4 - 2017

Расчет на прочность легкового прицепа общего назначения при загрузке прицепа сыпучим грузом с использованием компьютерных программных средств проектирования SolidWorks/Simulation

Евгений Кузин, генеральный директор ООО «Торговый дом «СаранскСпецТехника»
Евгений Кузин, генеральный директор ООО «Торговый дом «СаранскСпецТехника»
Эдуард Митин, доцент кафедры технологии машиностроения, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет
Эдуард Митин, доцент кафедры технологии машиностроения, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет
Сергей Сульдин, доцент кафедры технологии машиностроения, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет
Сергей Сульдин, доцент кафедры технологии машиностроения, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет
Алина Митина, студентка, Мордовский государственный педагогический институт им. М.Е. Евсевьева
Алина Митина, студентка, Мордовский государственный педагогический институт им. М.Е. Евсевьева

В продолжение темы, начатой в предыдущей статье [1] и раскрывающей вопросы исследования конструкции легкового прицепа при экстренном торможении, необходимо рассмотреть на первый взгляд тривиальные, встречающиеся в ежедневной практике, но при этом не менее экстремальные режимы эксплуатации. К ним следует отнести как трогание с места, так и прохождение прицепом поворота.

Возникающие при этом нагрузки приводят к возникновению в деталях напряжений, величина которых, в конечном счете, определяет надежность изделия в целом.

При производстве прицепа общего назначения используются оптимизированные конструкции режущего инструмента, описанные в источниках [2, 3, 4, 5, 6].

В представленной статье проводится расчет на прочность конечно­элементных моделей легкового прицепа общего назначения, производимого компанией ООО «Торговый дом «СаранскСпецТехника», при его загрузке сыпучим грузом при трогании и повороте. Расчет проведен с использованием компьютерных программных средств проектирования SolidWorks/Simulation аналогично методике, описанной в источнике [7].

Рис. 1. Схема нагрузок для варианта нагружения 
«Трогание с места (сыпучий груз)»

Рис. 1. Схема нагрузок для варианта нагружения «Трогание с места (сыпучий груз)»

Схемы нагружения модели для данного варианта нагружения отображены на рис. 1.

В результате расчета получены распределения напряжений по всей конструкции прицепа (рис. 2­6).

Рис. 2. Распределение напряжений по конструкции прицепа
(боковые борта прицепа)

Рис. 2. Распределение напряжений по конструкции прицепа (боковые борта прицепа)

Результаты расчета представлены в виде эквивалентных напряжений по Мизесу.

Рис. 3. Распределение напряжений по конструкции прицепа
(несущая часть прицепа)

Рис. 3. Распределение напряжений по конструкции прицепа (несущая часть прицепа)

Рис. 4. Распределение напряжений по конструкции прицепа
(торцевые борта прицепа)

Рис. 4. Распределение напряжений по конструкции прицепа (торцевые борта прицепа)

Рис. 5. Распределение статических перемещений 
по конструкции прицепа

Рис. 5. Распределение статических перемещений по конструкции прицепа

Эпюра напряжений изображена с увеличением перемещений для облегчения восприятия результатов.

Рис. 6. Распределение относительной деформации
 по конструкции прицепа

Рис. 6. Распределение относительной деформации по конструкции прицепа

Схемы нагружения модели для данного варианта нагружения отображены на рис. 7.

Рис. 7. Схема нагрузок для варианта нагружения 
«Поворот (сыпучий груз)»

Рис. 7. Схема нагрузок для варианта нагружения «Поворот (сыпучий груз)»

В результате расчета получены распределения напряжений по всей конструкции прицепа (рис. 8­12).

Рис. 8. Распределение напряжений по конструкции прицепа
(боковые борта прицепа)

Рис. 8. Распределение напряжений по конструкции прицепа (боковые борта прицепа)

Рис. 9. Распределение напряжений по конструкции прицепа
(несущая часть прицепа)

Рис. 9. Распределение напряжений по конструкции прицепа (несущая часть прицепа)

Рис. 10. Распределение напряжений по конструкции прицепа
(торцевые борта прицепа)

Рис. 10. Распределение напряжений по конструкции прицепа (торцевые борта прицепа)

Рис. 11. Распределение статических перемещений 
по конструкции прицепа

Рис. 11. Распределение статических перемещений по конструкции прицепа

Рис. 12. Распределение относительной деформации
 по конструкции прицепа

Рис. 12. Распределение относительной деформации по конструкции прицепа

Результаты расчета представлены в виде эквивалентных напряжений по Мизесу.

Эпюра напряжений изображена с увеличением перемещений для облегчения восприятия результатов.

Полученные результаты расчета на прочность конечно­элементных моделей прицепа общего назначения при его загрузке сыпучим грузом при трогании и повороте с использованием компьютерных программных средств проектирования SolidWorks/Simulation показали, что при заявленных схемах загрузки максимальные суммарные напряжения не превышают допускаемые значения, что, в свою очередь, позволяет говорить о высоком качестве легковых прицепов общего назначения, изготавливаемых компанией ООО «Торговый дом «СаранскСпецТехника».

Список использованной литературы:

  1. Расчет на прочность легкового прицепа общего назначения при загрузке прицепа сыпучим грузом с использованием компьютерных программных средств проектирования SolidWorks/Simulation. Кузин Е., Сульдин С., Митин Э., Митина А. САПР и графика. 2017. № 3 (245). С. 67­69.
  2. Library of parametric hob models in the KOMPAS system. Shchekin A.V., Mitin E.V., Sul’din S.P. Russian Engineering Research. 2014. Т. 34. № 5. С. 321­325.
  3. Structure of the library of parametric gear­cutter models in the KOMPAS system. Shchekin A.V., Mitin E.V., Sul’din S.P. Russian Engineering Research. 2014. Т. 34. № 11. С. 701­704.
  4. CAD­assisted hob design. Shchekin A.V., Mitin E.V., Sul’din S.P. Russian Engineering Research. 2013. Т. 33. № 5. С. 279­281.
  5. Автоматизация проектирования червячных зуборезных фрез в системе КОМПАС. Щёкин А., Митин Э., Сульдин С. САПР и графика. 2011. № 12 (182). С. 101­104.
  6. Автоматизация проектирования спиральных сверл в системе КОМПАС. Щёкин А., Митин Э., Сульдин С. САПР и графика. 2013. № 1 (195). С. 90­94.
  7. Выбор рациональной формы сменных многогранных пластин торцовых фрез на основании статистического анализа напряженно­деформированного состояния. Митин Э., Сульдин С., Мартышкин А. САПР и графика. 2017. № 1. С. 55­5