogibljenje. Kroz potegadu je pro5lo samo poduino opteredenje u malom imosu. Veliki moment savijanja na uzduZrom nosadu rama nije preuzet sa dovoljno jakim presekom pa je na tom mestu dobijen napon u imosu od 28 kN/cm'. Yeza rarna obrtnog postolja i kolevke (stabilizator) je nepovoljno optereiena, odnosno ima napon od 29 kN/cm'. Raspodela membranskog napona u odnosu na savojni je nepovoljna i imosi 22Yo prema 78o/o, pri tome postoje samo norrnalni naponi, dok tangencijalnih napona nema. Energija deformacije po podstrukturama glasi: uzduZni nasad rama 5.9Yo, nosad primarnog ogibljenja \oh, primamo ogibljenje 8.2o/o, popre(ni nosad 0.2%o, nosadi kodnica i prigu5enja 0.6, kolevka 0.1%, dijagonale 0.2o/o. sekundarno ogiblj enje 84.8% i potega& }Yo. Dinamidki proradun pokazuje da se prve detiri oscilacr;e odnose samo na kolevku i sekundarno ogibljenje, dok je kod ostalih ukljuden i ram obrtnog postolja. Nosad primarnog ogibljenja i potegada osciluju tek od Sestog glarnog oblika. Glavni oblici oscilovanja nam, pored ostalog, ukazuju na mogude ponaSanje konstrukcije poredano po prioritetu.

ledi dinamidki proradun povr5inskim modelom.

;: =.4__ _ -! 4' ii1-.-;_

/'r

_

./ ./

.--rt'-'u1j'" -

ffi

J

f^.:4 IJJ

)

7R Hz

fs6

ii I '.1.-/

'

' fffi-l

f^-: .lu

//' .---l

IA IQ HZ

5.41 Hz

-,

0i=.:

r

-

y-y-': .r-1.;.,,.:'1

-

,.,i, :

l\.r t.

]-"-

:lI

trtll

{illfi

_-t"';,

kruto/elastiino oslanjanje

-'-_,'

Traiva, KosovoA, blok I,

p:90

bar-a,naponsko polj e, faktor koncentracij e napona

o^/ o,-- I0 / 4.5 - 2.22

raiva, Kosovo A, blok 2, p:l l5 bar-a, naponsko polje, faktor koncentracij e napona o. / on - I 2 4 / 2. 84 : 4. 4

T

Hz / 13.16 Hz - kruto/elastiino oslanjanje Prva tri glavna oblika oscilovanja ramq

fB:13.8

"

Y

rqiva, Kosovo A, blok

3,

p:90 bar-a,

naponsko polje, or konc e ntr ac ij e nap ona fakt

o^/ o,:8.5 / 2.1 :4.05

E

[,r i

,._.

f1t

:

32.65

/ lB.7 Hz-

lcruto/elastiino oslanjanje

tl-':

f .\rl-r--'. [r

l-

|

--'

l' '-

''

l r. --

''

"

''l -': :'lt'" " _/ ., l

Raiyq, Peruiicq

-

model

bez

Raiva, Peruiica

-

model sa

ukrutenja, p:60 bar-a, ukrutenjima, p:60 bar-a, koncentracije napona faktor koncentracije nqponct faktor

o./o,-

f02

:

40.23 / 24.4 Hz

-

kruto/elqstiino oslanjanje

Prva dva glavna oblika oscilovanja poboljianog rqma

90

/

18.2

-

4.95

6./0,:42 /

18.2

:2.3

Prikazani primeri ukazuju na veliku vaZnost nagle promene geometrije. Ona izaziva nagli skok napona i njegolu koncentraciju. NeZeljeni efekat moZe se ublaZiti samo promenom geometrije i/ili uvotlenjem novih elemenata oko prodora.

9-l

TM

q.

MEHANIZACTJA

9.

1

9.3. Pretovarni most uglja (TE Drmno)

. Utvrdivanj e uzroka havarij e vezno g transportera

VT3-47 -12 (BBP Beograd) ,e

Vemi transporter duZine 120 m doZiveo je havariju tako jedan segment duZine potpuno odvalio od konstrukcije.

Sto

Model

Pretovarni most uglja

9.4. Pogonski pomo6ni uredaji

Deformacija od teiine konstrukcije i ifunka

t ,!',.. !

f\.\/ ,/ D eform ac ij a us

Ie

d

te

.

__,))-'.,1-

.a \ \

mp er atur e

P o gons

ki p omo

tni

ur ed aj

i

9.5. Proradun mosnog krana Izveden je statidki i dinamidki proradun modela mosnog krana sa velikim broiem dvornih tadaka.

Deformacija odvetra

a

Deformacija od dadatih tacni i iljunka na njima Vezni transporter

mtualna

uieita opteretenja na dva najopteretenija

ele-

:enta i njihov napon ft\,{/cm2 J

Opteretenje

I -f,*:

1.22 cm

Uticaj temperature ima primaran ntaEaj zbog nadina vezi-

je izduZenje u po:uZnom i poprednom pravcu). Uticaj vetra je dosta matajan. - ticaj dodatih tacni sa naslagom Sljunka matno poveiava na,

anja transportera za oslonce (onemoguieno

: on naj opteredenij eg elernenta.

