Удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин на основі міцністного розрахунку з врахуванням умов експлуатації - Автореферат

ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УДОСКОНАЛЕННЯ ТРИМКИХ КОНСТРУКЦІЙ БУРЯКОЗБИРАЛЬНИХ МАШИН НА ОСНОВІ МІЦНІСТНОГО РОЗРАХУНКУ З ВРАХУВАННЯМ УМОВ ЕКСПЛУАТАЦІЇЗахист відбудеться “_5_” ___березня____ 2002 р. о __14__ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.02 з захисту докторських дисертаційних робіт у Тернопільському державному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Представлено результати експериментальних досліджень динаміки навантаженості рам двигунів в умовах експлуатації, визначено характеристики тріщинотривкості матеріалу рами. The analytical dependences for definition of factors of intensity of pressure with the account warpings of cross sections of open structures, account of residual durability of carrying elements of designs of machines for harvest sugar beet are offered. Key words: machine for harvest sugar beet, warping, resource, crack, frame, stress intensity factor, dynamic loading.Щодо рамних конструкцій, то це завдання трансформується у взаємозвязок металомісткості з ресурсом їх роботи. Тому такий підхід дає неоднозначні результати щодо самих конструкцій і прогнозованого строку служби машин в цілому. Виходячи з цього, на сучасному рівні проектування сільськогосподарських машин, зокрема бурякозбиральної техніки, необхідні розробки більш досконалих методів розрахунку, які враховують реальні умови експлуатації та технологію виготовлення конструкції, а також створення певної відправної бази, тобто критеріїв оцінки, що у підсумку забезпечує оптимізацію їх параметрів і визначення необхідного ресурсу роботи машин. Розрахунок напружено-деформівного стану цих конструктивних структур з врахуванням реальних умов навантаження і визначення найбільш імовірних перетинів втомного руйнування. Експериментальні дослідження проводились в натурних умовах експлуатації з метою визначення реальної динаміки навантаження рами двигуна машини КС-6Б.У розділі І “Проблеми і задачі оцінки міцності тримких конструкцій бурякозбиральних машин” проаналізовано причини виходу з ладу мобільних машин для збирання цукрових буряків, проведено огляд методик оцінки міцності тримких конструкцій сільськогосподарських машин. На основі досліджень, врахувавши депланацію поперечних перетинів отримано залежності для визначення КІН нормального відриву у вершині тріщини, а також визначено величини КІН для особливостей навантаженості тримких конструкцій бурякозбиральних машин. Так як рама двигуна складається з елементів, виготовлених із швелерів гнутого профілю, для яких найімовірнішим місцем зародження тріщин є вершини їх поличок, то КІН у вершині такої тріщини визначається при дії на даний елемент згинально-крутного бімоменту. Таким чином визначено шуканий розподіл нормальних напружень в розглядуваному нетто-перетині гнутого швелера: Внаслідок поділу отриманої лінійної епюри напружень на складові, які відповідають деформації розтягу і деформації чистого згину, визначено номінальні напруження у вершині тріщини () і в кутовій точці перетину стінки та полички швелера (). Сумарна величина КІН при лінійному розподілі напружень приймає значення: Вираз для визначення КІН нормального відриву у випадку депланації гнутого швелера з крайовою тріщиною, що виходить з вершини полички, з достатньою для інженерного застосування точністю отримано у наступному вигляді: де - поправочна функція для отримання числового значення КІН, що враховує вплив розмірів тріщини і геометрію перетину.У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, яка полягає у комплексному підході до удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин, основаному на проведенні міцністних розрахунків з використанням механіки крихкого руйнування і визначенні реальної динаміки навантаженості. Розроблено методику оцінки міцності рам двигунів бурякозбиральних машин, котра на етапі проектування дозволяє прогнозувати ресурс роботи конструкцій з врахуванням можливої їх дефектності, а також умов експлуатації при встановленні оптимальних запасів міцності та довговічності. Внаслідок статистичної обробки і систематизації результатів досліджень визначено наступні коефіцієнти динамічності: в опорах двигуна - ліва задня - 1.71, права задня - 1.86, ліва передня - 1.28, права передня - 1.32; привід гідронасосів - 3.24; радіатори і маслобаки - 1.73; насос ГСТ - 1.88. Проведено розрахунок напружено-деформівного стану рами двигуна з врахуванням динаміки навантаженості і визначено найбільш небезпечні перетини - вузол № 18, тобто кріплення правої задньої опори двигуна (середньо-максимальне напруження рівне 154.89 МПА). Вперше в інженерній практиці отримано залежності для визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень нормального відриву, як функції від бімоментів для швелерів гнутого профілю, а також для прогнозування ресурсу роботи конструкцій.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