Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В последнее десятилетие наше тракторостроение столкнулось с неизвестными для него ранее трудностями: во-первых, с резким сокращением платежеспособного спроса на его продукцию, во-вторых, с конкуренцией между предприятиями как внутри страны, так и с зарубежными производителями. Это вынуждает отечественных производителей к более активной разработке новых более совершенных конструкции тракторов и совершенствованию отдельных узлов и агрегатов. Также наиболее важным моментом для современного тракторостроения становится сокращение сроков проектирования новых конструкций.
Совершенствование тракторов, в частности сельскохозяйственных, в настоящее время идет в направлении повышения энергонасыщенности и роста рабочих скоростей. Это обстоятельство обусловливает повышение требований к прочности и надежности шарнирных соединений гусеничного обвода.
При характерном для современного тракторостроения возрастании рабочих скоростей увеличивается напряженность отдельных элементов гусеничного обвода, ускоряются процессы износа их трущихся частей, и в первую очередь, шарнирных соединений.
Одним из путей решения задач снижения нагруженности и увеличения срока службы элементов гусеничного движителя является использование в конструкциях узлов и механизмов движителя силовых резинометаллических элементов. Учитывая особенности резины как конструкционного материала, требуется четкое представление о механическом поведении, о влиянии геометрических параметров резиновых элементов на работоспособность резинометаллического шарнира при всех видах нагружения. Форма, геометрические параметры существенно влияют на величину деформации при нагружении, на жесткостные характеристики, на теплообразование. Выбор геометрии резинового элемента может обеспечить заданный моторесурс шарнирных соединений и их надежность при эксплуатации. Именно этой проблеме, то есть созданию методов, алгоритмов и программных комплексов по оптимальному проектированию конструктивных параметров резинометаллических шарнирных соединений посвящена настоящая работа.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Создание методов и алгоритмов расчета для оптимального проекпгрования конструктивных параметров резинометаллических шарнирных соединений гусеничной цепи.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Для решения поставленных задач используются методы механики твердого деформируемого тела, в
частности нелинейной теории упругости, методы оптимизации упругих тел, численные методы математического анализа.
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В качестве объекта исследования выбраны рсзинометаллические шарнирные соединения звеньев гусеничного движителя сельскохозяйственного трактора.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научную новизну работы составляют:
математическая модель механического поведения резиновых элеиентов при больших начальных деформациях, связанных со сборкой, и наложения вторичных деформаций от радиальной силы и крутящего момента;
математическая модель оптимального проектирования геометрических параметров резиновых элементов и арматуры РМШ;
алгоритм численного расчета напряженно-деформированного состояния резиновых элементов любой геометрической формы при всех видах нагружения;
алгоритм численного расчета напряженно-деформированного состояния арматуры РМШ любого конструктивного исполнения;
алгоритм определения оптимальных, конструктивных параметров резинометаллических шарнирных соединений.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Представленные в работе алгоритмы, определения оптимальных конструктивных параметров резннометаллического шарнирного соединения, расчета напряженно-деформированного состояния резиновых элементов и арматуры, направлены на создание конструкций шарнирных соединений позволяющих повысить ресурс гусеничного движителя.
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. На основании выполненных исследований, создана методика определения оптимальных конструктивных параметров резннометаллического шарнирного соединения, а также методики расчета напряженно-деформированного состояния резино-~вых элементов и арматуры, являющиеся основой для создали про-граммного комплекса направленного на нахождение оптимальных конструктивных параметров резинометаллических шарнирных соединений.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Положения работы докладывались на международных конференциях (II Международная конференция "Совершенствование систем автомобилей, тракторов и агрегатов" г. Барнаул 2000).
ПУБЛИКАЦИИ. Основные положения опубликованы в восьми печатных работах.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, семи глав основного текста и выводов, изложенных на 127 страницах текста, содержит 51 рисунок, 7 таблиц, список использованных источников из 88 наименований.