Nakon rekonstrukcije transporter uspe5no radi. Optrerecenje 2

1.2. Strela maSine zabeton (Fagram Smederevo)

-.f,*:0.54

cm

Ovaj model je pun problema koje je trebalo re5iti, a koji se rdnose na modeliranje veze pokretnih elemenata osovinica, voJica i dr. Proradunje dao kvalitetne parametre o pona5anju kon.mrkcije u reahim eksploatacionim uslovima. Opt

a:

l- o*:

5 kN/cm2, M/S:77/23 %,

o/134/66 %

Opt 2- maksimaln napon 4 kl,t/cm2 Membrana/S avij anj e- 7 3 /2 7, o/ c:4 0/60%

Strela maiine za beton

Statiiki proraiun mosnog krana

9-2

REPROK

Proradun slobodnih neprigu5enih oscilacija ukazeje na korelaciju sa sfatiekim proradunom.

rffil

lffij fs2:68.8 Hz lrryil{

M

foj: I 22.8 Hz

3

f616.5H2 fapl0.6Hz

Dinamiiki proraiun mosnog krana

Model 4

9"6. Dinamidki proradun stuba kranske staze Za stub kranske staze (dva

je dinamidki proradun

"U"

ciljem da ma na eventualno izvijanje stuba. sa

M

nepridrZana nosada) uraden odredi uticaj ispune od li-

se

4

-

J627.6H2

I

f613.2 Hz f026.7

Hz f6j10 Hz f0al4 Hz

f11520.7

Hz

fo:42.5 Hz

ispuna sa 5 ploCa

fu6.SHz fs21l.4Hz Ji:38.6H2 J;t42.2 Hz

f6553.3

Hz

9.7. Nosedi elementi ma5ina

ivorni element kosog rama

M

f6a39

deo stuba rama

Hz

jtt,

'.

\

.:

:l :::::'::]

.. r .,lr,irG '.

illlill

,:i

/ ''',

]=

iliiiI Naponsko polje uike tipske cvorne veze

riitill

Uika za vezu cilindra i stuba strele

9.8. Mosni kran (Bratsvo Subotica) Izvedeni projekat mosnog krana nosivost 10

rltlli

t i raspona

20

m. Mehanizmi i noseia struktura.

llii.li

9.9. Ramna dizalica llLR Zeleznik.l

lii;iili

Statidki proradun ramne dizalice nosivost 100 t i raspona 70 m. Izvedeno u brodogradili5tu Sremska Mitrovica. 9. 1 0.

112

fs16.7 Hz f627.3 Hz

fsjl5.2Hz fp,2A.6 Hz

f6542.6 Hz

Kontej ner (Zelvoz Smederevo)

Konteiner izveden u Zelvoz Smederevu.

10-l

M

.0. PARNI KOTLOVI -0.1. Proradun parnog kotla pkt55 (TIPO Beograd) Model ima sledeie podstmkture: plamena cev sa plivajuiom ,.omoroln, bubanj kotla sa osloncima, kosnici, cevi druge

Maksimalno pomeranje je naizlazrom dancu bubnja u iznosu 2.1 cm. Maksimalni napon u plodama iznosi 20 kN/ cm', dok u cevima-ankerima iznosi 22.8 kN/cm'.

:romaje, ffe6e promaje i ankeri.

Polje pomeranja kotla

33a...--

s.-,i

':f

-

i:

l:

Model kotla

Naponsko pof

e

plamene cevi

Podstrukture kotlq plamenoj cevi su modelirana grednim mesta na Zavarena pritisak u kotlu izrosi 0.13 kN/cm'. Usvojen elementima.

z)a ::::t

aA<

195

Lr

1t 1 LLI

., ?97 _ 2sr19528e

-

r-.'| 'I

zLl ^aa

l Temperatursko polje kotla

[T]

Naponsko polje cilindra

10-2

REPROK

tri

modela sa sledeiim izmenama: model lveia debljila ulamog danca plivajuie komore, model 2 - modelu 1 dodati su ankeri u tri koncentridna kruga i model 3 Usvojena su

model 2 ojadanje dodavanjem kosnika. Deformacija modela I iznosi fi^*: 1.98 cm, dok modela 2 i 3 izrosi f;*:1.73 cm. Uvedene promene na konstrukciji doprinele smanjenju napona na plamenoj cevi i plivajuioj komori iod 20 do 30%). Kritidan napon u Savu izmedu talasaste i ravne plamene cevi smanjen je sa 20 na 14 kN/cmt. Napon na spoju ravne plamene cevi i plivajuie komore smanjen je sa l6 na 12 kN/cm'. Maksimalni napon na ulaznom delu talasaste plamene cevi smanjen je na svega l0 kN/cm2" a membranskih i Raspodele Elementi

fkl

ploie

Elementi grede

Membrana

Savijanje

Membrana

Savijanje

I

57

43

60

40

Model2

6l 6t

39

63

37

39

63

)/

Model

Model3

i0.2. Proradun kotla ptk25 (TIPO Beograd) Za ovaj kotao biie prikazan samo model i rezultati

Polje pomeranja cevi

pro-

raduna bez njihovog opisivanja.

Polje pomeranja konture

ploia

t.tt

Model polovine kotla

Naponsko polje

1l-r

--...--.

I. MASINE I ALATI vratila aglomeratora 1.1 . Rekonstrukcija uleZi5tenja (HIP Bukulja Beograd) sekundame Plastike. Anglomerator je ma5ina za drobljenje ie zamena leZajeva vrSena eksploatacije kratkom vremenu a ne

ratila. Resavanaje posledica

," .1 ...t, ili-',,

i

I

=

l=-t-'

f-*:0.1j

\.

-......-

tl

,__ :- '.-:=:=

i'

.

uzrok'

_\\

\

litr

,rllrLi

mm,

G:t I'3

o^*:16.8

kg,

f"':0'04 my,117,t t ,Z *S' o.*:5'8 kN/cm"

kl'{/cm2

Naponska polia postoieteg i novog reienia

:\s

je smanjio vrendost naNovi usvojen oblik noZa drastidno omugudava koripona i njegovu koncentraciju' Novo re5enje smera promenom i ie.t1" nozu sa svih strana obrtanj em noLa

\

obtanja nosada noZeva.

