Лимаренко О.М., Лимаренко А.С., Давид М.О.
Одеський національний політехнічний університет, Україна
Одеська державна академія
технічного регулювання та якості, Україна
Визначення напружено-деформованого стану телескопічної стріли автомобільного
крану при різних граничних умовах
Стріла телескопічна
є консольною стержневою системою ступінчастої жорсткості. В багатьох випадках
секції телескопічних стріл є коробчасті стержні. Вибір геометрії перерізів
мотивується можливостями технології виробництва.
Метою розрахунку при
модернізації кранової техніки направленої на підвищення вантажопідйомності – є
оцінка загальної міцності і прогинів.
Аналітичні
дослідження напруженого стану стріл автомобільних кранів, як і інших
металоконструкцій, потребують постійного підтвердження натурними випробуваннями
або чисельними експериментами, що дозволяє проводити їх подальше вдосконалення
аж до завдань оптимізації.
У роботі розглядається "чиста стріла"
шарнірно зчленована з ходовою рамою, оскільки подальше нарощування кінематичної
схеми стріловидного устаткування не несе в собі принципових ускладнень, а
призводить до збільшення трудомісткості розрахунку.
На стрілу діють: вага
вантажу;
власна вага стріли; зусилля у вантажному канаті; зусилля в гідроциліндрах підйому стріли і висунення стріли.
Початкові
дані:
Стріла складається з
трьох секцій: 9,7 м; 17,4 м; 24,7 м.
Розрахункові схеми стрілової системи автокрана побудовані
на підставі технічної документації наданої науково-технічною асоціацією
"Підйомні споруди України".
Розглянуті
розрахункові випадки представлені в таблиці 1
Таблиця 1 Розрахункові випадки
телескопічної стріли
Моделі 1,3,5 складаються з 483 вузлів і 264 елементів,
моделі 2,4,6 складаються з 580 вузлів і 316 елементів. Для моделювання
стрілової системи було побудоване і збережене в бібліотеці програми Ансис 29
поперечних перерізів (15 стандартних, 2 перерізи що забезпечують змінну
жорсткість елементів і 12 оригінальних).
Границя текучості для матеріалу стріли
Таблиця 2 Результати
статичного розрахунку стріловидної системи
Рисунок
1
–
Скінченно-елементна
модель стріловидної системи,
кут нахилу до горизонту 22 град,
стріла складена
За результатами
розрахунку можна зробити висновок що загальна міцність і жорсткість стріли і
стрілової системи забезпечується. Для моделювання і
розрахунку використано метод скінченних елементів реалізований в сучасному програмному комплексі ANSYS. Запропоновано
способи урахування в розрахунковій схемі різних умов закріплення й навантаження,
характерних для підйомно транспортних машин.
Література:
1. Kolomiets L., Non-conservative problems of the stability of bar
structures / Leonid Kolomiets, Viktor Orobey, Aleksandr Lymarenko – Croatia,
Sientifie professional journal of University Noth, Technical journal 9,
3(2015) p. 311-316.
2. Коломієць Л.В. Комп'ютерне моделювання та
чисельний аналіз телескопічної стріли автомобільного крану. / Л.В. Коломієць, О.М.
Лимаренко, О.О. Дащенко, Н.М. Дащенко – Збірник наукових праць Одеської
державної академії технічного регулювання та якості – 2015. – №1 (6) с. 102-105
3. Kolomiets L. Application of
numerical methods for the calculation of core structural elemens with the
discrete nature of rigidities, Winkler coefficients and detachment of the
elastic supports foundation. Leonid Kolomiets, Aleksandr Lymarenko, Alina
Lymarenko – Metallurgical and Mining Industry, 2015, № 6 p. 548 – 555.
4.
Limarenko A.M. The optimization of car engine piston-rod by numerical method. / A.M. Limarenko, V.V. Khamray, A.A. Druzhynin. Вісник Одеської державної академії будівництва і
архітектури – 2015. ч.1 вип 51, с. 586-589.
5. Лимаренко О.М. Розрахунок телескопічної стріли автомобільного крану. /
О.М. Лимаренко, Дащенко О.О., Лимаренко А.С. – Science and civilization 2015 – Construction and architecture Physics Technical sciences, England, Sheffield
№ 24 с. 69-73