Литература
1. Тартаковский Э. Д. Совершенствование технологии диагностирования подшипниковых подшипников качения по вибрационным характеристикам / депонированнная рукопись/ Э.Д. Тартаковский., Е.А. Игуменцев., А.В. Погребняк. – Харьков, ХИИТ, 1990, 20 с. – Деп. ЦНИИТЭИ МПС, № 5135.
2. Погребняк А. В. Совершенствование методики диагностирования подшипников тепловозных турбокомпрессоров по вибрационным зарактеристикам: дис. канд. техн. наук: 05.22.07: защищена 05.10.1990: утв. 15.12.1990 / Погребняк Андрей Валерьевич. – Днепропетровск, 1990. – 164 с. – Библ.: С. 123–132.
3. ПогребнякА.В. Діагностичні ознаки руйнування підшипників кочення кранових електродвигунів у високочастотному діапазоні віброакустичного сигнала / А.В. Погребняк., А.В. Євтушенко., О.В. Бережний // Вісник /ХНТУСХім.Петра Василенко – Х., 2013. – Вип. 143. С. 214–221.
Дослідження міцності кузова піввагона в процесі його очищення накладними вібромашинами
Галан К.І., спеціаліст
Кузьменко М.О., спеціаліст
Науковий керівник – доцент, к.т.н Романович Є.В.
Харківська державна академія залізничного транспорту
Підприємствами Укрзалізниці щорічно переробляється близько 20….22 тис. піввагонів з насипними вантажами. Переважна частка цих піввагонів розвантажуються самопливом через відкриті розвантажувальні люки. Але при такому способі розвантаження в кузовах піввагонів залишається від кілька сот кілограм до 15…20 тонн. Тому виникає
необхідність в проведенні очищення кузовів піввагонів від залишків насипних вантажів.
Для механізації цього важкого і небезпечного для людини процесу на замовлення Укрзалізниці в Українській державній академії залізничного транспорту розробляється нова високоефективна накладна вібраційна машина. Враховуючі вимоги чинних нормативних документів [5] виникає необхідність в перевірці вже на стадії проектування показників збереження
рухомого складу під час його очищення запропонованою вібромашиною.
Розрахунок конструкції виконаний в програмному комплексі ЛІРА із застосуванням просторової кінцево-елементної розрахункової схеми. Моделювання виконувалося із залученням універсальних кінцевих елементів – оболонки №41, 42, 44 (далі – КЕ), які мають, відповідно, прямокутну, трикутну, і чотирикутну плоску форму. В параметри жорсткості даних КЕ входять:
- модуль пружності (E);
- коефіцієнт Пуассона (n);
- товщина стінки (Н);
- питома вага матеріалу (Rо).
Унаслідок малих переміщень розрахунок припускає пряму пропорційність між навантаженнями і переміщеннями, а також між напруженнями (зусиллями) і деформаціями у відповідності до лінійного закону Гука. Також справедливі принцип суперпозиції і незалежності дії сил.
Загальна кількість вузлів в розрахунковій схемі складає більше 75 тисяч, а елементів – більше 77 тисяч. Загальний вид розрахункової моделі представлений на рис. 1 і 2.
Рисунок 1 – Загальний вигляд кінцево-елементної моделі кузова
піввагона
Рисунок 2 – Вид з середини кінцево-елементної моделі кузова
піввагона
Розрахункова схема складається з шести блоків:
- елементи хребтової балки;
- поперечні балки;
- стійки;
- нижній обв'язувальний пояс;
- верхній обв'язувальний пояс;
- обшивка.
Стиковка здійснюється жорстко в суміжних вузлах відповідних блоків. Ця схема виключає появу зсувів між блоками. Наприклад, на рис.3 наведений фрагмент моделі без обшивки.
Результати розрахунку представлялися у вигляді полів еквівалентних напружень Nе, отриманих із залученням енергетичного критерію.
Для перевірки адекватності розробленої моделі були проведені три серії тензометричних вимірювань на натурних зразках піввагонів в процесі їх очищення за допомогою накладної вібромашини ВНР-2009 розробки УкрДАЗТ (рис. 4). Загалом вимірювання напружень були проведені на 15 піввагонах.
Рисунок 3 – Фрагмент кінцево-елементна моделі кузова піввагона
без обшивки
Результати розрахунку представлялися у вигляді полів еквівалентних напружень Nе, отриманих із залученням енергетичного критерію.
Для перевірки адекватності розробленої моделі були проведені три серії тензометричних вимірювань на натурних зразках піввагонів в процесі їх очищення за допомогою накладної вібромашини ВНР-2009 розробки УкрДАЗТ (рис. 4). Загалом вимірювання напружень були проведені на 15 піввагонах.
Рисунок 4 – Вимірювання напружень в елементах кузова піввагона
під час його очищення вібромашиною ВНР-2009
Для вимірювань була задіяна наступна апаратура:
- мобільна система збору тензометричних даних LTR-212/U-1 (рис.5) Галузевої науково-дослідної лабораторії механізації вантажно-розвантажувальних робіт УкрДАЗТ;
- тензодатчики 2ПКП-15 200В;
- екранований дріт "вита пара" категорії 5е;
- програма PowerGraph для реєстрації та статистичної обробки результатів вимірювань.
Рисунок 5 – Мобільна система збору тензометричних даних
LTR-212/U-1
Висновки
Результати вимірювань показали задовільну збіжність з результатами теоретичних розрахунків. Розбіжність становила від 7 до 20 % і може бути пояснена розбіжністю конструкцій піввагонів, охоплених при вимірюваннях, а також їх різним технічним станом.
На підставі наведеного вище можна вважати, що запропонована кінцево-елементна модель кузова піввагона може бути використана для попередньої оцінки впливу роботи накладних вібромашин, що проектуються, на піввагони.