Deformacija

Model

1

Deformacja [mmJ Napon [kN/cm2

l.3.Rekonstrukcija noZa aglomeratora (HIP Bukulja Beograd)

pojavili su se proU eksploataciji noZa za mlevenje plastike i prsline na ttemi pucanl a-Wzailasediva, vrlo brzo zatupljenje Neuspe.Sno se poku5avamestu vezivanja sa nosadem (zavrtnji)' tvrdog metala na senavarivanjem resi lo da se V'tzanle sediva je fazeta koja povedava divo noZa. Na novom sedivu izvedena je oblik veze' njegovu krutost. Promenjen

0.15

i--:-:---"'l-\:

' f62:135.1 Hz f0r125.6 Hz Prva dva glavna oblika oscilovania veliko Na osnovu izvedenog proraduna moZemo zakljuditi: osciloblik ma3ine' krutost .o-".un;" ukazuje ,tu n*"douolinu je mala raveoma maiine' krutost ,"u":u p"otvrduje-nedovoljnu govor! o osclulika izmetlu prve dve fiekvence, prva frekvenca o oscilovanju govori frekvenca druga ouan;o u poduZnol ravni,

a-

3 5"

,

bez

fazete,

tvri metal:

i--

:.=*L

L

f^*- 0 17 mm ";;:% kN/cm2

a:400 jednafazeta b=1'6 mm' bez tvrdog metala: F!:.4

t

L^":0.1I mm, o^^: 50 kN/cm'

Model, cleformaciia i naponska polia sediva cr:40"' Usvojeno i realizovano re5enje ima ugao radi' uspeSno Ono metala' fui"t" Fl'6 mm i bez tvrdog

:"ar,.t

11.4. Modeliranje i proradun strukture horizontalnog obradnog centra HBG80 (ILR Zeleznik)

Poboljian model i njegova deformiciia

__a ,rt ,:

{-.:116

lut

'Jv."

Hz

tt\' =+.

-

su Fizidki model stuba Y ose, postolja X i Z-ose konstrukcije, dok je klizad Z ose livena konstrukctla'

zavarene

.\

:--.:i-

fs2:161.2 Hz

Prva dva glatna oblika poboljSanog modela uspeSno Novo projektovano re5enje je realizovano' Ma5ina uzrok' i otklonili radi dime smo veoma precizro identifrkovali

noZeva aglo11.2. Rekonstrukcija rotacionog nosada

meratora (HIP Bukulja Beogradt pra\ousaonu Rotacioni nosad noZera predstarlia priblimo

deb'liine \a mestu plodu dimenzija 700x240 mm promenl.lire Jtr :'r:-ilrni3 ivica izdvojenog pravougaonika dt-riltr -ie zl l

i titL

'\'1

l, I i

I

'.":.:". ,,: i:li,an.id geometrije obradnog centra r-:.:*kc:-1. smanjuje teZinu stuba za20o/o' Najma' \--\ :iar ac) cele maSine iznosi 255 [N/prn]'

1l-2

REPROK

.

'

.,

,

'..: i .Jit

i

11

],

1....;t:;,-.ti-l-+l: ]|i-. '""1 ' Ri "': t\1, ri ', ..- t i! lr : :. l,l |

.a

i:'..1

i

t' I

i

i

j j

--.

l

Frekventni odziv R

la kineticke Ek i Ep

Ek, Ep f%J, o de I a membr ans ki h t Mem. / Sav. f%J Opterec. Fy

28/7 20/9 II / I 8/1

Klizai Z-ase Z-asa X-asa Klizqi X-qse Cela maiina

10

/4

78/22

Stub Y-ase

22/36

7/8/6 6/3

Z-asa

X-asa Klizai X-ase Cela maiina

12

/-

55/45

Moduli

L'K

Ep

EK

Ep

Reduktor

/

t1/6

0.7 5 1.9

14.0 74.8

2t / t7

2t / 14 1t /2

Z-asa

0.2

6.9 69.1 2 3.8

7.1

stub+klizai

4.9 93.8

15.1

t.0

X-asa

0.3

0.2

4/1 4/2 64/36

t0/2

R.sto+r.D

0.0

0.0 0.0

0.7 0.0

il/5

Alat

0.0 0.7

0.1

)2

I.)

0.0 0.0 9.4

28

15

7/t

71

/ 29

Opter.

F7,

56/ t4 12 / -

22/8

6/5

12 / 8

d/_

t2 /4 )t /

2/t

80/20

Rezultati statidkog

89.8 4.3

i dinamidkog

60"0 t 7.9 0.5

4.0

17.l

proraduna se veoma dobro

slaZu sa eksperimentom.

t3/-

80/20

Model obradnog centra omogudava sledeie: redukovanje

tri

translacije, redukovanje broja dvornih tadaka, zamena elementa plode sa membranom i zamena zapreminskog elementa sa plodom ili gredom. Sest stepeni slobode na

J11j:l I6 Hz EK Ep

Opterec. F2

Raspodela enersiie deform isania Ed Opter. Fy Cpter. Fy Ploie/Zaprem. f%J

KIi:ei Z-ase

Hz

Opterec. Fy

Raso

Stub Y-ase

ijalne energije

fo2:i t0

fe;61.2 Hz

11.5. Statidki i dinamidki proradun translatorne ose

robola (MFB-GOSA) Izveden je statidki i dinamadki proradun.

