Аналіз несучої системи навантажувача за результатами динамічних випробувань у середовищі Ansys motion
DOI:
https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2022.51.0.06Ключові слова:
несуча система, міцність, довговічність, тривимірне моделювання, динаміка, Solidworks, Ansys MotionАнотація
Проблема. При виконанні робочих операцій шарнірна рама навантажувача Т-156Б, яка є модернізованою рамою сільськогосподарського трактора, зазнає навантаження, на які вона не була розрахована. Такі навантаження призводять до поломок і на-далі до скорочення терміну служби всієї машини. Рама є основним елементом, навколо якої побудована машина. Таким чином тільки що випущений з конвеєра навантажувач вже не має закладеної довговічності та надійності. При проектуванні дорожньо-будівельної машини слід враховувати особливості, характер та умови її роботи. Мета. Розробити методику проектування шарнірної рами, в якій будуть враховані навантаження, що діють на раму, шляхом віртуального моделювання реальних ситуацій при ви-конанні технологічних операцій навантажувача. Методологія. Прийнятий у роботі під-хід заснований на використанні комп'ютерної програми тривимірного моделювання Solidworks і програми для розрахунку динаміки багатокомпонентних тіл з урахуванням шарнірних та контактних взаємодій Ansys motion. Результати. У роботі було розгляну-то три випадки виконання технологічних операцій навантажувача. 1. Підіймання повного ковша. 2. Зіткнення з непереборною перешкодою під час наповнення ковша. 3. Переміщення по нерівній поверхні з піднятою стрілою. За результатами розрахунків були отримані сили і крутні моменти в шарнірі зчленування напіврам, а також зусилля, що діє на раму. На основі отриманих результатів було проведено розрахунок на втомну довговічність рами в програмному пакеті Ansys motion. Оригінальність. Аналіз несучих систем шляхом віртуального моделювання реальної поведінки машини за допомогою програмного пакету Ansys motion дозволяє отримати більш точні результати, завдяки гнучким налаштуванням, істотно скоротити час проектування і витрати на дороге проведення натурних ви-пробувань. Практична цінність. Даний підхід до аналізу поведінки несучої системи може бути рекомендований для проектування та визначення технологічних можливостей абсолютно різних колісних та гусеничних машин, а також інших механізмів.
Посилання
Шувалов Е.А., Добряков Б.А., Пантюхин М.Г. (1980). Теория и расчет трактора “Кировец”, Ленинград. Shuvalov E.A., Dobryakov B.A., Pantyuhin M.G. (1980). Teoriya i raschet traktora “Kirovets” [Theory and calculation of the Kirovets tractor]. Leningrad. [in Russian].
Шувалов Е.А., Добряков Б.А., Борисов Ю.И. (1974). Трактор “Кировец”. Описание конструкции и расчет, Ленинград. Shuvalov E.A., Dobryakov B.A., Borisov Yu.I. (1974). Traktor “Kirovets” Opisanie konstruktsii i raschet. [Tractor "Kirovets". Design description and calculation]. Leningrad. [in Russian].
Холодов А.М. Ничке В. В., Назаров Л. В. (1980). Проектирование машин для земляных работ, Харьков. Holodov A.M., Nichke V. V., Nazarov L. V. (1980). Proektirovanie mashin dlya zemlyanyih rabot, [Design of machines for earthmoving]. Kharkov. [in Russian].
Зузов В.Н. (2002). Разработка методов создания несущих систем колесных машин с оптимальными параметрами. МГТУ им.Н.Э.Баумана. Zuzov V.N. (2002). Razrabotka metodov sozda-niya nesuschih sistem kolesnyih mashin s optimalnyimi parametrami. MGTU im.N.E. Baumana. [Development of methods for creating load-carrying systems of wheeled vehicles with optimal parameters]. [in Russian].
