Долговечность и оптимальное проектирование гусеничного движителя с резинометаллическими элементами (1094948)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИАЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТИМ. И.И. ПОЛЗУНОВАНа правах рукописиКоростелев Сергей АнатольевичДОЛГОВЕЧНОСТЬ И ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГУСЕНИЧНОГОДВИЖИТЕЛЯ С РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИСпециальность 05.05.03 – Колесные и гусеничные машиныДиссертация на соискание ученой степенидоктора технических наукНаучный консультант:Заслуженный деятель науки РФ,доктор технических наук,профессор В.М. ШариповБарнаул – 20172СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..51. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ……...142. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ С СИЛОВЫМИ РЕЗИНОВЫМИЭЛЕМЕНТАМИ ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯ ……………………………..452.1.
Конструкции резинометаллических шарнирных соединений звеньевгусеничного движителя …………………………………………………………..462.2. Конструкции опорных катков и направляющих колес с резиновымиэлементами внутренней амортизации …………………………………………...672.3. Выводы ………………………………………………………………………..883. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯС РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ …………………………...913.1. Уравнения динамики элементов гусеничного движителя ………………...923.1.1. Уравнения кинематических связей между элементамигусеничного движителя ……….………………………………………………….943.1.2. Уравнения силовых связей между элементамигусеничного движителя …………………………………………………………..993.1.3.
Уравнения динамики гусеничного движителя …………………………..1033.2. Алгоритм решения системы дифференциально-алгебраическихуравнений движения гусеничного движителя ………………………………….1073.3. Программный комплекс для оценки динамических нагрузок резиновыхэлементов гусеничного движителя ……………………………………………...1133.4. Выводы ……………………………………………………………………….. 1194.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ СИЛОВЫХРЕЗИНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯ ……………… 1214.1. Основные соотношения нелинейной теории упругости дляэластомеров ……………………………………………………………………….1224.2. Основные соотношения нелинейной теории упругости вцилиндрической системе координат для потенциала Трелоара ………………. 12634.3. Алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния резиновыхэлементов гусеничного движителя после сборки ………………………………1294.4. Алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния резиновыхэлементов гусеничного движителя при нагружении крутящим моментом ..…1334.5.
Алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния резиновыхэлементов гусеничного движителя при вторичном нагружении радиальнойсилой и крутящим моментом ……………………………………………………. 1344.6. Математическая модель динамического деформирования резиновыхэлементов гусеничного движителя ……………………………………………...1404.7. Определение температурных полей при циклическом деформированиирезиновых элементов гусеничного движителя …………………………………1444.8. Прогнозирование долговечности силовых резиновых элементовгусеничного движителя …………………………………………………………..1494.9.
Программный комплекс для оценки характеристик резиновых элементовгусеничного движителя …………………………………………………………..1564.10. Выводы ……………………………………………………………………… 1705. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГУСЕНИЧНОГОДВИЖИТЕЛЯ С РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ …………. 1735.1. Определение перемещений в сечении резинового элементашарнирного соединения звеньев гусеничного движителя …………………….1735.2.
Определение давления в области контакта резиновых элементови поверхности проушины звена гусеничного движителя ……………………..1795.3. Определение радиальной жесткости резиновых элементовшарнирного соединения звеньев гусеничного движителя …………………….1835.4. Определение угловой жесткости резиновых элементовшарнирного соединения звеньев гусеничного движителя …………………….1885.5. Определение характеристик резиновых элементов шарнирногосоединения звеньев гусеничного движителя при динамическомнагружении ………………………………………………………………………..5.6.
Результаты полевых испытаний и анализ причин разрушения резиновых1934элементов шарнирного соединения звеньев гусеничного движителя ………..2035.7. Стендовые испытания на долговечность резиновых элементовшарнирного соединения звеньев гусеничного движителя …………………….2335.8. Определение характеристик резиновых элементов внутреннейамортизации опорных катков гусеничного движителя ………………………..2395.9. Определение нагрузок, действующих на резинометаллический шарниргусеничной цепи ………………………………………………………………….2465.10.