{.,-)\'J

Jttt

fxa:39.12 Hz podu;no srvijanje

\A "-Hz

ev

popreino klizanj e oslonaca .a: #=j#+ir:-=--:-,. r -.-:-.'--i...' I'..:

.;.-' -' '*-L

f115:40.76

' . l':' r'

F::-:-A-

Hz

vertikalno scwijanje (1 G

talcts)

lqvni

ob

!r'\-*4:-=E-\S7:

_

i

_

L-:-:::

Joa:48.05 Hz vertikalno scniianie (2 talasal

lici oscilovanj a

I 1.6. Model proraduna ekscentar prese ARP250 Zeleznikl i robota M FB-GOSA

{ la u^ /01 -atut.1/ t1L

f112:110.00 Hz

{ -:t Ivv.Kn 7n v"' H-

foa-206.30 Hz

ltt'

Pr,-a

ietiri glavna oblikq oscilovanja redukovanog modela

(lLR

'll.:':'-'

Model elcscentar prese ARP 250

ILR

Dva poloiaja robotq

IM

t2-l

12. 1

CENTRIFUGALNE SILE

2. 1

_A

Centigufalno optereienje

Konstrukcije izloZene obrtanju (rotori, diskovi, ventilatori i

I lii ',1 tfffi4

Cr.) optereiene su centrifugalnom silom.

Hl1

--l

TTtr:

C e ntr ifu g al n o opt er e t e nj e

Simetrija geometrije i optereienja omogudava delenje molela na veliki broj "kri5kf' (isedaka). Isedak moZemo modelirati velikim brojem elemenata (veoma fino modeliranje). 'a

Graniini uslovi modela

Yy

tt

n

Jrl

T.T-

z

P

otrebni graniini usl ovi

12.2. Analiza napona i deformacij e konstrukcij e industrij ske centrifuge (UTVA Pandevo) Telo centrifuge predstavlja disk kod koga su venac i glavdina

spojeni sa sedam paoka (rebra).

,'"t'.,'"# '"',i,,i

Mo de I

s e gm

ent a centr

"'

ifuge

U eksploataciji centrifuge dolazi do stanjenja paoka zbog uticaja agresivne sredine (soli). Potrebno je, pored analize napona

i

deformacije centrifuge, ispitati uticaj debljine paoka na

ponaSanje centrifuge. Zbog velikog broja obrtaja (1400 o/min)

centrifuge, uticaj sopstvene teZine i teZine soli je zanemareno. Proradun je izveden na 1114 modela primenom zapreminskog elementa i sa tri debljine paoka (rebra). Proradun je pokazao da je uticaj rebra na pona5anje centrifuge zanemarljiv. Najve6a deformacija, napon i koncentracija napona nalazi se na vencu diska koji na tom mestu ima izralenu promenu krutosti. Prostorni model centrifuge uraden je od araldita u kome je zamrznut napon od centrifugalnog optereienja. Rezultati dobijeni eksperimentalnom optidkom metodom su saglasni.

Naponsko

pofe

2.3. Radunska i eksperimentalna analizanapona gasne turbine Disk gasne turbine ima 2l lopaticu. U eksploataciji dolazi do popu5tanja konstrukcije na mestu veze lopatice i diska. Proradun je uraden samo na disku sa isedkom od l/42 deIa. 1

Eksperiment

je

urailen prostornom optidkom atalizom napona

I

z-z

REPROK

na modelu od araldita. Uporedni rezultati napona na konturi pokazuju veoma dobro poklapanje na mestu najveieg napona, kao i da na tom mestu dolazi do popu5tanja konstrukcije.

,i

',,2

,o 'Ji_

i

i

.

i.'i

_

"

Poj edinaini maksimalni napon u podstrukturama

Identifikovana su mesta koncentracije napona koja imaju vrlo visoku vrednost napona 120 kN/cm2.;.

12.5. Proradun obrtnos kola

L2.4. Analiza pona5anja ventilatora (FC Beodin) Analiziran je dvostruki ventilator prednika D-2800 rrm

sa

brojem obrraja n-980 0/min.

Model obrtnog kola

j

Deformacija i naponsko polje

Naponsko polje obrtnog kola i njegovih podstruktura

IM

13-

13. 1

13.2. Naponsko polje podzemnog rezewoara

REZERVOARI I POSUDE

3.1

I

(FV lkaljevo, Jugopetrol Kotor)

. Promena deblj ine visedeg horizontalnog

rezervoara (Prva Iskra Barid)

Viseii horizontalni rezervoar je izraden od prohron delika i sllLi za skladi5tenje soka. Karakteristike rezervoara su: D: 2400 mm, Lr:5980 mm, L2:5000 mm, s:3 mm, oslonjen je na tri viseia kai5a Sirine 350 mm i debljine 6 mm, optereien je soptsvenom teZinom i teZinom medija. Proradunom treba ispitati moguinost smanjenja debljine lima.

Osnolu procene prognoze eksploatacije podzemnog rezervoara naftnih derivata predstavlja kvalitetno naponsko polje. Cilj proraduna je da se pored dobijanja kvalitetnog naponskog polja odrede i mesta koja imaju visoke vrednosti napona dija ie se vrednost eksperimentalno

proveriti.

,')\

#

Omotai i dance podzemnog rezervoara

Mo del celog

v is

eteg

r ez erv

o

ar

a

Naponsko polje danca

Rezultati proraiuna u zcwisnosti od debf ine lima

iina [mmJ

,^ [mm/ o^^ [kN/cm2

I

2

3

J. )J

1.26

0.72

/7

I8.2

t

0.5

Prisustvo koncentracije napona nepovoljno utide na pona'tma90oh prisustvo savijanja. PoSanje rezervoara kao i to da on je vrednosti proradunatih napona. novno merenje potvrdilo

13.3. Modeliranje havarije

prednika 20

i sanacija rezervoara

mi visine 20 m (HIP Pandevo)

Sklop rezervoara iini: unutra5nji rezervoar ankerima vezan za podlogu, slobodan spolja5nji rezervoar na podlozi, izolacioni

i perlita izmedu krovova, protivpoZarne cevi vezane za spolja5nji rezervoar. Za vreme vazdu5ne probe desila se havarija.

materijal staklene vune izmedu zidova rezervoara

)

Polje pomerania i napona Usvojena je debljina lima od 2 mm. Prototip rezervoara je izveden u pravoj velidini. Eksperimentom (merne hake) je proveren proradun. Vrednost napona dobijena radunski i eksperimentalno je ista, Sto nam govori o ispravnosti modeliranja ovako sloZenog primera proraduna.

