Στατική Ανάλυση Βιομηχανικού Ελάστρου της Εταιρείας Αλουμινίου ΕΛ.Β.ΑΛ. Α.Ε.

Ένα βιομηχανικό έλαστρο για αλουμίνιο σχεδιάστηκε από την εταιρεία ΤΕΚΑ Systems Α.Ε., για να εγκατασταθεί σε εργοστάσιο της ΕΛ.Β.ΑΛ. Α.Ε. Τα βιομηχανικά έλαστρα χρησιμοποιούν περιστρεφόμενα έμβολα, ασκώντας τεράστιες δυνάμεις πάνω σε φύλλα αλουμινίου για να μειώσουν το πάχος τους. Προκειμένου να εξασφαλιστεί η συνεχής και απρόσκοπτη λειτουργία του ελάστρου, η SIMTEC προσομοίωσε τη στατική συμπεριφορά της μηχανής στο ANSYS Mechanical. Ένα CAD μοντέλο της γεωμετρίας εισήχθη από το AUTODESK Inventor στο ANSYS DesignModeler και εφαρμόστηκε μία διαδικασία «καθαρισμού» του. Το τελικό μοντέλο συμπεριέλαβε όλα τα σημαντικά κομμάτια, έχοντας απλοποιήσει δευτερεύουσες λεπτομέρειες, όπως μικρές βίδες και παξιμάδια, καθώς και καμπυλότητες και λοξοτμήσεις. Χάρη στη συμμετρία της μηχανής, το μοντέλο κόπηκε στη μέση.

Εξετάστηκαν δύο περιπτώσεις για τη δύναμη που ασκείται από το περιστρεφόμενο έμβολο, μία συνηθισμένη δύναμη 150 τόνων και μία υπερφόρτωση των 200 τόνων. Επιπλέον, οι οριακές συνθήκες εφαρμόστηκαν στο μοντέλο Πεπερασμένων Στοιχείων θεωρώντας ότι η βάση είναι πακτωμένη στο δάπεδο, ότι κάθε εξάρτημα είχε το δικό του βάρος καθώς επίσης και ότι οι κατάλληλες ροπές ασκούνται στους δύο κατακόρυφους άξονες του ελάστρου. Παρατηρήθηκαν μόνο μικρές πλαστικές παραμορφώσεις σε μικρές περιοχές, περιορισμένα στις γωνίες της μηχανής. Αυτές αποδόθηκαν στην αφαίρεση των καμπυλοτήτων και των λοξοτμήσεων και δεν παρουσίαζαν κανέναν πραγματικό κίνδυνο. Η μελέτη της Συνολικής Παραμόρφωσης και των Ισοδύναμων Τάσεων (von Mises) έδειξε ότι το έμβολο και το υπόλοιπο βιομηχανικό έλαστρο λειτουργούν μέσα στην ελαστική περιοχή.