WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Во всех предыдущих исследовательских работах, связанных с оцен­кой НДС несущих систем автобусов и троллейбусов, не учитыва­лись касательные напряжения, действующие в элементах конструкции. Поэтому при теоретическом исследовании НДС были определены расчётные значения максимальных касательных напряжений в сечениях элементов, находящихся в районах поломок, и их значения приведены в таблице.

Рис.5. Сравнение величин напряжений, полученных экспериментально и МКЭ в районе переднего моста левого лонжерона

На верхней полке - эксперимен­тальные напряжения, на нижней - расчётные, а) изгиб; б) кручение на левый борт; в) кручение на правый борт

Отмечено, что в случае максимального приближения расчётной модели к реальной конструкции величины расчётных напряжений близки к значениям, полученным в эксперименте. Чем выше уровень напряжённого состояния элемента, тем точнее оценка величины расчётного напряжения. Максимальное расхождение – 12%, в малонагруженных элементах расхождение величин напряжений достигает 52%.

Анализ величин касательных и нормальных напряжений в сечениях, подверженных разрушениям, показал, что значения их сопоставимы. Последнее обстоятельство вызывает резкое увеличение эквивалентных напряжений в этих сечениях.

На основе результатов исследований эксплуатационного ресурса, расчётных величин напряжений в элементах конструкции предложена новая методика, позволяющая с использованием высоких информационных технологий выявлять наиболее нагруженные места в конструкции на стадии проектирования.

Максимальные касательные напряжения

Район

исследования

Изгиб,

МПа

Кручение, вывешено левое колесо,

МПа

Кручение, вывешено правое колесо,

МПа

Левый

лонжерон

Передний мост

10,84

23,38

8,7

Задний мост

6,6

7,9

7,1

Правый

лонжерон

Передний мост

10,2

11,65

21,92

Задний мост

10,4

15,05

8,71

Предлагаемая методика:

  1. На первом этапе разрабатывается эскизный проект конструкции машины. Наиболее часто при эскизном проектировании используются аналоги с соблюдением всех ограничений, предусмотренных ГОСТ (габариты, вес, радиус поворота и так далее).
  2. Для эскизного проекта несущей системы машины разрабатывается расчётная модель конструкции по рекомендациям, предложенным в третьей главе. Задаются сечения элементов и их материал, нагружение модели и её закрепление, то есть граничные условия.
  3. Проводится расчёт напряжённо-деформированного состояния элементов конструкции с помощью программных комплексов, использующих метод конечных элементов.
  4. Анализируется напряжённо-деформированное состояние элементов конструкции и особенно тех сечений, которые подвергались разрушениям в аналогичных конструкциях.
  5. По всем элементам конструкции выявляются сечения, суммарные касательные напряжения. В этих сечениях на следующем этапе меняется поперечное сечение, обеспечивающее неравенство. При выполнении этого условия прочности возможен переход к следующему этапу.
  6. По окончательно принятой расчётной модели разрабатывается конструкторская документация.

Применение данной методики позволит максимально избежать мест в конструкции, подверженных разрушениям в эксплуатации, вносить необходимые коррективы в конструкцию несущей системы и соответственно в исходные данные расчётной модели с целью обеспечения требуемой прочности. Такая доработка конструкции на ранней стадии проектирования даёт возможность снизить время проектирования и разработать рациональную конструкцию.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

  1. Предложена новая методика разработки несущих систем машин на ранней стадии проектирования, в основу которой положена оценка уровня касательных напряжений в сечениях элементов при кручении конструкции, определяющих вероятность её разрушения. Установлено, что уровень касательных напряжений в 10МПа обеспечивает неразрушение конструкции в эксплуатации.
  2. Анализ результатов расчёта и эксперимента величин нормальных напряжений показал их качественное и количественное совпадение, что свидетельствует о достоверности принятой расчётной модели.
  3. Исследование напряжённо-деформированного состояния несущих систем транспортных машин, выполненное методом конечных элементов для различных вариантов загрузки машины при изгибе и кручении, позволило выявить характер распределения касательных и нормальных напряжений по элементам конструкции и оценить напряжённое состояние в местах разрушения элементов конструкции.
  4. Проанализирован обширный материал по поломкам элементов несущих систем автобусов и троллейбусов в эксплуатации, имеющих разную конструкцию несущей системы. Установлено, что наиболее частыми разрушениями конструкции 49% являются разрушения элементов в районе заднего моста и крепления двигателя. Эксплуатационные распределения ресурсов при коэффициенте вариации последнего =0.5…0.8 хорошо аппроксимируются законом Вейбулла.
  5. Анализ величин средних ресурсов несущих систем машин до поломки показал, что большинство конструкций имеют ресурс меньше требуемого. Внедрение предлагаемой методики позволит снизить вероятность разрушений конструкции в эксплуатации и тем самым обеспечить нормативный срок службы машины.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

  1. Буцынский В.А. Опыт оценки ресурса несущих систем транспортных машин / В.Е. Боровских, У.В. Боровских, В.А. Буцынский //Вестник Саратовского государственного технического университета, 2006. - №3(14). Вып. 1. – С. 55 - 60.

