Долговечность и оптимальное проектирование гусеничного движителя с резинометаллическими элементами (1094948), страница 28

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 28)

5.9. Эпюры распределения давления по длине контакта резинового элементаи проушины при степени обжатия   32,5% :1 – эксперимент; 2 – расчетРис. 5.10. Эпюры распределения давления по длине контакта резинового элементаи проушины при степени обжатия   32,5% :1 – эксперимент; 2 – расчетРис. 5.11. Эпюры распределения давления по длине контакта резинового элементаи проушины при степени обжатия   32,5% :1 – эксперимент; 2 – расчет181Рис. 5.12. Эпюры распределения давления по длине контакта резинового элементаи проушины при степени обжатия   32,5% :1 – эксперимент; 2 – расчетРис.

5.13. Эпюры распределения давления по длине контакта резинового элемента и проушины при степени обжатия   32,5% :1 – эксперимент; 2 – расчетРис. 5.14. Эпюры распределения давления по длине контакта резинового элементаи проушины при степени обжатия   32,5% :1 – эксперимент; 2 – расчетРис. 5.15. Эпюры распределения давления по длине контакта резинового элементаи проушины при степени обжатия   32,5%(образующая боковой поверхности - парабола):1 – эксперимент; 2 - расчет182Рис. 5.16. Эпюры распределения давления по длине контакта резинового элементаи проушины при степени обжатия   32,5%(образующая боковой поверхности - парабола):1 – эксперимент (Целищев В.А. [371]); 2 – расчетРис.

5.17. Эпюры распределения давления по длине контакта резинового элементаи проушины при степени обжатия   32,5% :1 – эксперимент (Целищев В.А. [371]); 2 - расчетФорма резинового элемента и степень запрессовки в отверстие проушиныоказывают первостепенное влияние на характер распределения давления в области контакта резины и металла.У резиновых элементов прямоугольной формы (рис. 5.17) наблюдаетсяплавное падение величины давления при смещении от центра контакта к крайнейточке.

Падение давления по экспериментальным данным составляет 40…50% .Низкое давление ухудшает фиксацию резины, что приводит к ее скольжению относительно металла проушины и истиранию в процессе работы шарнира.Для резиновых элементов с образующей боковой поверхности в формепараболы (рис. 5.15, 5.16) характерно более высокое давление в области контактапри той же степени запрессовки (повышение 25…35%), а также его выравниваниепо длине контакта (перепад не более 10…20%).Эпюра давления в области контакта для резиновых элементов с сечением вформе трапеции (рис. 5.9 - 5.11) имеет характерные пики соответствующие точ-183кам перехода верхнего основания трапеции к боковым сторонам, а по абсолютным значениям в центре контакта приближается к значениям давления для резиновых элементов с параболической образующей боковой поверхности.Сопоставляя эпюры давления на поверхности контакта резинового элемента и проушины в шарнирах различных вариантов, полученные экспериментальным и расчетным путями можно говорить о достаточно высокой сходимости результатов.

Наибольшее расхождение результатов расчета с экспериментальнымиданными наблюдается на границе области контакта, что вызвано сложностью экспериментального измерения давления на краю образца.5.3. Определение радиальной жесткости резиновых элементов шарнирногосоединения звеньев гусеничного движителяЭффективность применения силовых резиновых элементов в конструкциишарнирного соединения звеньев гусеничной цепи с точки зрения снижения динамической нагруженности определяется податливостью гусеничной цепи при растягивающем усилии.Податливость гусеничной ленты при растягивающем усилии определяется впервую очередь характеристиками радиальной жесткости резиновых элементовшарнира. Характеристики радиальной жесткости резиновых элементов определяются конструктивными параметрами металлических и резиновых элементов шарнира, и представляют зависимость радиальной силы от смещения охватывающейвтулки (проушины) относительно арматуры пальца РМШ.Под воздействием радиальной силы охватывающая втулка смещается относительно арматуры пальца, что приводит к сложной деформации резиновых элементов шарнира.

Возникающее при этом сложное напряженное состояние крайнезатрудняет проведение теоретического исследования с помощью аналитическихзависимостей.При радиальном нагружении смещение металлических частей шарнира вызывает выпучивание торцевых поверхностей резиновых элементов и перемещениерезины из области сжатия в область растяжения. Перемещение резины в осевом184направлении при использовании низких и длинных резиновых элементов затруднено, что резко увеличивает радиальную жесткость шарнира. Варьирование толщиной и длиной резинового элемента позволяет изменять радиальную жесткостьконструкции шарнира в широком диапазоне.Приспособление для определения радиальной жесткости представлено нарис.

