понедельник, 19 ноября 2012 г.

Курсовой по МКЕ (Методам конечных элементов), часть 1

Изначально «карабином» назывался крюк с защёлкой, при помощи которого подвешивали оружие-карабин к перевязи-бандольеру, после чего схватка продолжалась пистолетами или холодным оружием.
У военного писателя Валльхаузена, в одной из книг, упоминается устройство близкое к карабину.
Карабин — это основное соединительное устройство в скалолазанииальпинизмепромышленном альпинизме, парашютном спорте, роупджампинге и многих других видах деятельности. Применяется для страховок, самостраховок, в качестве блоков, для соединения верёвок со скальными крюками и др.
Так же используется и в повседневной жизни: в рюкзаках, сумках, креплениях для связи ключей и т.д. Вариантов еще много.

Карабины изготавливаются из разных сплавов метала. Все зависит от того где он будет применяться и для чего.
Часто используются карабины из стали. Они применяются в промышленном альпинизме, при спасательных работах, в индустрии и в других местах, где важны надёжность и долговечность в ущерб весу. 
Карабины из сплавов на основе алюминия, так же называемые "алюминиевыми", практически вытеснили стальные в спортивном и  в любительском секторе. Есть минус..они дороже, но и есть так же плюс - они намного легче и могут выдержать большую нагрузку. 
Изготавливают так же и из титана, но встречаются довольно редко и почти полностью вытеснены с рынка предыдущими двумя сплавами. Самый большая проблема титана - хрупкость и малая теплопроводность. Маленькая трещинка или царапинка является концентратором напряжения и может привести к поломке. Есть выражение «титан — металл крылатый: когда полетит, никто не знает». А малая теплопроводность по сравнению с алюминием приводит к оплавлению верёвки.

Виды карабинов (взято из Wikipedia):


Муфтованные (защелкивающие) и немуфтованные карабины

Муфтованные карабины оснащены специальной муфтой, которая не дает им самопроизвольно открываться. Муфты бывают резьбовые, байонетные и пружинные (автоматические), последние более удобны для работы одной рукой, но могут отказать на морозе.

Карабины с «зубом» и с замком «Key Lock» (и его аналогами)

Сейчас многие карабины изготавливаются с системой Key-Lock (встречаются и другие названия, но суть одна). Это означает, что в месте, где при закрытии карабина примыкает защелка на теле карабина отсутствует так называемый «зуб». Такие карабины удобнее, так как не цепляются «зубом» за крючья, тросики закладок, верёвку.

Карабины Maillon rapide

В тех случаях, когда предполагается нагрузка на карабин, по направлению не совпадающая с его длинной стороной или нагрузки, направленные более чем в две стороны (подробнее см. ниже), применяются специальные карабины «Maillon rapide» (рапиды). Отличительной чертой этих карабинов является отсутствие откидной защёлки, которая заменена усиленной резьбовой муфтой, и изготовление из стального прутка. Чаще всего используются рапиды овальной формы № 7 и 8 (номер обозначает диаметр прутка в мм). В спелеологии применяются также рапиды полукруглой и дельтовидной формы с диаметром прутка 10 мм, где они выступают как центральное звено подвесной системы, к которому присоединяется остальное снаряжение. Значительно реже используются рапиды прямоугольной формы (для соединения плоских лент) и в виде скрученного овала.
Форма карабинов: 

Карабины должны обладать такой формой, чтобы самопроизвольно правильно располагаться в руке и на верёвке. По форме карабины бывают овальные, треугольные, трапециевидные (D-образные), асимметричные D-образные, грушевидные и др.

Я покажу стальной треугольный карабин, который я уже сделала в SolidWorks 2008 (рис.1). 


Рис.1

Одним из пунктов моего курсового является создание рендера конструкции (рис.2). На данном изображении в качестве материалов использовались золото и алюминий. Не судите строго, это все лишь рендер. 


Рис.2

А вот как карабин выглядит в Femap?
Сперва мне бы хотелось показать отдельно деталь, которую я импортировала. И приложенные к ней первые испытательные нагрузки. 


Рис.3

Рис.4

Расчет это не окончательный, а только пробный, как писалось выше. На рис.4 мне хотелось показать как может деформироваться тело при определенных нагрузках. 
На этом вступительная часть закончилась. 

Продолжение следует..

1 комментарий: