Влияние конструктивных особенностей крепления поперечных балок платформы большегрузного автомобиля на долговечность конструкции

• Автор: Петер, Юрий Никодимович
• Шифр специальности: 05.05.03, 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ИССЛЕДОВАНИЕ НАГЕШННОСТИ ПЛАТФОРМЫ В ДОРОШШХ

УСЛОВИЯХ II

1.1.Анализ конструкций платформ и эксплуатационных разрушений е элементовII

1.2.Методика исследования нагруженности конструкции

1.3.Изучение напряжений в элементах платформы

1.4.Выявление характерных опасных вариантов нагружения

1.5.Выводы 4

ГЛАВА П. СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАТФОРМЫ И Е ЭЛЕМЕНТОВ

2.1. Установление параметров для нагружения конструкции в стендовых условиях

2.2.Разработка схем и режимов стендовых испытаний деталей и узлов платформы
2.3.Оценка напряженного состояния элементов крепления поперечных балок при различных конструктивных исполнениях
2.4.Выводы
ГЛАВА Ш. НАПЕЯЖЕННОДЕФОШРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ДЕТАЛЕЙ
КРЕПЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ БАЛОК
3.1. Расчет усилий и напряжений в элементах конструкции
3.2.Определение напряжений в деталях крепления
поперечных балок с учетом концентрации
3.3.Исследование напряженнодеформированного состояния элементов крепления поперечных балок
методом фотоупрутих покрытий
3.4. Сравнение результатов расчета с экспериментальными данными
3.5. Выводы
ГЛАВА 1У. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ КРЕПЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ БАЛОК ПРИ
РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ИСПОЛНЕНИЯХ
4.1. Исследование влияния жесткости крепления
на долговечность конструкции
4.2. Влияние конструктивных особенностей деталей крепления на их долговечность
4.3. Расчет элементов крепления на долговечность
4.4. Разработка рекомендаций по улучшению существующих конструкций узлов крепления поперечных балок
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Оценить долговечность можно расчетными способами. Но, поскольку, нагрузки обычно меняются во времени случайным образом, расчет чрезвычайно усложнен. Такие расчеты необходимо проводить с использованием результатов стендовых испытаний /, /, так как при этом повышается точность прогноза долговечности натурных деталей. Решение вопросов методики расчета и экспериментальных исследований долговечности деталей платформы основано на трудах советских и зарубежных ученых, изучавших режимы нагружения в деталях и конструкциях при действии случайных переменных нагрузок и закономерности процесса накопления усталостных повреждений. Фундаментальные исследования в этой области проведены Серенсеном С. В. и его школой, Решетовым Д. Н., Болотиным В. В., Кинасошвили P. C., Ко-" гаевым В. П. и др. Из иностранных ученых следует отметить А. Пальм-грена, М. А. Майнера, Б. Ф. Лангера, Ф. Ричарта, Е. Гаснера, В. Вей-булла, А. Фрейденталя и др. В данной работе при решении вопросов долговечности конструкции широко применялись ускоренные стендовые натурные испытания. При расчете долговечности деталей применялись методы, которые базируются как на гипотезе линейного суммирования повреждений /, /, так и на гипотезе нелинейного накопления повреждений /, /. Расчетно-теоретическая и экспериментальные части работы были вып-олнены автором в - г. КАМАЗ", на автополигоне НАШ и на заводе-ВТУЗе при автозаводе им. И.А. Лихачева. ГЛАВА I. Платформа предназначена для размещения на автомобиле различных грузов. Анализ существующих конструкций показывает, что большинство грузовых платформ имеют, преимущественно, следующую конструктивную схему, рис. I/. На несущий элемент шасси автомобиля (лонжерон рамы) I опирается продольная балка основания 2, к которой через определенный интервал посредством соединительных элементов 3 крепятся поперечные балки 4, связанные между собой продольными усилителями 8 и обвязками 5; к образованному, таким образом, каркасу крепятся пол 7 и откидные борта 6. Общий виц типичной конструкции бортовой платформы изображен на рис. Как правило, для снижения массы платформы, поперечные балки, усилители пола и обвязки выполняются из тонкостенных стержней открытого профиля (чаще корытообразного) /I/, поэтому перечисленные элементы образуют пространственную каркасную конструкцию, расчетную схему которой можно представить в виде, приведенном на рис. В данной схеме элементы каркаса заменены стержнями совпадающими с линией проходящей через центры тяжести сечений. Платформа 3 опирается на раму I через множество опор 2, имеющих определенную жесткость и зазоры. Борта 8 крепятся к основанию и стойкам 5 при помощи связей 6 и 7 тоже имеющих определенную жесткость и зазоры. Настил пола представлен в виде плиты определенной жесткости. Рис. Рас. При рассмотрении различных конструкций платформ отечественных и зарубежных автомобилей удалось установить, что их основное принципиальное отличие заключено в способе соединения поперечных и продольных балок основания. На рис. Все конструкции объединяет одна общая черта: к продольной балке при помощи соединительных элементов крепится поперечная балка. Количество балок на платформе зависит в основном от нагрузки, характеристик поперечного сечения и свойств материала балок. В связи с тем, что площадь контакта балки с лонжероном ограничена, резко повышаются местные напряжения в зоне контакта и, как следствие, создаются условия для местного смятия профиля поперечной балки. Поэтому появилась необходимость усиливать профиль балки на участке соприкосновения с лонжероном при помощи вставок коробчатого или повторяющего профиль балки сечения. Сопоставляя су*' : ществующие конструкции узлов крепления, трудно проследить общий подход к решению вопроса об усилении балки. Это может быть объясне* но тем, что- в большинстве случаев, усиление основывалось на эмпирических данных и представлениях, т. На приведенных иллюстрациях (см. Как можно видеть, трещины носят усталостный характер. Из этого следует, что разрушения вызваны воздействием на элементы крепления высоких переменных напряжений.