Bằng phương pháp PTHH và sử dụng phần mềm ANSYS, ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực khi TTL làm việc ở giai đoạn quá độ và trong trường hợp tải trọng tĩnh được tính tốn với kết quả như sau:
* Ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực cho trường hợp tải trọng tĩnh:
Kết quả tính tốn ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực bằng phần mềm ANSYS trong trường hợp tải trọng tĩnh như sau:
Hình4.9. Chuyển vị của cánh tay thuỷ lực dạng đồ hoạ trong trường hợp tải trọng tĩnh
Hình4.10. Ứng suất tương đương dạng đồ hoạ của cánh tay thuỷ lực trong trường hợp tải trọng tĩnh
Chuyển vị của cánh tay thuỷ lực tăng dần từ phía đầu cánh tay thuỷ lực (đầu chốt nối với trụ quay) đến đầu liên kết với cẳng tay thuỷ lực (Hình 4.9). Chuyển vị lớn nhất (DMX): 0,008328 m (hình 4.9).
Khu vực chịu ứng suất tương đương (Von Mises Stress) lớn nằm ở vùng cận khớp nối với tai liên kết xi lanh co duỗi cẳng tay, tiếp theo là vùng lân cận (hình 4.10). Vị trí có ứng suất lớn nhất có giá trị δe= 0,454. 109 N/m2. Tuy nhiên đó là giá trị ứng suất cục bộ. Vùng ứng suất lớn nhất quan tâm nằm trên thân cánh tay thuỷ lực có giá trị δe=0,677.108N/m2. Như vậy, trong trường hợp tải trọng tĩnh, cánh tay thuỷ lực đủ bền với hệ số an toàn n =290. 106 / 0,677. 108= 4,284.
* Ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực ở giai đoạn bắt đầu nâng tải:
Chương trình tính tốn ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực ở giai đoạn TTL bắt đầu nâng tải bằng phần mềm ANSYS cho kết quả như sau (hình 4.11 và hình 4.12):
Hình4.11. Chuyển vị của cánh tay thuỷ lực dạng đồ hoạ ở giai đoạn bắt đầu nâng tải
Hình4.12. Ứng suất tương đương dạng đồ hoạ của cánh tay thuỷ lực ở giai đoạn bắt đầu nâng tải
Kết quả tính tốn ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực bằng phần mềm ANSYS ở giai đoạn bắt đầu nâng tải cho thấy, chuyển vị của cánh tay thuỷ lực tăng dần từ phía đầu cánh tay thuỷ lực (đầu chốt nối với trụ quay) đến đầu liên kết với cẳng tay thuỷ lực (Hình 4.11). Chuyển vị lớn nhất (DMX): 0,013867m. Khu vực chịu ứng suất tương đương (Von Mises Stress) lớn nằm ở vùng giữa cánh tay thuỷ lực và tập trung ở tấm trên và dưới của cánh tay thuỷ lực (Hình 4.12). Vị trí có ứng suất lớn nhất có giá trị δe= 0,756. 109 N/m2. Và đây là giá trị ứng suất cục bộ. Ứng suất tương đương lớn nhất cần quan tâm trên thân cánh tay thuỷ lực có giá trị bằng δe=0,113. 109 N/m2 .Ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực ở giai đoạn bắt đầu nâng tải dạng bảng kê được tóm tắt thể hiện trong phụ lục 3.
Như vậy, trong khi TTL bắt đầu nâng tải, cánh tay thuỷ lực đủ bền với hệ số an toàn n = 290. 106/0,113. 109 = 2,57.
* Ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực ở giai đoạn hạ tải và phanh:
Chương trình tính tốn ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực ở giai đoạn TTL hạ tải và phanh bằng phần mềm ANSYS cho kết quả như :
Hình4.13. Chuyển vị của cánh tay thuỷ lực dạng đồ hoạ
Kết quả tính tốn ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực bằng phần mềm ANSYS ở giai đoạn hạ tải và phanh cho thấy chuyển vị của cánh tay thuỷ lực tăng dần từ phía đầu cánh tay thuỷ lực (đầu chốt nối với trụ quay) đến đầu liên kết với cẳng tay thuỷ lực (Hình 4.13). Chuyển vị lớn nhất (DMX): 0,01577
m. Khu vực chịu ứng suất tương đương (Von Mises Stress) lớn nằm ở khoảng
giữa cánh tay thuỷ lực ở tấm trên và dưới, tiếp theo là vùng lân cận (Hình 4.14). Vị trí có ứng suất lớn nhất có giá trị δe= 0,859. 109 N/m2. Đây là giá trị ứng suất cục bộ. Ứng suất tương đương lớn nhất cần quan tâm trên thân cánh tay thuỷ lực có giá trị bằng δe=0,128. 109 N/m2.Ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực thể hiện trong phụ lục 3.
Như vậy, trong trường hợp TTL hạ tải và phanh, cánh tay thuỷ lực đủ bền với hệ số an toàn n = 290. 106/0,128. 109 = 2,266.
* Ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực ở giai đoạn bắt đầu xoay:
Chương trình tính tốn ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực ở giai đoạn TTL bắt đầu xoay bằng phần mềm ANSYS cho kết quả như sau :
Hình4.16. Ứng suất tương đương dạng đồ hoạ của cánh tay thuỷ lực
Kết quả tính tốn ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực bằng phần mềm ANSYS ở giai đoạn TTL bắt đầu xoay cho thấy, chuyển vị của cánh tay thuỷ lực tăng dần từ phía đầu cánh tay thuỷ lực (đầu chốt nối với trụ quay) đến đầu liên kết với cẳng tay thuỷ lực (Hình 4.15). Chuyển vị lớn nhất (DMX): 0,013549 m. Khu vực chịu ứng suất tương đương (Von Mises Stress) lớn nằm ở vùng giữa của cánh tay thuỷ lực (Hình 4.16). Vị trí có ứng suất lớn nhất có giá trị δe=0,737.109 N/m2. Đây là giá trị ứng suất cục bộ. Ứng suất tương đương lớn nhất cần quan tâm trên thân cánh tay thuỷ lực có giá trị bằng δe=0,110. 109 N/m2. Ứng suất và biến dạng của cánh tay thuỷ lực ở giai đoạn hạ tải và phanh dạng số liệu liệt kê thể hiện trong phụ lục 4.
Như vậy, trong trường hợp tải trọng tĩnh, cánh tay thuỷ lực đủ bền với hệ số an toàn n = 290. 106/0,110. 109 = 2,636.