Model sklopa rezervoara

REPROK -\

13-2

-ffi

P

odst rukt ure

rezetnoera

|ttaponsko polje 0-17.4 kNicm', korak

l

Najvedi deo energije deformisanja prima gornji i donji deo omotada (20.1%+39.20/0-69.3yo), pa gornja (20.1%) i donja kupola (8.6%). Membranski naponi dominiraju sa 90.4o/o. Gomja kupola poseduje 15.8% membranskih napona, gornji deo omotada 24o/o, donii deo 19.2oh i oslonci 2l.7yo, dok je kod Naponi u trenutku 1

havariie

Polje pomerania pri havariii

3.4. Naponsko stanj e bidona (Kolub.PreradaVreoci)

Bidon je posuda (DxHxt:2000x6000x24mm) koja je optere6ena projektovanim unutraSnjim pritiskom od 30 bar-a i temperaturom oko 200 'C. U eksploataciji doZivljava stalna popuStanja, odnosno pucanja sa prolaznom prslinom.

ostalih zanemarljiv. Spolja5nji cevovodi ne utidu mnogo. Analiza rezuhaLa proraduna pokazuje znatnu nepravilnu (nesimetridnu) deformaciju, visoku vrednost maksimalnog napona i njegovu izraLenu koncentraciju oko revizionog otvora i oslanj anj a. N

aj

nepovolj

n

ij e

optereienj

ej

e unufra5nj

i priti

sak.

Analiza nedvosmisleno dovodi do sledecih zakljudaka: bidon radi u veoma nepovoljnom polju deformacije i napona.

postojeie debljine bidona nisu dovoljne, nadin oslanjanja su nepovoljni. Postojeia konstrukcija bidona (pla5t 2.4 cm, kupole 2.211.8 cm) ima napone: omotad i otvori o-u* - 17.4 kN/cm2, oslonci o-u*: 14.5 kN/cm2 i omotad bez otvora o-*: 12.83 kN/cm'. Postojeia konstrukcija bidona povecanih debljina (pla5t 3 cm, kupole 2.4 cm): omotai i otvori o-*- l5 kN/cm', oslonci o^u*: 72J kN/cm2 i omotad bez otvora o,n*: 10.58 kN/cm'" Konstrukcija bidona firme SES TVP (proradun Ma5inski fakultet, debljine plaSta 3 cm i kupola 2.612.2 cm): omotad o-o -12.4 kN/cm2, otvori o,,o: 13.2 i oslonci o^u*: 72.2 kN/cm'. Konstrukcija bidona hrme SESTVP (proradun Energ Consult, debljine pla5ta 3 cm i kupola 2.612.2 cm): omotad o'- : 12.5 kN/cm2, otvori o.* - 10.2 kN/cm2 (mala vrednost-?) i oslonci o^^- 12.5 kN/cmr. Rezultati proraduna istog bidona koje su izveli Ma5inski fakultet i EnergConsult su saglasni. Takode vidimo da imamo po-

revizioni otvor

veianje napona zbog uvodenia revizionog otvora za oko 20 do 25oh i zbog uvodenja oslanjanja za oko 15 %. Ovi rezultati su povoljni, mada bi bilo bolje

Modeli bidona sa i bez cevovoda

|iril-'"1-=

i]ri

da se revizioni otvor ianesti.

l_ Ir

Prisustvo koncentracije napona i dalje postoji. To nam govori

-.1

':

- '')l""' i'l:"*'

l::.:::

da sva eventualna neZeljena Povecanja opterecenja(statidka, dinamidka i termidka) moramo izbeii. Smatramo da ie ovako

.':

-.1

modifikovana konstrukcija bidona imati mnogo povoljnije ponaSanie u eksploataciji nego :

.:-,..

Deformacija elemenata grede i iavot:a

postoje6i bidoni" Naponsko pofe novog bidonc

--_;e.-

,M

I

Odigledno

i3.5. Sanacija reaktora DC-303 NIS Pandevo

je

da

3-3

je najpovoljnija varijanta jednake tempera-

i cilindra Sto povladi zakljudak o obaveznoj termoizolaciji cilindra i koluljice. Na narednoj slici prikazan je fini zapreminski model osmine reaktora sa kojim je obavljen detaljniji proradun. ture koSuljice

Realna geometrija reaktora podrazumeva uvodenje otvora sa

rrirubnicama, promenljivu debljinu zida u okolini prirubnica, rjadanje i noseiu ko5uljicu sa osloncima. Model reaktora ima i7l2 dvorova i 5584 ploda.

