Скачать статью в pdf.

УДК 629.3.027:621.45.01

doi: 10.15507/2658-4123.033.202302.207-218

Определение границ изменения внешних параметров, усложняющих расчет подвески сельскохозяйственной техники

Пеньков Никита Алексеевич
доктор технических наук, начальник лаборатории – заместитель начальника 1 ОНИ НИЦ (ОиИТ) Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (394064, Российская Федерация, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, д. 54А), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4644-3814, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Жачкин Сергей Юрьевич
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры автоматизированного оборудования машиностроительного производства Воронежского государственного технического университета (394026, Российская Федерация, г. Воронеж, Московский проспект, д. 14), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1844-5011, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Завражнов Анатолий Иванович
доктор технических наук, профессор, академик РАН, ведущий научный сотрудник Мичуринского государственного аграрного университета (393760, Российская Федерация, г. Мичуринск, ул. Интернациональная, д. 101), Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. В статье рассматривается проблема расчета прочности вала привода колес сельскохозяйственной техники. Учитываются условия прочности как наибольшего крутящего момента, так и величины относительных деформаций вала.
Цель статьи. Определение границ внешних воздействий на элемент конструкции, обусловленных распределенным весом автотракторной техники, при которых необходимо построение не только эпюр моментов и деформаций, но и определение экстремальных значений на каждом участке, где изменение показателя прочности конструкции нелинейно.
Материалы и методы. При расчетах использованы основные положения механики сплошных сред, теории машин и механизмов, а также основы проектирования в машиностроении. Центральное внимание уделено влиянию внешних факторов воздействия на характер распределения внутренних усилий в вале.
Результаты исследования. Полученная область изменения параметров P-q позволяет определять необходимость более детального расчета прочностных показателей рассматриваемой детали. Это связано с появлением экстремальных областей вне границ отдельных участков рассмотрения работы вала. Результаты представлены в виде двумерного графика соотношения внешних воздействий, при которых указанный эффект имеет место.
Обсуждение и заключение. В сравнении с типовыми расчетами, регламентированными нормативными документами, предлагаемый алгоритм на предварительном этапе позволяет определить случаи, когда нелинейные области изменения изгибающего момента требуют дополнительных исследований. Использование представляемого алгоритма позволяет, не прибегая к трудоемким численным методам расчета прочностных показателей вала привода колес, как, например, методу конечных элементов, получать более детальную картину о характере распределения внутренних усилий и деформаций в изучаемой детали.

Ключевые слова: главные компоненты тензора напряжений, деформации, эпюры, внешние параметры воздействия, прочность

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Пеньков Н. А., Жачкин С. Ю., Завражнов А. И. Определение границ изменения внешних параметров, усложняющих расчет подвески сельскохозяйственной техники // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 2. С. 207–218. https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202302.207-218

Заявленный вклад соавторов:
Н. А. Пеньков – литературный и патентный анализ; обработка результатов теоретических исследований; доработка текста.
С. Ю. Жачкин – литературный и патентный анализ; формулирование основной концепции исследования; критический анализ.
А. И. Завражнов – научное руководство; формулирование основной концепции исследования; формулирование выводов; критический анализ.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 13.02.2023; одобрена после рецензирования 14.04.2023;
принята к публикации 24.04.2023

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. The Impact of the Strengthening Phase Filler on the Properties of Composite Dispersion-Strengthened Galvanic Coatings / S. Yu. Zhachkin [et al.] // Engeneering Computations. 2018. Vol. 35, no. 8 (2). P. 3245–3251.

2. Управление внутренними напряжениями в гальванических композитных покрытиях на основе железа / С. Ю. Жачкин [и др.] // Труды ГОСНИТИ. 2017. Т. 129. С. 183–188.

3. Астахов М. В. Износостойкость композиционных хромовых покрытий, полученных методом гальваноконтактного осаждения // Известия вузов. Машиностроение : сб. науч. тр. М., 2004.

4. Жачкин С. Ю., Трифонов Г. И. Оценка физико-механических параметров покрытий плазменного напыления после восстановления детали трения авиационной промышленности // ВКС. Теория и практика. 2019. № 11. С. 77–84. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-fiziko-mehanicheskih-parametrov-pokrytiy-plazmennogo-napyleniya-posle-vosstanovleniya-detali-treniya-aviatsionnoy/viewer (дата обращения: 11.02.2023).

