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Análise de elementos finitos Li Quan

A reputação da Tigercat no mercado é de produzir produtos de alta qualidade, duráveis e bem projetados. Todos os funcionários que trabalham em uma máquina, desde a fase de pesquisa e desenvolvimento até o apoio pós-venda, desempenham um papel importante no processo. Esta série analisará as diferentes funções na Tigercat e apresentará os integrantes da equipe que executam tarefas especializadas.

— Chris McMillan

Os engenheiros e designers da Tigercat usam software de modelagem sólida para projetar peças e componentes. Com isso, eles geram uma representação tridimensional de uma máquina para verificar a instalação de peças e se há problemas de design que podem não ser óbvios em um desenho em duas dimensões. Outra grande vantagem é a capacidade de executar a Análise de Elementos Finitos (FEA) em componentes estruturais ou máquinas inteiras.

FEA é a técnica de simular aplicações de máquinas reais em um ambiente virtual. Os engenheiros podem então avaliar o desempenho e a confiabilidade dos projetos sob vários espectros de carga, com base em cálculos de deformação, tensão e fadiga.
Comparação de cabines
A simulação por meio da FEA permite que os engenheiros visualizem como a cabine se comportará sob a carga especificada.
Li Quan é engenheiro especializado em simulação FEA na Tigercat com mais de 25 anos de experiência. O trabalho de Li em FEA começou em 1997, com equipamentos florestais na Timberjack. Depois de trabalhar em outros setores, incluindo máquinas de moldagem por injeção e energia nuclear, Li voltou para os equipamentos florestais. Ele está na Tigercat há mais de dez anos.

Li trabalha como especialista em FEA em todos os grupos de produtos, e não apenas em um grupo determinado. O escopo das suas funções pode variar desde a simulação de testes estruturais da cabine até a operação dos principais componentes para novos produtos.

Segurança da cabine

Todas as cabines do operador devem cumprir a norma ISO e outras normas de conformidade para obter a Certificação de Estrutura Protetora em testes laboratoriais reais. Os testes são feitos colocando a cabine em uma instalação grande e aplicando cargas em diferentes áreas por meio de um carneiro hidráulico grande.

Como esses testes laboratoriais são destrutivos e caros, Li usa a FEA para analisar cada modelo OPS/ROPS (a cabine mais a estrutura de suporte) de acordo com as normas para as quais a cabine será certificada. A simulação por meio da FEA permite que os engenheiros visualizem como a cabine se comportará sob a carga especificada. Através da otimização do design, eles podem garantir que a deformação e a tensão da cabine estão dentro dos limites aceitáveis.

Quando a cabine passa pelo teste real, o resultado é surpreendentemente semelhante à simulação. A economia de custo e tempo alcançada usando este método é substancial, uma vez que o teste destrutivo real é realizado apenas uma vez. O risco da necessidade de uma segunda cabine para realizar um teste adicional é quase eliminado.

Análise de tensão

A análise de tensão é realizada em componentes grandes, como lança, chassi e chassi inferior. O Li é responsável por executar o software FEA nos modelos criados pela engenharia para encontrar áreas suscetíveis a falhas sob carga. O designer pode então usar os dados para fortalecer as áreas vulneráveis. Outra tarefa importante para Li é analisar componentes que falharam em campo. Nesse caso, Li usa a técnica FEA para determinar as causas, de modo que
O software FEA é usado para mostrar a deformação do feller buncher de nivelamento, simulando uma carga na extremidade da lança.
medidas de correção adequadas, incluindo kits de campo e modificações de projeto, possam ser aplicadas a máquinas existentes e produtos futuros para eliminar o problema. A Tigercat formou recentemente uma equipe técnica de análise de elementos finitos com representantes de cada grupo de produtos. O objetivo da equipe é compartilhar conhecimento, desenvolver guias de design e melhorar a eficiência administrativa.