Русанов О.А. (2009). Расчетный анализ напряженного состояния и оценка прочности несущих систем тракторов. МГТУ им.Н.Э.Баумана Rusanov O.A. (2009). Raschetnyiy analiz naprya-zhennogo sostoyaniya i otsenka prochnosti nesuschih sistem traktorov. [Calculation analysis of the stress state and assessment of the strength of the bearing systems of tractors]. MGTU im.N.E. Baumana. [in Russian].
Герасимова Т.А. (2005). Исследование и совершенствование методов проектных расчетов несущих конструкций экскаваторов. Институт вычислительного моделирования СО РАН. Gerasimova T.A. (2005). Issledovanie i so-vershenstvovanie metodov proektnyih raschetov nesuschih konstruktsiy ekskavatorov. [Research and improvement of methods for design calculations of load-bearing structures of excavators]. Institut vyichislitelnogo modelirovaniya SO RAN, Krasnoyarsk. [in Russian].
Павленко П.Д. (2005). Методология разработки рациональных конструкций несущей системы и ходовой части большегрузных строительных автомобилей-самосвалов. Набережные Челны. Pavlenko P.D. (2005). Metodologiya razrabotki ratsionalnyih konstruktsiy nesuschey sistemyi i hodovoy chasti bolshegruznyih stroitelnyih avtomobiley-samosvalov. [Methodology for the development of rational designs of the carrier system and chassis of heavy construction dump trucks]. Naberezhnyie Chelnyi. [in Russian].
Альбайуб С. (2006). Разработка методики создания рам грузовых автомобилей минимальной массы, соответствующие требованиям по ресурсу, на стадии проектирования. МВТУ им. Баумана. Albayub S. (2006). Razrabotka metodiki sozdaniya ram gruzovyih avtomobiley mi-nimalnoy massyi, sootvetstvuyuschie trebovaniyam po resursu, na stadii proektirovaniya. [Development of a methodology for creating frames for trucks with a minimum mass that meets the requirements for a resource at the design stage]. MVTU im. Baumana. [in Russian].
Астахова Т.В. (2007). Повышение долговечности рам карьерных автосамосвалов на основе исследования их напряженно-деформированного состояния Институт вычислительного моделирования СО РАН Astahova T.V. (2007). Povyishenie dolgovechnosti ram karernyih avtosamosvalov na osnove issledovaniya ih napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya [Improving the durability of frames of mining dump trucks based on the study of their stress-strain state]. Institut vyichislitelnogo modelirovaniya SO RAN [in Russian].
Кухтов В.Г., Щербак О.В., Суминов А.В. (2016). Совершенствование методов расчета несущей системы шарнирного тягача. Науковий журнал "Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів" (5), 141-147. Kuhtov V.G., Scherbak O.V., Suminov A.V. (2016). Sovershenstvovanie metodov rascheta nesuschey sistemyi sharnirnogo tyagacha. [Improvement of methods for calculating the bearing system of an articulated tractor]. Naukoviy zhurnal "Tehnіchniy servіs agropromislovogo, lіsovogo ta transportnogo kompleksіv" (5), 141-147. [in Russian].
Щербак О.В., Сумінов А.В., Хачатурян С.Л. (2021). Розробка методики проектування спеціалізованих машин на базі шарнірного тягача. Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету, (95), С. 32-37. Shcherbak O.V., Suminov A.V., Khachaturian S.L. (2021). Rozrobka metodyky proektuvannia spe-tsializovanykh mashyn na bazi sharnirnoho tiahacha [Development of a methodology for designing special machines based on an articulated tractor]. Visnyk Kharkiv national automobile and highway university, (95), 32-37. [in Ukrainian].
Кириченко І.Г, Черніков О.В., Роговий А.С., Рагулін В.М., Рєзніков О.О., Табуров О.С. (2021). Особливості комп’ютерного моделювання та дослідження режимів роботи елементів піднімальної платформи Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету. (95), 143–148. Kyrychenko I.H, Chernikov O.V., Rohovyi A.S., Ragulin V.M., Rieznikov O.O., Taburov O.S. (2021). Oso-blyvosti kompiuternoho modeliuvannia ta dos-lidzhennia rezhymiv roboty elementiv pidnimalnoi platformy [Peculiarities of computer modeling and study of operating modes of elements of the lifting platform]. Visnyk Kharkiv national automobile and highway university, (95), 143–148. [in Ukrainian].