Публикации в других изданиях

  1. Буцынский В.А. Специальный автомобиль для перевозки инвалидов в колясках /В.Е. Боровских, В.А. Буцынский. С.А. Черкасова // Актуальные проблемы транспорта Поволжья и пути их решения: межвуз. науч. сб. – Саратов: Саратовский государственный технический университет, 2006. – С. 65-70.
  2. Буцынский В.А. Оценка напряжённого деформированного состояния элементов несущих систем конструкций при различном их исполнении / В.Е. Боровских, В.А. Буцынский, С.А. Руженков // Управляющие и вычислительные комплексы в машино- и приборостроении: межвуз. сб. – Саратов: Саратовский государственный технический университет, 1999. - С. 7-10
  3. Буцынский В.А.Учёт требований прочностной надёжности к несущей системе конструкции троллейбуса на стадии проектирования / В.Е. Боровских, У.В. Боровских, В.А. Буцынский. //Точность и надёжность технических и транспортных систем. Материалы 5 Междунар. науч.-техн. конф. Пенза: Приволжский дом знаний, 25.06.1999. – Пенза, 1999. - С. 123-125
  4. Буцынский В.А. Некоторые вопросы надёжности несущих систем транспортных машин: учеб. пособие для студентов спец. 120700, 170200 по курсу «Теория и расчёт долговечности автомобилей» / В.Е. Боровских, В.А. Буцынский – Саратов: Саратовский государственный технический университет, 2000. - 90 с.
  5. Буцынский В.А. Анализ напряжённо-деформированного состояния несущей системы транспортного средства с позиции долговечности конструкции /В.Е. Боровских, В.А. Буцынский. //Актуальные проблемы транспорта Поволжья и пути их решения: межвуз. науч. сб. – Саратов: Саратовский государственный технический университет, 2001. - С. 198-204.
  6. Буцынский В.А. К вопросу о выборе прочностного критерия при проектировании и доводке несущих систем /В.Е. Боровских, В.А. Буцынский //Проблемы машиностроения и технологии материалов на рубеже веков: сб. статей VIII Междунар. науч.-техн. конф. Ч. 1. – Пенза: Приволжский дом знаний, – 2003. – С. 40-45.
  7. Пат. РФ №56088 Автомобиль для перевозки инвалидов /А.В. Башмаков, В.Е. Боровских, С.А. Черкасова, В.А. Буцынский, У.В. Боровских; заявка №2003502302; заявл. 10.10.2003; опубл. 16.01.2005.
  8. Разработка, изготовление опытного образца и сертификация полуприцепа большой грузоподъёмности соответствующего правилам ЕЭК ООН: отчёт о НИР (заключительный) /руководитель В.Е. Боровских; исп. В.А. Буцынский. – Энгельс, 2006. – 150 с. - № ГР 01200310929
  9. Разработка опытного производства спецавтомобиля для перевозки инвалидов-колясочников (на базе автомобиля ГАЗ-33027): отчёт о НИР (заключительный) /руководитель В.Е. Боровских; исп. В.А. Буцынский. – Саратов. 2006. – 120 с. - № ГР 01200316579.
  10. Буцынский В.А. Оценка прочностных характеристик несущей системы при проектировании низкопольного микроавтобуса /С.А. Черкасова, В.Е. Боровских, В.А. Буцынский //Современные технологии в машиностроении: сб. статей 8 Всерос. науч.-практ. конф. – Пенза: Приволжский дом знаний, 2004. – С. 69-72.
  11. Буцынский В.А. Основные направления разработки несущих элементов конструкции троллейбуса /В.Е. Боровских, У.В. Боровских, В.А. Буцынский. //Актуальные проблемы транспорта России: тр. Междунар. науч.-практ. конф. – Саратов: Саратовский государственный технический университет, 1999. - С. 20-22
  12. Буцынский В.А. Влияние остекления кузова на его несущую способность / С.А. Черкасова, У.В. Боровских, В.А. Буцынский // Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности (МНПК «ЛЭРЭП-2007»): тр. Междунар. науч.-практ. конф. – Саратов: Саратовский государственный технический университет, 12-15 сентября 2007. - С. 328-330.
Pages:     | 1 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»