Два основных полуприцепа из легкой стали — эффект снижения массы PK, результаты по безопасности — Часть 3

Анализ условий труда

В процессе транспортировки саморазгружающийся полуприцеп эксплуатируется в различных условиях работы, и нагрузка при разных условиях эксплуатации различна. В данной статье анализируются начальный момент, условия крутильных и поворотных воздействий.

1) Начальное состояние подъёма: когда каретка поднимается, нижняя часть каретки отрывается от рамы, и нагрузка всей каретки приходится на переднюю и заднюю опоры.

Крутящееся состояние: при проезде по неровной поверхности дороги колесо будет подвешено или приподнято, а левая и правая продольные балки рамы станут асимметричными. С учётом коэффициента динамической нагрузки в 1,5 раза первое колесо с правой стороны оказывается подвешенным при полной загрузке.

Условие поворота: при повороте полуприцеп будет подвергаться боковой центробежной силе с учётом центробежной силы 0,4g.
Аналитический результат

Результаты анализа оригинальной конструкции каркаса

Исходная конструкция каретки была изготовлена из материала Q355B. На рисунке 2 показана карта напряжений каретки в начальном состоянии подъёма, а на рисунке 3 — карта деформаций.

Критическое состояние разъединения днища и рамы при подъеме каретки; некоторые узлы в месте пересечения базовой рамы превышают допустимое напряжение; максимальная деформация днищевой плиты наблюдается в среднем положении и составляет 40,4 мм; деформация боковой и передней плиты составляет соответственно 23,1 мм и 17,1 мм.

Согласно результатам моделирования, конструкция каретки в основном удовлетворяет проектным требованиям в данных условиях эксплуатации.

Рисунок 2. Карта напряжений в каретке

Рисунок 3. Карта деформаций каретки

Результаты анализа структуры рамы

Исходная конструкция рамной балки, выполненная из материала Q355B, при условиях поворота и кручения обеспечивает прочность конструкции, соответствующую проектным требованиям. Напряжения и деформации в кручёной раме по сравнению с поворотной конструкцией представлены на рисунке 4 — это облако воздействий для рамной структуры; максимальное значение составляет 315,3 МПа и расположено вблизи правого крепления подвески рамы; коэффициент запаса прочности равен 1,47.

На рисунке 5 показана диаграмма деформаций рамы в условиях кручения; максимальная деформация составляет 4,8 мм и расположена в середине правой стороны рамы.

Рисунок 4. Диаграмма облачности напряжений в раме

Рисунок 5. Облачный диаграмм деформации рамы

Оптимизированная рамная балка выполнена из материала lg980le; толщина верхней обшивки, стенки и нижней обшивки составляет соответственно 6, 4,5 и 8 мм. Проведён анализ рамы на условия кручения и поворота. При больших деформациях и напряжениях в условиях кручения приведена ниже таблица сравнения значений напряжений и деформаций кручения оптимизированной конструкции и исходной конструкции рамы.

Таблица 2 Сравнение значений напряжений и деформаций в условиях кручения рамы

Из приведённой выше таблицы видно: по сравнению с исходной структурой значения напряжений и деформаций остаются такими же, как в исходной структуре (карта облачности опущена); деформация увеличивается с 4,8 мм до 7 мм, общая жёсткость снижается; значение напряжения возрастает до 492,3 МПа, а коэффициент запаса прочности составляет 2,05, что улучшено по сравнению с исходной структурой.
Продолжение следует

Компания Gonmo Steel специализируется на специальных сталях, включая износостойкую сталь, высокоуглеродистую марганцевую сталь, высокопрочную сталь, судостроительную сталь и другие. Мы являемся одним из профессиональных поставщиков стали «одного окна» в Китае.

Качество нашей износостойкой стали, высокопрочной стали, стали с высоким содержанием марганца и судостроительной плитной стали близко к уровню всемирно известных брендов, однако цена значительно выгоднее. Основные марки стали: NM400, NM450, NM500, X120Mn12, Mn13, Q420, Q550, Q690, Q890, Q960, LG600, LG700, LG600T/TE, LG700T/TE, LG800T, LG700T-GJ, LG900T, LG600QT, LG700QT, LG800QT, LG900QT, LG960QT, LG1100QT, LG1300QT, LG1400QT.

При возникновении любых потребностей, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами в любое время.