--+-:'' F-' Fini model - I3005 ivora,

:, -

0

446

ploia i 9340 zapremina

Svi relevantni parametri donoSenja odluke vezane za najposu na narednim dijagramima. Na osnovu izvedene analize moZemo konstatovati sledeie: uniformnu raspodelu napona u svim horizontalnim ravnima (cirkularni pravac) na delu predviilenom za sanaciju, pribliZno

voljnije re3enje sanacije dati

i ,

il L 1!-t! f--:::--:::,-::l , :t:l att' -@ t

_

,.\

,r.g i=l -:

F

Model reaktora, f^*:0.2I mm, naponsko potje 0.t +1 .6 kN/cm2 od p:10 bar-a

Najve6a vrednost napona nalazi se oko prirutrnice reaktora. --ticaj sopstvene teZine i hidrostatidkog pritiska moZe se zane-

uniformnu raspodelu napona

u svim vertikalnim

rawima

(meridijalni pravac) na delu predvidenom za sanaciju, najveci naponi se ne nalaze na delu predvidenom za sanaciju, vrednosti napona pri radnim uslovima su ispod dozvoljenog, neohodnost toplotne izolacije koSulj ice. Na osnovu izloZenog smatramo da se sanacija moZe izw5iti u predloZenim granicama kao i zamena detvrtine omotada. 15

rariti. Rezultat proraduna za sludaj radnog optereienja (p=a.a :ar-a) iznosi: f^*-0.72 mm, cilindar o.ku-*: 4.47, reaktor

;,6'*-5.5.

ko3uljica

o.k,'-- 3.78 kN/cm2.

Rezultat proraduna za sludaj hidro testa (p-109.4 bar-a) znosi: f.o:2.29 mm, cilindar o"k '*: 14.22, reaktor o"ku'o7.5. koSuljic?

o.*'il:1

2.63 kN/cm2.

Proradun pod dejstvom polja temperature je najsloZeniji. Jsvojena je linearna promena temperature po visini reaktora od 537uC na vrhu do 517uC na dnu reaktora. Neravnomerna :aspodela temperahre na ko5uljici od oslonaca do ravni vezi';arya uzeta je za razlilite temperafurne razlike kako bi se ovaj rticaj ispitao. Neravnomerna raspodela temperature po debljini zida reaktora izaziva pojavu termidkih momenata savijanja diji .e uticaj takode mora ispitati. Analizirani modeli su: tempera:urno polje ko5uljice od 300 uC na osloncima do 521 'C (a) u -avni vezivanja. T 400+521 0C (b). T:450+52t 0C 1c;. t:11+521 "C (d).

10

F

Pn

:

I

-10

0 25 50 75 t00 125 t50 t75 200 225 250

* *

Rastojanje od nosete ravni reaklora prema vrhu [mm] Membran. meridijarcki napon Membransbi cirhilarni Stnojni meridijanski napon Snojni cirkularni napon

mpon

"

Promena membranskih i savojni naponi u cirkularnom i meridijalnom pravcu za gornju polovinu reaktora t6 14

c

12

IO

8

$

E

6

I 2 0

a) 5 -

3l

kN/cm2

0 25 50 75 100 t25 150 175 200 225

b)2-14kN/cm2

250

Rastojdnje od nosete ravni reaktora prema vrhu [mm] Ekvivalentni napon na unutrainjoj strani reaktora

*

D'0 c) 1.5 - 7.5 kN/cm2 Naponska

-

r

d) 0.2 -1 kN/cm2

polja od raznih temperaturnih polja

Ekvivalentni napon na spoljainjoj strani reaklora

Promena ekvivalentnih napona na unutraSnjoj i spoljainjoj

strani omotaia za gornju polovinu reaktora od ravni noienja Promena napona za donju polovinu su veoma slidni, Suljica oslanjanja nema velikog uticaja na omotad.

tj. ko-

I

-1-3

i4.7. Brodsko kormilo (BBP Beograd) Ovaj tip kormila (kormilo motomog potiskivada 2x735 kW) u eksploataciji doZivljava popuStanje mestu prirubnice i lista kormila.

snage

i havaraju na

'r. i, \!l\ . :- -. -ia-i\i

Polje pomeranja

-."-=.-a\.... i.-: 'r'.-r--.:.i'.1S,,

rfi!.'..\,,a :.: -:-a'\ \ r. :i\. \:r'.'.-.': -.-\ - -\ 'i. -'-L-l. t\-"L

r.:

\i

-f,*-2.17

cm

t'

i: . ....rI: :-.-:--i. ...-.1' ._

l''

-:\.. -----\':--:-':

..-,---:

-:

Naponsko polje 0-37.1 kN/cm2, korak 1.5

+-!

I

.::.

, i.r.. . .:;-::..y'-.fi,

.,.'Y

',

vratilo, ru1ica, prirubnica i leiaj Modei kormila Povr5inski pritisak

je

usvojen 0.00529 kN/cm2. Rezultati

proraduna potvrduju stvarno de5avanje popustanja i havarije kormila jer maksimalno pomeranje dostiZe vrednost 2.17 cm dok napon dostize vrednost 37. I kN/cm2. Raspodela po elementima kormila pokazuje slede6e: ener-

gija deformisanja je pribliZno ista za plode

i

zapremine, popredna rebra nemaju ulogu noseiih elemenata dok uzduZna imaju, odnos savojnih i membranskih napona nije dobar. Raspodele f/oJ

Elementi

Ploie: List Popreina rebra Uzduina rebra ftltn6

Energija

Plaie

Kinetiika

Raspodele

f/"1

'

f111:24.13 Hz

Ep

t

klrl/cm2, korak 2

i Potencijalna En energija

f62:177.13 Hz f(B-193.06 Hz

Elementi

D

uk

F

Ll

Ploie

96.9

68.0

97.6

Zanremine

3.1

32

)1

E1

96.5 3.5

Naponi

deformis. membrana savijan

48.2

45.2

54.8

).1

22.7

21.0

2.0

8.2

J./

3t.0 5 r.8

I 4.3

30.

I

Naponsko polje 0-37.

T

JJ

28

6

II

I

Niska prva fiekvenca i poklapanje prvog oblika sa slikom statidkog polja pomeranja ukazuje na slabost tehnidkog resenja. Drugi oblik oscilovanja ukazuje da se na toj fiekvenci eventualna pojava uvijanja lista kormila dinamidki pojadava. Nedostatak je otklonjen provladenjem vratila kroz kromilo.

