Олексюк Василь Петрович. Удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин на основі міцністного розрахунку з врахуванням умов експлуатації

Краткое описание

Олексюк Василь Петрович. Удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин на основі міцністного розрахунку з врахуванням умов експлуатації: Дис... канд. техн. наук: 05.05.11 / Тернопільський держ. технічний ун-т ім. Івана Пулюя. - Тернопіль, 2002. - 143арк. - Бібліогр.: арк. 110-126

Олексюк В. П.Удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин на основі міцністного розрахунку з врахуванням
умов експлуатації. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2002.
Дисертація присвячена питанням удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин на основі оцінки міцності з позиції механіки руйнування. Розроблено інженерну методику оцінки міцності рам двигунів з урахуванням умов експлуатації. Встановлено аналітичні залежності для визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень з урахуванням депланації перетинів відкритого профілю, розрахунку залишкового ресурсу тримких елементів конструкцій бурякозбиральних машин. Представлено результати експериментальних досліджень динаміки навантаженості рам двигунів в умовах експлуатації, визначено характеристики тріщинотривкості матеріалу рами. Удосконалено конструкцію рами двигуна машини КС-6Б, що забезпечить зменшення її металомісткості.

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, яка полягає у комплексному підході до удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин, основаному на проведенні міцністних розрахунків з використанням механіки крихкого руйнування і визначенні реальної динаміки навантаженості. Розроблений напрямок забезпечує прогнозування залишкового ресурсу роботи металоконструкцій при наявності у них технологічних дефектів і реальних дефектів, що виникли у процесі експлуатації, а також дозволяє внести зміни у наявні конструкції з метою їх оптимізації.
Розроблено методику оцінки міцності рам двигунів бурякозбиральних машин, котра на етапі проектування дозволяє прогнозувати ресурс роботи конструкцій з врахуванням можливої їх дефектності, а також умов експлуатації при встановленні оптимальних запасів міцності та довговічності.
На підставі проведених експериментальних досліджень коренезбиральної машини КС-6Б отримано реальну динаміку її навантаженості. Внаслідок статистичної обробки і систематизації результатів досліджень визначено наступні коефіцієнти динамічності:

в опорах двигуна - ліва задня 1.71, права задня 1.86, ліва передня 1.28, права передня 1.32; привід гідронасосів 3.24; радіатори і маслобаки 1.73; насос ГСТ 1.88.

Проведено розрахунок напружено-деформівного стану рами двигуна з врахуванням динаміки навантаженості і визначено найбільш небезпечні перетини вузол № 18, тобто кріплення правої задньої опори двигуна (середньо-максимальне напруження рівне 154.89МПа).
Отримано залежність із визначення поправочної функції, яка характеризуєКІпри згинально-крутному навантаженні швелера гнутого профілю.
Вперше в інженерній практиці отримано залежності для визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень нормального відриву, як функції від бімоментів для швелерів гнутого профілю, а також для прогнозування ресурсу роботи конструкцій. Грунтуючись на цьому, визначено залишковий ресурс роботи рами двигуна з початковою дефектністю.
На підставі проведених експериментальних досліджень визначено характеристики тріщинотривкості основного металу гнутого швелера Ст. 5пс2-св, котрі складають Кth=13МПа, Kfc=72МПа, m=0.9, A=16.6106м-1.
На основі отриманих аналітичних залежностей і значень характеристик тріщинотривкості матеріалу визначено критичні розміри дефектів рами двигуна коренезбиральної машини КС-6Б: порогова довжина тріщинимм,критична мм.
У результаті виконаних у роботі комплексних досліджень проведено оптимізацію конструкції рами двигуна за металомісткістю з прогнозованим ресурсом роботи, внаслідок чого її металомісткість зменшено на 11.4% (7,5кгпри масі рами 65.3кг). Економічний ефект від проведених змін складає 1751.65 гривень з розрахунку на 100 металоконструкцій (акт впровадження додається).