5.18. Лабораторный образец пальца РМШ, запрессованный с необходимойстепенью обжатия в охватывающую металлическую втулку, жестко фиксируетсяотносительно рамы приспособления. Радиальная сила создается винтовой паройи воздействует на охватывающую втулку шарнира через динамометр. Радиальноеперемещение втулки регистрируется индикатором часового типа. Перед проведением замера проводится предварительное деформирование шарнира с целью стабилизации характеристик шарнира. Для устранения влияния релаксационных явлений обеспечивается медленное нарастание радиальной силы с замером показаний индикатора через минуту после установления заданной нагрузки. Полученные при последовательном увеличении радиальной нагрузки перемещения позволяют построить характеристику радиальной жесткости шарнирного соединения.На рис.

5.19 – 5.25 представлены характеристики радиальной жесткости для образцов РМШ с различной формой и размерами резиновых элементов при различных степенях запрессовки [217, 373] .Рис. 5.18. Приспособление для определения радиальной жесткостирезиновых элементов РМШ185Рис. 5.19. Радиальная жесткость резиновых элементов лабораторного образцапри степени обжатия  :1 – 22,5%; 2 – 27,5%; 3 – 32,5%; 4 – 37,5%Рис. 5.20. Радиальная жесткость резиновых элементов лабораторного образцапри степени обжатия  = 32,5%:1 – эксперимент; 2 - расчетРис. 5.21.

Радиальная жесткость резиновых элементов (парабола) лабораторного образцапри степени обжатия  = 32,5%:1 – эксперимент; 2 - расчет186Рис. 5.22. Радиальная жесткость резиновых элементов лабораторного образцапри степени обжатия  = 37,5%:1 – эксперимент; 2 – расчетРис.

5.23. Радиальная жесткость резиновых элементов лабораторного образцапри степени обжатия  :1 – 22,5%; 2 – 27,5%; 3 – 32,5%; 4 – 37,5%; 5 – 42,5%Рис. 5.24. Радиальная жесткость резиновых элементов лабораторного образцапри степени обжатия  = 32,5%:1 – эксперимент; 2 - расчет187Рис. 5.25. Радиальная жесткость резиновых элементов (парабола) лабораторногообразца при степени обжатия  = 32,5%:1 – эксперимент; 2 - расчетДля всех образцов прямоугольной формы увеличение степени запрессовкиприводит к увеличению радиальной жесткости. При одинаковом объеме резинового элемента образцы прямоугольной формы с внутренним диаметром 26 мм пристепени обжатия 32,5% обладают в два раза большей радиальной жесткостью, чемс внутренним диаметром 30 мм.Форма боковой поверхности резинового элемента оказывает незначительное влияние на радиальную жесткость [217, 373], тем не менее, наблюдается незначительное увеличение радиальной жесткости резинового элемента имеющегосечении в форме трапеции по сравнению с прямоугольным элементом, а резиновый элемент, боковая поверхность которого образована параболой, имеет самуюбольшую жесткость из рассмотренных элементов.Как видно из представленных рисунков, для всех образцов при различнойстепени обжатия зависимости «радиальная сила – перемещение», полученные врезультате расчета и с помощью эксперимента, качественно совпадают.

Расчетнаярадиальная жесткость для всех образцов получилась несколько выше полученнойс помощью эксперимента, что объясняется свойствами резины, условиями проведения опыта и особенностями математической модели. Характеристики материала в математической модели определяются модулем сдвига, который вне зависимости от прилагаемой нагрузки считается постоянным. В действительности модуль сдвига, определяющий упругие свойства резины зависит от величины де-188формации, которая вызывает структурные изменения материала, в результате которых снижается модуль сдвига.

Эффект снижения жесткости резины при повторных деформациях объясняется тиксотропными свойствами материала [252,317, 318]. Количественно расхождение в результатах увеличивается при большихстепенях обжатия.5.4. Определение угловой жесткости резиновых элементов шарнирногосоединения звеньев гусеничного движителяОдним из важных параметров РМШ гусеничного движителя является егожесткость при коаксиальном закручивании. Угловая жесткость шарнирногосоединения зависит от конструктивных параметров резинового элемента до ипосле запрессовки.Коаксиальное закручивание резинометаллического шарнираявляетсянаиболее изученным видом нагружения и сопровождается появлением сдвиговыхдеформаций.

Характеристики

Список файлов диссертации