A类游乐设备-大摆锤设计建模与有限元分析

设备主要参数
大摆锤设备主要参数如下：
长x宽x高：13x13x1l(m) 乘载人数:18人 最大摆动半径:13.7m 最大复摆角度:±120°
转盘转速:12r/min
造型关键技术
11) 大摆锤零部件较多且形状复杂，多为旋转件，呈圆心对称 分布。可以先绘制前视图，再利用旋转、阵列、拉伸切除、倒圆角、 钻螺钉孔等特征，从而逐个完成三维造型。
12) 以支架等作为固定零件，之后逐一加入与之有配合关系 的相邻零件，完成装配，其中可以添加间隙与过盈关系等。
典型结构的最终三维造型，如图1?图3所示。
图3大摆锤三维模型 图4转筒及吊臂三维模型
3.2有限元模型
运用有限元软件ANSYS分析转筒及吊臂的应力及位移，首 先要计算所受力大小。（1)轴向力:运用Pro/E计算的座椅加人的 质量59700N，由于在ANSYS里已经设定密度值，即转筒和吊臂 的重量已经存在，故外加载荷无需算入内’又在选取回转支承时 已算得离心力为191800N，故可计算出轴向力为251500N。（2)切 向力：根据已知扭矩T=18214N.m，力矩L=9308mm，则可求得切 向力=T/L=1957N。基于前述，建立有限元模型。
单元类型:根据实体结构复杂的特点，选用四面体单元进行 自由网格划分。转筒加吊臂有限元模型共有51642个节点，26394 个单元。
材料模型：材料为45，抗拉强度6b=600Mpa，屈服点6s=
图1转筒三维模型 图2侧向固定架三维模型