Modifikovani model kormila

0

0

r00

t00

l5-l

TM

15.

ZICARE

T-

Metodologija modeliranja i proraduna nosede strukture ski lifta (TC Kopaonik) Proudavano je statidko i dinamidko pona5anje nosede strukture ski lifta. Razmatrano optereienje je: Ol-vertikalna sila, t 5. 1.

\

O2-bodna sila, O3-uvijanje oko vertikale.

Fini model stuba: 384 dvora, 358 KE ploda. Redukovani model stuba: 15 dvorova, 14 greda.

r

\\

\

Prtta tri oblika oscilovania (l-savijanje stuba, 2-uviianje stuba, 3-savijanie i uviianje stuba)

Statiiko i dinamiiko ponaiania redukovanog modelq stubq Opterecenie [kNJ Max imalno deformacii a [cm J

Krutost [kN/cmJ Max imqlni napon [kN rcm' J

Raspodela energije Ed

fkl

Slobodne osc i I ac i i e [HzJ Raspo del a

Fini i redukovani model stuba Statiiko ponasanie finog modela stuba oI:40 Opteretenje [kN 2 Maximalna deformaciia Krutost [kN/cmJ Maximalni napon [kN/cm" J Raspodela energije Ed f6l Raspodela napona

ploi a,

p ot ent c ii

02-10

03:10

s.84

0.6

20

t.71

/ 10 43/57 24/50 2/24

9/11.7 94/6 64/ 13 1/20

I6.7 .6 / 3.4

4.8

52/48 27/4 4/35

al ne-

kinetiike- Ek i Ep ener gij e f/o l

o1:40

02:10

03:10

1.8

5.9

0.58

22

I./

17.2

5/ll

t0/11

.8 / 3.2

34/66

99/I

46/54

5.28

23.79

32.2 3

42/0 58 /t00

85/44 15/56

30/3 70/97

()znaka='l" razdvaja grupe elemenata (stub,/horizontalni I nosad). Komentar: Mala krutost na optereienje 02. Konstrukcija dobro podnosi osnovno optereienje Ol. Frekvence oscilovanja su dosta niske.

Fini model baterije

roki

629 dvorova, 4 grede, 36 granidnih

elemeneta, 456 ploda.

membranski M i savoini S fl"J Oznaka" l" razdvaja grupe elemenata (stub/horizontalni nosad).

Komentar: Mala krutost na optereienje

02.

Konstrukcija

dobro podnosi osnovno optere6enje O1.

Fini model bateriie rolki

Deformisani model za opteretenie

OI

, 02 i 03 Polje napona za opterecenje OI, 02 i 03

Stqtiiko ponaianje finog modela bateriie rolki Opterecenje [kNJ M ar imalna deformacij a fcm J

Krutost [kN/cmJ

Maximalni napon

Ploie

zapremlne o [kN/cm2J Ploie Raspodela energiie zapremtne Ed f/ol Raspodela napona

Polje napona za opteretenje

Ol, 02 i 03

membrana

ot:10

02-10

03:10

1

0.2t6

0.278

t96.1

46.3

36.0

0.0s

I0.0

3

2.6

2.8

52/47

I 2

5/5

3.8

r

3/73

8.6

t

3.2

85/6

t4 37/3

9 )

<

/,,t

64/7 8/s2 8/62 savijanje ploia f/oJ O maka " l" r azdv aja grupe elemen ata (b ez L / L profi l).

REPROK

15-2

03 i

Komentar: Nedopustivo mala krutost na optereienje

02. Maksimalni napon izaziva optereienje 02 koje se u eksploataciji desto javlja. Konstrukcija dobro podnosi osnovno optereienje O1. LoSa je veza gornja dva L profila sa donjim delom baterije. LoSe je uleZi5tenje osovine rama baterije rolki kao i veze verikalne-kutije sa gornjim delom baterije.

-.t_

.:'

i ]-r .L::'r. \

Redukovani model bateriie rolki: 12 6vorova. 12 steda.

Poije napona za opteretenje OI, 02 i O3

Stqtiiko )onasanle.lrna

bateriie rolki modela rama baterije

Opteretenje [kNJ M ax im alna defor m ac ij a [e m J Krutost [kN/cn] grede Maximalni napon

ploie

o [kl,l/cm2 J Prva tri glcnna oblika (l-savijanje, 2-uvijanje, 3-swijanje)

Statiiko i dinamiiko ponaianja redukovanog modela baterije Opteretenie [kNJ Max im al na defor m ac ij a [cm J Krutost /klV/cml Maximalni napon [kN/cm' J Raspodela energij e

Edf%l

Slobodne oscilacile [HzJ Rasp o dela kinetiike- Ek i potentc ij alne-Ep energij e f%J

o1:10

02-t0

03:10

0.041

0.2r7

0.279

244

9/2.8 87

t3

I

I 7.9

/ 2.4

t9/2.2

34/66

72/28

46.

37

94.7

190.6

391 .7

86/ 14 34/66

92/8

86/ t4

76/21

82

/

18

o1: I0

02-

0.01 2

0.1

4t6.7 t.0

10

59

31.4 7.0

1.6

2

2.8

03-10 0.277 t

8.05

/.() 24.8

Raspodela energije

grede

3

4

f6l

ploie

O7

96

95

memb.

8i

29

26

SWU.

I5

7l

74

deformaciie Ed

Raspodela napona

ploia fkJ

Komentar: Nedopustivo mala krutost na opteredenje 03 i 02. Maksimalni napon izaziva optereienje 03 i 02 (desto se javlja u eksploataciji. Konstrukcija dobro podnosi osnovno optereienje O1. Navedene raspodele ukazuju na slabosti ploda ove strukture na dejstvo optereienja 02 i 03 (dominantno savijanje).