5. Zhachkin S. Yu., Penkov N. A., Krasnova M. A. The Technical Definition of Permanent Dispersion- Strengthened Composite Multilayer Galvanic Coatings // Australian Journal of Education and Science. 2018. Vol. XI, no. 1 (21). Pp. 238–253.

6. Zhachkin S. Yu., Penkov N. A., Krasnova M. A. Analytical Calculation of Elastic Modulus of Composite Electroplating Coatings // MATPR 10241. 2019. P. 2515–2517. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.08.172

7. Буренин А. А., Ковтанюк Л. В., Полоник М. В. Формирование одномерного поля остаточных напряжений в окрестности цилиндрического дефекта сплошности упругопластической среды // Прикладная математика и механика. 2003. Т. 67, № 2. С. 316–325. EDN: OOMUOZ

8. Определение напряжений в гальваническом композитном покрытии с учетом теории дислокаций / С. Ю. Жачкин [и др.] // ВКС. Теория и практика. 2020. № 13. С. 221–228. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-napryazheniy-v-galvanicheskom-kompozitnom-pokrytii-s-uchetomteorii-dislokatsiy/viewer (дата обращения: 11.02.2023).

9. Warier R. R., Sinha A., Sukumar S. Line-of-Sight Based Spacecraft Attitude and Position Tracking Control // European Journal of Control. 2016. Vol. 32. Pp. 43–53. https://doi.org/10.1016/j.ejcon.2016.04.001

10. Ивлев Д. Д. О теории трещин квазихрупкого разрушения // Прикладная механика и техническая физика. 1967. № 6. С. 88–120. URL: https://www.sibran.ru/journals/issue.php?ID=158788&ARTICLE_ID=158977 (дата обращения: 11.02.2023).

11. Aleksandrov A. Yu., Aleksandrova E. B., Tikhonov A. A. Monoaxial Attitude Stabilization of a Rigid Body Under Vanishing Restoring Torque // Nonlinear Dynamics and Systems Theory. 2018. Vol. 18, no. 1. P. 12–21. https://doi.org/10.1007/s11071-018-4191-4

12. Zhachkin S. Yu., Penkov N. A., Krasnova M. N. Dispersion-Hardened Composite Coatings with Desired Physical and Mechanical Properties // Engineering Computations. 2017. Vol. 34, no. 8 (2). P. 2577–2586.

13. Zhachkin S. Yu., Penkov N. A., Krasnova M. N. To the Question of the Influence on Pressure of the Tool on the Processed Surface when Applying the Dispensable-Strengthened Composite Galvanic Coatings // MATPR 10241. 2019. P. 2512–2514.

14. Molodenkov A. V., Sapunkov Ya. G. Analitical Quasi-optimal Solution for the Problem on Turn Maneuver of an Arbitrary Solid with Arbitrary Boundary Conditions // Mechanics of Solids. 2019. Vol. 3. P. 474–485. https://doi.org/10.3103/S0025654419020110

15. Levskii M. V. Optimal Control of Kinetic Moment During the Spatial Rotation of a Rigit Body // Mechanics of Solids. 2019. Vol. 1. P. 92–111.

16. About Determing the Microhardness of Composite Coatings / S.Yu. Zhachkin [et al.] // Materials Science Forum. 2021. Vol. 1037. P. 486–493.

17. Jahromi B. H., Varizi A. Elasto-plastic Stresses in a Functionally Graded Rotating Disk // Journal of Engineering Materials and Technology. 2012. Vol. 134, no. 2. 021002. https://doi.org/10.1115/1.4006023

18. Chernoivanov V. I. Organization and Technology of Restoration Machine Parts. Moscow : GOSNITI, 2003.

19. Akulenko L. D. Sirotin A. N. Trigonometric Extremals in the Optimal Control Problem of the Reorientation of the axis of a Dynamically Symmetric Rotating Body // JAMM. 2011. Vol. 77, issue 3. P. 305–313.

20. Beaman J. J. Solid Freeform Fabrication: An Historical Perspective // The University of Texas. Austin, Texas. 2009. URL: https://repositories.lib.utexas.edu/bitstream/handle/2152/76265/2001-66-Beaman.pdf?sequence=2&isAllowed=y ( дата обращения: 11.02.2023).

21. Nejad M. Z., Rastgoo A., Hadi A. Exact Elasto-Plastic Analyses of Rotating Disks Made of Functionally Graded Materials // International journal of engineering science. 2014. Vol. 85. P. 47–57. https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2014.07.009

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.