Выводы …………………………………………………………...................2576. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ГУСЕНИЧНОГОДВИЖИТЕЛЯ С РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ …………2606.1. Определение оптимальных геометрических параметров шарнирногосоединения звеньев гусеничного движителя …………………………………..2616.2. Совершенствование конструкции ограничителей радиальнойдеформации шарнирного соединения звеньев гусеничного движителя …….2696.3. Выбор предварительного угла сборки шарнирного соединениязвеньев гусеничного движителя …………………………………………………2766.4.
Определение оптимальных геометрических параметроврезиновых элементов внутренней амортизации опорных катков …………….. 2796.5. Выводы ……………………………………………………………………….. 286ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ……………………………………..288ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………………………. 295ПРИЛОЖЕНИЕ…………………………………………………………………… 3525ВВЕДЕНИЕДинамические нагрузки, действующие на элементы гусеничного движителя,зависят от основных параметров характеризующих конструкцию гусеничногодвижителя (шаг звена, геометрия гусеничного обвода, диаметры направляющего иведущего колес, масса элементов и т.д.), от режима движения гусеничной машиныи обуславливаются взаимодействием с сельскохозяйственными агрегатами и почвой.
Возрастание скоростного режима гусеничных машин приводит к значительному увеличению динамических и ударных нагрузок в гусеничном движителе,вибрациям. Повышение нагрузок, воспринимаемых элементами гусеничного движителя, приводит к росту деформаций и напряжений, потерь энергии при взаимодействии элементов гусеничного движителя от сил трения в кинематических парах и снижению коэффициента полезного действия. Указанные обстоятельстваснижают долговечность металлических элементов гусеничного движителя вследствие усталостного разрушения, усталостного и абразивного износа.
Кроме того,возрастание уровня вибраций в гусеничном обводе приводит к разрушению грунта, снижению его несущей способности и увеличению потерь на буксование гусеничного движителя.Применение в конструкциях узлов и механизмов гусеничного движителя силовых резинометаллических элементов позволяет значительно снизить динамические нагрузки.
Благодаря упругим и демпфирующим свойствам резины как конструкционного материала, силовые резиновые элементы позволяют реализоватьбольшие относительные смещения металлических элементов гусеничного движителя и гашение динамических нагрузок и ударных воздействий.Проведенные испытания транспортных гусеничных машин и сельскохозяйственных гусеничных тракторов показывают, что применение резинометаллического шарнирного соединения звеньев гусеничной цепи позволяет не только снизить динамические нагрузки, но и повысить коэффициент полезного действия гусеничного движителя.
Применение опорных катков с внутренними резиновымиэлементами в конструкции гусеничного движителя трелевочного трактора позволило значительно сократить разрушение звеньев. Использование наружного рези-6нового бандажа на опорных катках большого диаметра позволило снизить динамические нагрузки, действующие на звенья, а их применение в совокупности созвеньями с обрезиненной беговой дорожкой позволило повысить скорости движения гусеничной машины и снизить вибрации.Снижение динамических нагрузок и замена внешнего трения в открытом металлическом шарнирном соединении звеньев цепи на внутреннее трение в резинев резинометаллическом шарнире позволили увеличить долговечность элементовгусеничного движителя и снизить объем запчастей необходимый для обеспечениязаданного срока службы машины.Несмотря на опыт, накопленный предприятиями транспортного и сельскохозяйственного машиностроения, проектирование конструкций гусеничных движителей с силовыми резиновыми и резинометаллическими элементами требует проведения большого объема научно-исследовательских работ как теоретического,так и экспериментального характера.Обоснованный выбор конструктивных параметров гусеничного движителя ссиловыми резиновыми элементами требует знаний о влиянии их характеристик надинамическую нагруженность элементов ходовой части.
Учитывая современныйуровень развития вычислительной техники и методов математического моделирования, при проектировании гусеничного движителя необходимо опираться на результаты теоретических исследований, позволяющих дать оценку долговечностирезинометаллических элементов и разработать для них рекомендации по выборуоптимальных конструктивных параметров. Разработка математических моделей,численных алгоритмов и программ для ЭВМ, позволяющих определять напряженно-деформированное состояние резиновых элементов, оценивать динамические нагрузки, действующие на элементы гусеничного движителя, дает возможность выработать рекомендации для проектирования силовых резинометаллических элементов гусеничного движителя.Разработка методов расчета силовых резинометаллических элементов пристатических, динамических, ударных, тепловых воздействиях требует знаний вразличных областях механики и вычислительной математики.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
