Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Ильясов Р.С. -> "Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства " -> 136

Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства - Ильясов Р.С.

Ильясов Р.С., Дорожкин В.П., Власов Г.Я., Мухутдинов А.А. Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства — НИИШП, 2000. — 576 c.
ISBN 5-7882-0140-3
Скачать (прямая ссылка): shininekotorieproblemiproizvodstva1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 130 131 132 133 134 135 < 136 > 137 138 139 140 141 142 .. 163 >> Следующая

Условный ресурс шины по износу, тыс. км 141,2 (117-136) 122 (102) 110 (83-94)
Пневматические шины с регулируемым внутренним давлением эксплуатируются на многочисленных геолого-разведоч-ных, буровых и других транспортных средствах. Создание таких шин представляет собой сложную проблему, так как необходимо обеспечить высокую работоспособность и заданные выходные характеристики в широком диапазоне изменения нагрузок. Для исследования нагруженности элементов таких шин
481
была использована математическая модель шины, представляющая собой слоистую геометрически нелинейную моментную анизотропную оболочку подверженную одновременному действию внутреннего давления Р и внешних эксплуатационных нагрузок [491]. Расчёт напряжённо-деформированного состояния шины осуществлялся путём минимизации функционала полной энергии оболочки Э:
где величины с индексами а, ?, U, q - компоненты напряжений, деформаций, перемещений и интенсивности внешних нагрузок; Эп - энергия деформации протектора.
где - h, Е, G - высота протектора, модуль упругости и сдвига материала протектора; Fk ,Fq ,FC - поверхность каркаса; площадка по которой действуют внешние нагрузки и поверхность контакта; Yi, Уг ¦ компоненты сдвиговых деформаций протекто-
С помощью соотношений (52, 53) проанализировано напряжённо - деформированное состояние радиальной комбинированной шины диаметром 1260 мм и шириной профиля 425 мм, эксплуатирующейся при внутреннем давлении от 80 до 550 КПа и нагрузке Q, достигающей 30 КН.
При создании шины профиль её поперечного сечения был оптимизирован, а в качестве критерия оптимизации использован минимум коэффициента сопротивления качению f:
11 + ^12^12 + ^22^22 + OT,3ei3 + СУ23^2з) +
(52)
+ Эп - J (q^i + q2U2+ dFk, Ря
Э„ =~ I h„ [E„e33 + Gn (Y! + Y2)]dFc,
2 Fc
(53)
pa.
482
Q Q
где F - сила сопротивления качению [492], К - гистерезисные потери материала; Л?т - амплитуда интенсивности деформаций, определяемая как разность интенсивностей деформаций элементов шины при нагружении внутренним давлением и внешней нагрузкой.
Д8Т= | ??- | (55)
Интенсивность деформации определяется по следующей зависимости
и может служить обобщённой характеристикой деформационного состояния. Оптимизация формы поперечного сечения осуществлялась методом последовательных приближений. В качестве первоначальной формы была принята классическая форма, определяемая по известным соотношениям [493], в дальнейших расчётах форма поперечного сечения корректировалась. Ниже в таблице 7.2 представлены результаты расчётов коэффициента сопротивления качению для классической и оптимальной форм профилей при нагрузке Q = 30 КН и внутреннем давлении в шине в диапазоне 80-550 КПа.
Таблица 7.2
Значения коэффициента сопротивления качению
Р, КПа 80 120 200 450 550
Форма профиля: классическая оптимальная 0,030 0,046 0,072 0,025 0,005 0,005 0,004 0,003 0,003 0,0025
Как видно из этой таблицы, классическая форма профиля имеет заметные преимущества при работе на пониженном давлении; при давлении выше 100 КПа предпочтение имеет оптимальный профиль, форма которого была близка к форме рекомендованного RCOT [494], однако в бортовой зоне она имела заметные отличия. Очевидно, что единой оптимальной формы профиля во всем диапазоне нагрузок быть не может, поэтому поиск её следует производить для основного режима нагружения, наиболее характерного для работы транспортного средства.
Для анализа деформационного состояния шины, на рис. 63-66 приведены характер распределения амплитуды интенсивности деформации на наружной поверхности каркаса, а также изменения интенсивности деформации за оборот колеса для вершины шины. Кривая 1 на этих рисунках соответствует классическому профилю, а кривая 2 -оптимальному. Преимущества оптимального профиля при повышенных значениях внутреннего давления очевидны, также как и очевидно преимущество классического профиля при низком давлении. Анализируя напряжённо-деформированное состояние шины, обратим внимание на характер изменения интенсивности деформации за оборот колеса, который зависит от конструктивных факторов шины и режимов нагружения (рис. 65-66). Эти характеристики во многом определяют работоспособность шины. Дело в том, что гистерезисные потери в материале и усталостная долговечность определяются экспериментально и, как правило, при гармоническом режиме нагружения. Импульсный характер воздействия нагрузки, как видно из рис. 65-66, составляет ~ 1/6 от периода качения колеса. Известно, что величина потерь при гармоническом режиме в 1,5-2 раза меньше, чем при импульсном. К этому следует также добавить, что на величину гистерезисных потерь и на усталостную долговечность существенную роль оказывают деформации ?тРо и ?т°. Знание уровня напряженно-де-формированного состояния во всём диапазоне нагружений
484
Вершина Борт
Рис. 63. Изменение амплитуды интенсивности деформации для наружной поверхности каркаса при давлении 550 кПа
1 - классический профиль 2- оптимальный профиль
Вершина Борт
Рис. 64. Изменение амплитуды интенсивности деформации для наружной поверхности каркаса при давлении 80 кПа
Предыдущая << 1 .. 130 131 132 133 134 135 < 136 > 137 138 139 140 141 142 .. 163 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed