Please use this identifier to cite or link to this item:
Title: Προσέγγιση με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων της τάνυσης και παραμόρφωσης ενός ιμάντα
Other Titles: Belt bending simulation by applying FEM
Authors: Νικολόπουλος, Δημήτριος
Keywords: Επίπεδοι ιμάντες
Μετάδοση ισχύος
Κάμψη ιμάντα
Πεπερασμένα στοιχεία
Keywords (translated): Flat belts
Power transmission
Belt bending
Finite elements
Abstract: Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η προσέγγιση με τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων της τάνυσης και παραμόρφωσης ενός ιμάντα πάνω σε κυλινδρικό τύμπανο(τροχαλία). Η μετάδοση ισχύος με επίπεδους ιμάντες εμφανίζεται σε πλήθος μηχανολογικών εφαρμογών και καθίσταται σημαντική για την λειτουργία και τη δομή αυτών. Στις μεταδόσεις ισχύος με ιμάντα, η μηχανική ισχύς μεταδίδεται μεταξύ δύο τουλάχιστον τροχαλιών που συνδέονται με τον ιμάντα και επιτυγχάνεται με την ανάπτυξη δυνάμεων τριβής μεταξύ της τροχαλίας και του ιμάντα και αντίστροφα. Οι ιμάντες χρησιμοποιούνται τόσο σε συστήματα διακίνησης υλικών όσο και στη μετάδοση ισχύος σε σχετικά μεγάλες αποστάσεις. Η διάταξη αποτελείται από έναν επίπεδο ιμάντα και μια τροχαλία. Αν θεωρήσουμε ότι ο ιμάντας και η τροχαλία έχουν πολύ μεγάλο πλάτος, τότε το πρόβλημα αυτό γίνεται επίπεδο. Η τροχαλία έχει εξωτερική διάμετρο και ο ιμάντας πάχος . Για να απλοποιήσουμε το πρόβλημα, υποθέτουμε ότι η τροχαλία είναι ακίνητη και σχεδόν απαραμόρφωτη, ενώ «βλέπει» σε τόξο 90ο. Αυτό σημαίνει ότι το μέτρο ελαστικότητας της τροχαλίας είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό του ιμάντα. Θα γίνουν μελέτες για 3 διαφορετικές τιμές του πάχους του ιμάντα , καθώς και για διαφορετικά υλικά του ιμάντα. Ο ιμάντας δέχεται καμπτικές τάσεις , οφειλόμενες στην κάμψη που υφίσταται διερχόμενος από τις τροχαλίες. Το πρόβλημα της κάμψης του ιμάντα θα προσομοιωθεί παραμετρικά με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων μέσω του λογισμικού Lusas.Το πρόβλημα είναι μη γραμμικό . Για να μπορέσουμε να παρακολουθήσουμε την απόκριση συστημάτων με υλική ή γεωμετρική μη γραμμικότητα (όπως στο σύστημα ιμάντα-τροχαλίας) χρησιμοποιούμε μια διαδικασία βημάτωσης, είτε του χρόνου είτε του φορτίου. Στη μοντελοποίηση του συστήματος στο πρόγραμμα FEA-LUSAS Modeller , αρχικά, ορίζουμε το γεωμετρικό μοντέλο, στη συνέχεια τις ιδιότητες του συστήματος και τέλος τις παραμέτρους της μη γραμμικής ανάλυσης που θα γίνει. Ακολουθεί η παρουσίαση, ο σχολιασμός και η μελέτη των αποτελεσμάτων που θα προκύψουν από τις αναλύσεις των πεπερασμένων στοιχείων. Τέλος ακολουθούν τα συμπεράσματα και η βιβλιογραφία.
Abstract (translated): The purpose of the dissertation is to approach with the method of finite elements of the tension and deformation of a belt on a cylindrical drum (pulley). The power transmission with flat belts appears in a number of mechanical applications and becomes important for their operation and structure. In belt drive transmissions, mechanical power is transmitted between at least two pulleys connected to the belt and is achieved by developing frictional forces between the pulley and the belt. Belts are used both in material handling systems and in relatively long distance power transmission. The device consists of a flat belt and a pulley. If we consider that the belt and the pulley are very wide, then this problem becomes flat. The pulley has an outer diameter and the belt is thick. To simplify the problem, assume that the pulley is stationary and almost deformed, while "looking" at a 90 ° arc. This means that the measure of elasticity of the pulley is much greater than that of the belt. Studies will be done for 3 different values of belt thickness, as well as for different belt materials. The belt accepts bending stresses, due to the bending that occurs through the pulleys. The belt bending problem will be parametrically simulated with the finite element method via Lusas software. The problem is non-linear. To be able to monitor the response of systems with material or geometric nonlinearity (as in the pulley-belt system) we use a pacing process, either time or load. In the modeling of the system in the program FEA-LUSAS Modeller, first, we define the geometric model, then the properties of the system and finally the parameters of the non-linear analysis that will be done. The following is the presentation, commentary and study of the results that will result from the analysis of finite elements. Finally, the conclusions and the literature follow.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DT_M_Nikolopoulos_Dimitrios_1045970.pdf3.93 MBAdobe PDFView/Open

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.