Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Надежность транспортных средств в эксплуатации во многой определяется их несущики системами, ресурс которых в соответствии с доминирующий в настояшее время принципом должен быть ограниченным с установленной вероятность» неразруше-ния. В этой связи существенно повышается требования к точности оценки долговечности новых конструкций несущих систем на ранних стадиях разработки, что заметно снижает риск создания недостаточно долговечных и чрезмерно металлоемких конструкций без многократного повторения различных испытаний доработанных вариантов.
Точность оценки ресурса, прежде всего, требует выявления реальных условий нагружения несущих конструкций и юс адекватного воспроизведения при исследовательских и доводочных стендовых испытаниях. Поскольку указанная проблема решена не полностью, тема диссертации актуальна и представляет несомненный научный я практический интерес.
Разработка и совершенствование методов и средств оценки долговечности соответствуют программам Академии наук. Академии сельскохозяйственных наук. Академии инженерных наук и Академии транспорта РФ. принятым в 1991-93 г.г.. а также плану НИР Оренбургского государственного университета (ОГУ) по теме К 01890006Ш. выполненному в период 1989...1995 Г.Г.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Цель исследования состоит в повышении эффективности НИОКР по созданию рамных несущих систем транспортных средств с высокой надежностью и пониженной металлоемкостью путем повышения достоверности результатов стендовых испытании приближением условий их проведения к эксплуатационным. Задачами работы, обусловленными ее целью, является:
проведение расчетных исследования напряжения в условиях сложного нагружения для типовых тонкостенных профилей и на их основе - количественной оценки компонентного состава кагрухекности в различных дорожных условиях:
локальное моделирование типичных зон эксплуатационного разрушения сварных рамных конструкций, включая теоретическое обоснование размеров моделей;
разработка схемы нагружения и конструкции испытательной установки с обоснованием параметров склонагружателя для обеспечения нагрузочных режимов, адекватных эксплуатационным по компонентному составу напряжений;
разработка технических решений по совершенствованию свар ных узлов ран прицепов сенейства ОЗТП и проверка их эффективност проведением стендовых испытаний:
отработка методики оценки характеристик сопротивления ус талости узлов сварных рай по результатам стендовых испытания и локальных моделей:
создание программно-вычислительного комплекса, автоматизм рующего расчеты на всех этапах исследований.
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ - рамы прицепов семейства ОЗТП (Орског завода тракторных прицепов). Известная универсальность методо дает возможность распространения большинства результатов работ на рамные конструкции автомобилей и их прицепов, строительных ; сельскохозяйственных машин транспортного назначения (тракторов комбайнов и пр.).
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ включала расчеты на основе уточненної теории тонкостенных стержней с использованием ЭВМ: тензонетричес кие исследования на натурных конструкциях и моделях при дорожнн и стендовых испытаниях: статистический анализ процессов нагруже ния: локальное моделирование: стендовые испытания с целъп оцени долговечности и характеристик сопротивления усталости. (ХСУ) раз личных конструктивных вариантов.
получены зависимости для выделения компонент напряжений і условиях сложного нагрухения для типовых тонкостенных профилей:
разработаны методические основы локального моделироваюи зон усталостного разрушения сварных рамных конструкций, вклвчаї определение размеров локальных моделей;
разработан метод расчетного обоснования параметров сило-нагрухателя установки для испытаний локальных моделей на усталость.
разработаны схема нагружения и конструкция устройства длі испытания локальных моделей, позволяющие обеспечивать нагружение. адекватное эксплуатационному по компонентному составу напряжения; положительное решение ВНИИГПЭ о выдаче патента РФ на изобретет» подтверждает новизну предложенных технических решений;'
разработанные на Сазе полученных аналитических зависимостей и алгоритмов программы образуют вычислительный комплекс, поз-
воляюпшп выделять компоненты напряжения, действующих в элементах рамных конструкций, формировать режимы их нагружения при стендовых испытаниях, определять размеры локальных моделей и параметры силонагружателя. контролировать режимы нагружения:
проведена оценка нагруженности опасных зон рамы полуприцепа ОЗТП-9554 в различных дорожных условиях:
предложены технические решения по совершенствованию сварных узлов соединения лонжерона и поперечины рам прицепов семейства ОЗТП:
полученные * по результатам испытания локальных моделей ХСУ повышает достоверность прогнозирующего расчета ресурса за счет учета конструкторско-технологических Факторов реального производства и компонентного состава нагружения. и позволяют значительно сокращать стоимость и продолжительность доводки по сравнению с дорожными, полигонными и стендовыми испытаниями натурных конструкций.
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Разработанная методика и программновычис-лительный комплекс, а также результаты проведенных исследования используются в НТЦ по тракторным прицепам (г. Орск) и в КИБ стендовых испытаний Нефтекамского автомобильного завода при доводке несущих систем прицепов и автомобилей-самосвалов. Подтвержденный суммарный годовой экономический эффект от внедрения результатов работы составляет около 1.6 млн. рублей по курсу рубля на январь 1991 г. Доля автора - 725 тыс. рублей.
Отдельные результаты работы используются в учебном процессе кафедры "Автомобили" ОГУ.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на: Всесоюзной научно-технической конференции "Методы ускоренных стендовых испытаний агрегатов тракторов и сельскохозяйственных машин на надежность" (Челябинск. 1991 г.): 50-й научно-методической и научно-исследовательской конференции КАЛИ (Москва. 1992 г.): Международной научно-технической конференции "Концепция развития и высокие технологии индустрии ремонта транспортных средств" (Оренбург. 1993г.): I областной конференции молодых ученых и специалистов Оренбуржья (Оренбург. 1993 г.); региональной конференции молодых ученых и специалистов Урала и Поволжья (Оренбург. 1994 г.); II Российской научно-технической конференции "Концепция развития и высокие тех-
нологии производства и ремонта транспортных средств" (Оренбург. 1995 г.): семинарах и конференциях Оренбургского политехнической института (сейчас - ОГУ) (1989. ..1995 г.г.).
Работа "Прогнозирование усталостной долговечности несущих
систем транспортных средств", выполненная с участием автора,
удостоена диплома I степени на областном конкурсе работ молодых
ученых и специалистов в 1993 г.
( Диссертация обсуждена и рекомендована к защите на объединен-
ном семинаре кафедр "Автомобили" и "Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей" ОГУ.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 18 работ.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА. Диссертация общим объемом 212 страниц состоит из введения. 5 глав, выводов, списка литературы из 129 наименований и приложений (акты внедрения, сводная таблица зависимостей, описание и распечатка текста программ): содержит 115 страниц машинописного текста. 32 рисунка. 7 таблиц. 47 страниц приложений.
Похожие диссертации на Расчетно-экспериментальная методика стендовых испытаний на усталость рамных металлоконструкций транспортных средств
