Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. К основным функциональным показателям двухрядных опорных катков с наружными массивными шинами, обеспечившим широкое их применение на современных быстроходных гусеничных машинах, следует отнести увеличение поверхности теплоотвода от массивных шин, снижающее тепловую нагруженность шин, повышенную устойчивость гусеницы под катками, снижение нагруженное траков и пальцев вертикальными нагрузками при скоростном проходе поворотов и снижение динамических нагрузок на гусеницу и опорный каток. Однако в процессе эксплуатации двухрядных опорных катков имеет место неравномерное распределение нагрузки между наружными и внутренними шинами. Это зачастую приводит к разной долговечности массивных шин и в итоге к общему снижению долговечности ходовой части. Реализовать высокие эксплуатационные свойства двухрядных опорных катков, как показал опыт применения и результаты исследований, удается только в том случае, если на этапе проектирования увязаны параметры массивных шин и сопрягаемых с опорным катком сборочных единиц, приводящие к равномерному в статистическом смысле распределению нагрузки по шинам. В связи с этим при проектировании и гоготовлении двухрядных опоршых катков возникает ряд проблем, решение которых до сих пор основывалось преимущественно на опыте эксплуатации и экспериментальных исследованиях. Случайный характер нагружения опорных катков приводит к необходимости статистического подхода при изучении распределения нагрузки между наружными и внутренними шинами.
Современные тенденции проектирования быстроходных гусеничных машин направлены на сокращение времени и затрат при выборе параметров, обеспечивающих требуемый уровень надежности, и в частности, массивных шин опорных катков. Такой подход требует учета комплекса конкретных конструктивных и технологических параметров опорного катка, подвески и беговой дорожки гусеницы и может быть достигнут за счет применения на ранних стадиях проектирования методов компьютерного моделирования. Однако использование такого подхода упирается в отсутствие аналитических зависимостей распределения нагрузки по шинам, учитывающих конструктивные и технологические параметры конкретных конструкций опорного катка, подвески и беговой дорожки гусеницы, а также учитывающих их случайный характер. Поэтому изучение закономерностей распределения нагрузки по массивным шинам двухрядных опорных катков представляет собой важную для практики и актуальную научную проблему.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель работы - исследование закономерностей распределения нагрузки по массивным шинам двухрядных опорных катков, обусловленных конструкцией опорного катка, подвески и гусеницы, направленное на обеспечение равновероятной нагруженности внутренней и наружной шин двухрядного опорного катка.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, Для установления детерминированных зависимостей распределения нагрузки по шипам двухрядного опорного катка применяется общий метод расчета концентрации напряжений в деталях машин. При построении вероятностной математической модели использованы элементы статистической динамики гусеничных машин, теория вероятностей и численный метод статистического моделирования (метод Монте-Карло). Проведение и обработка результатов экспериментальных исследований выполнены в соответствии с методами математическай статистики.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Установлены зависимости: коэффициента, характеризующего распределение нагрузки между шинами и коэффициента, характеризующего распределение нагрузки по ширине шин, учитывающие параметры опорного катка, подвески и беговой дорожки гусеницы, а также деформации борта гусеничной машины и нагрузки на опорный каток. Разработан алгоритм вероятностного моделирования распределения нагрузки по шинам, позволяющий учитывать случайный характер параметров конструкций опорного катка, подвески и беговой дорожки гусеницы и величин нагрузок на катки. Предложены условия, выполнение которых обеспечивает равновероятную нагруженность наружной и внутренней массивных шин двухрядного опорного катка.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. С помощью разработанной математической модели исследовано влияние основных параметров конструкции опорного катка, подвески, беговой дорожки гусеницы и внешних нагрузок на распределение нагрузки по шинам. Предложены и разработаны методики по расчетному определению коэффициентов распределения нагрузки по шинам и по выбору параметров опорного катка, подвески, беговой дорожки гусеницы, обеспечивающих равновероятную нагруженность массивных шин двухрядного опорного катка.
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ: Математическая модель распределения нагрузки по шинам (детерминированная и вероятностная), результаты теоретических и экспериментальных исследований распределения нагрузки по шинам двухрядного опорного катка.
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Теоретические и экспериментальные исследования отражены в 11 отчетах о НИР, переданных АО СКБМ. Результаты работы использованы при отработке ходовой части БМП-3 (выбор угла установки блока подвески, жесткость и прочность балансиров, дисков катков, распределение нагрузки между и по ширине шин двухрядного опорного катка, угловые деформации борта гусеничной машины в зонах установки блоков подвесок и т.п.).
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и материалы работы докладываясь и обсуждались: на XIII научно-технической конференции молодых специалистов (Курган, завод им.В.ИЛенина 1984 г.), на научно-техническом совете СКБМ (Курган, 1987,), на XXII,XX1V отраслевых научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов (Ленинград 1986,1988), на на-
учном семинаре кафедры гусеничных машин КМИ (Курган, 1985,1990,1992).
В полном объеме диссертационная работа докладывалась и была одобрена на научном семинаре кафедры гусеничных машин КГУ(Курган,1998), на объединенном научном семинаре "Совершенствование технико-эксплуатационных показателей машин и механизмов" КГУ(Курган,1998), на научно-техническом совете СКБМ (Курган, 1998).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано пять работ в центральной печати.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех разделов основного текста и выводов, изложенных на 99 страницах текста, содержит S^ рисунка, // таблиц, список использованных источников из &Q наименований , приложения.
Похожие диссертации на Вероятностная оценка распределения нагрузки по шинам двухрядного опорного катка гусеничной машины