Єфименко О. В., Плугіна Т. В., Мусаєв З. Р. (2017) Моделювання робочого обладнання малогабаритного навантажувача за допомогою сучасних програмних засобів Вісник східноукраїнського національного університету ім. Володимира Даля. (4), 98–102. Iefymenko O. V., Pluhina T. V., Musaiev Z. R. (2017) Modeliuvannia robochoho obladnannia malohabarytnoho navantazhuvacha za dopomo-hoiu suchasnykh prohramnykh zasobiv [Modeling of the working equipment of a small barite loader using modern software tools]. Visnyk skhidnoukrainskoho natsionalnoho universytetu im. Volodymyra Dalia. (4), 98 – 102. [in Ukrainian].
Щербак О.В. Р (2002). Разработка рациональных параметров соединительно-управляющего модуля фронтального погрузчика. Scherbak O.V. (2002). Razrabotka ratsional-nyih parametrov soedinitelno-upravlyayuschego modulya frontalnogo pogruzchika. [in Russian].
Щербак О.В., Суминов А.В. (2016). Разработка рациональных параметров несущей системы шарнирного тягача Вестник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету, (73), 229-233. Scherbak O.V., Suminov A.V. (2016). Razrabotka ratsionalnyih parametrov nesuschey sistemyi sharnirnogo tyagacha [Development of rational parameters of the carrier system of an articulated tractor], Vestnik Kharkiv national automobile and highway university, (73), 229-233. [in Russian].
Черніков О. В., Кириченко І. Г., Москаленко А. І. (2010) Комп’ютерне моделювання та аналіз кінематичних особливостей робочого обладнання фронтального навантажувача Прикл. геометрія та інж. графіка. 107–111. Chernikov O. V., Kyrychenko I. H., Moskalenko A. I. (2010) Kompiuterne modeliuvannia ta analiz kinematychnykh osoblyvostei robochoho obladnannia frontalnoho navantazhuvacha [Computer modeling and analysis of kinematic features of front-end loader working equipment]. Prykl. heometriia ta inzh. hrafika. (86), 107 – 111. [in Ukrainian].
Кухтов В.Г., Щербак О.В., Суминов А.В. (2018). Расчет усталостной долговечности несущих систем технологических машин в nCode DesignLife. Науковий журнал "Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів" (13), 193-199. Kuhtov V.G., Scherbak O.V., Suminov A.V. (2018). Raschet ustalostnoy dolgovechnosti nesuschih sistem tehnologicheskih mashin v nCode DesignLife. [Calculation of fatigue life of support systems of technological machines in nCode DesignLife]. Naukoviy zhurnal "TehnIchniy servIs agropromislovogo, lIsovogo ta transportnogo kompleksIv" (13), 193-199. [in Russian].
Кононыхин Б. Д. (2001) Числовые меры и методика сравнительной оценки качества техники Строительные и дор. машины. (3), 39–42. Kononyhin B. D. (2001) CHislovye mery i me-todika sravnitel'noj ocenki kachestva tekhniki [Numerical measures and methods for comparative assessment of the quality of technology]. Stroitel'nye i dor. mashiny. (3), 39–42. [in Russian].
Ловейкін В. С. (2004) Моделювання динаміки механізмів вантажопідйомних машин: (Монографія). Миколаїв. Loveikin V. S. (2004) Modeliuvannia dynamiky mekhanizmiv vantazhopidiomnykh mashyn [Modeling of the dynamics of mechanisms of van lifting machines]. (Monohrafiia). Mykolaiv. [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Автомобільний транспорт
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