Statiiko i dinamiiko

re du kov a

nos m model o de I a r ama

Oznaka "1" razdvaja grupa elemenata (elementi plo(,a I elementi greda L profila).

Opteretenje [kl,{J Meximalna deformacij a [cmJ

o1-t0

02:14

o3:l(j

0.012

0.171

0.278

Komentar: Nedopustivo mala krutost na optereienje 03 i 02. Konstrukcija dobro podnosi osnovno optereienje Ol. Fre-

Krutost lkl'l/cm/ Maximalni napon ftN/cm2 J

417

29.24

t8

I/5.6

7.8 /21

kvence oscilovanja su dosta visoke.

Raspodela energije

1/96

1/99

t7/56 32/68

Fini model rama baterije rolki: 342 (vora, 20 greda, 272 plode.

Edf

oJ

Slobodne oscilacij e [HzJ o del a kinet ii ke- Ek i

Rasp

63.8

t.7

I t6.5

3/97 97i3

3/97

7

3/97

56/11 /22 (elementi ploda / elementi Oznaka"l" razdvaja grupa elemenata potentc ii alne-Ep enersii e /o%

[]rl : I

t

-t

i

I

['t']

*.

r,r.ffi?l

-:

77

greda rama).

Komentar: Nedopustivo mala krutost na optereienje 03 i 02. Konstrukcija dobro podnosi osnovno optereienje Ol. Prve dve fiekvence oscilovfija str dosta bliske. Redukovani model rama baterije rolki: 22 dvora, l2 greda.

.

i, t, ::: : :/. t: ,',,i: t.,/,

Fini i redukovani model rama

Prva tri glavna oblika oscilovanja (i-uvijanje, 2-sovijanle, 3

\,' Deformisani model za opteretenja Ol, 02 i 03

-uv ij anj e s a s av ij anj

em

).

Primenom razvijene tehnologije prorauna omogudeno je sledeie: veoma efikasno i kompleksno modeliranje i identifikovanje pona5anja konstrukciie, dobijanje kvalitetnih elemenata za zakljuiivanje i optimizacij u konstrukcionih parametara, pouzdanu ocenu odziva konstrukcije u ekspioataciji i primenu tehnologije proraduna na druge slidne konstrukcije. Stubu ski lifta pridodatoje uZe.

r i1- -'

TM

Proradunski model ski-Zidare generalno se moZe podeliti na

\:.-

tri celine: stubovi (ovde su ukljudeni svi noseii konzolni podsklopovi, nosadi rolki i same rolke), uZad, odgovaraju6i p9dsklopovi za vezu, korpe-sede5nice i uZetnjade (svi bitni sklo-

.-

a----\.--=lt:-

povi pogonske j-i1

L !

il B {.,)--

ii".'lr'\

llli

stanice i uZe).

\. -\*, t'-

"-

\

+\ ;,.

,,\

'1',,

\a\ \

,i 1

?

'.,\

._,*-t\\..*

...,

i\

ii

iiI

-1

i zatezne

l1

Tr 'i

'\.

;1)

i]

Model i deformaciia za osnovno

Ol opteretenje

\i.

\_

\

'i\r,

'1

j

\q"

'i.. .)/

I

\

\ \

\

,1/

\

I

*

:

rt*

'i

\ Pna ietiri glattna oblika jedne iiiare Lokacije i oblici oscilovanja odgovaraju radu Zidare'

i:ii

\

''\1.,

Moclel i prva dva oblika oscilovanja (f11;2.5H2 , fs2--3'5 Hz) I 5.2.

Dinamiiko pona5anje ski-Zidare(TC Brezovica)

U real-nim uslovima eksploatacije ski-Zidara

uoden

voljno dinam dko pona3anj e poj edinih konstrukcij a. i

ff w -r Prvi oblik oscilovania kratke

iiiare

je nepo-

16-

TM

1

6.3. Proradun lopatice ventilatora Ventilator vazdtha D-1 m obrie se sa 1400 o/min i ima u

16. OSTALE KONSTRUKCIJE I ELEMENTI

1

16.1. Proradun steznog prstena (Kolubara Metal) Stezni prsten prenosi obrtni moment iznedu vratila i glav-

eksploataciji problem havarije lopatica.

dine elementa prenosa.

Povriinski i zapreminski model lopatice

16.4. Modeli strukture trafo stanice Postojeii model trafo stanice ima nedopustivo veliku deformaciju i napon, kao i veliku teZinu. Zakljuhk optimizacije glaModel i rezultati proraiuna segmenta steznog pstena

16.2,Proradun uticaja oblika zavarene veze Nepravilno izabrato ili uradeno zavarivanje izaziva dodatnu deformaciju i lokalnu koncentraciju napona. llrfl

:-

I

a

i-#

o

si: pomeranje je smanjeno 7.5 puta, najkritidnija mesta u konstrukciji su rastereiena,teLina je smanjena za20Yo kod drugog i 34V"kod treieg modela. Na izvedenoj rekonstrukciji izmerena deformacija je bila ista kao proradunata.

''l

t'

-l-+

,]'''fj ' ,.

L;'l

,fli l

t.:

l

17I

,) fl fl

,i-

jr"-i,'t

-

,'

l

ll

Modeli zavarene veze

\-I i III Varijanta modela trafo stanice 15.5. Uticaj pojave prsline u korenu zateza na faktor koncentracije napona Osnovni cilj numeridko-eksperimentalnog istraZivanja bio je ispitivanje uticaja prsline na faktor koncentracije napona i njegova zavisnost od rasta prsline. Rezultati numeridkog i eksperimentalnog (optidka metoda) postupka bili su potpuno isti. s-ir.--7fl-

I'