Анотація до роботи:

Олексюк В. П. Удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин на основі міцністного розрахунку з врахуванням

умов експлуатації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2002.

Дисертація присвячена питанням удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин на основі оцінки міцності з позиції механіки руйнування. Розроблено інженерну методику оцінки міцності рам двигунів з урахуванням умов експлуатації. Встановлено аналітичні залежності для визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень з урахуванням депланації перетинів відкритого профілю, розрахунку залишкового ресурсу тримких елементів конструкцій бурякозбиральних машин. Представлено результати експериментальних досліджень динаміки навантаженості рам двигунів в умовах експлуатації, визначено характеристики тріщинотривкості матеріалу рами. Удосконалено конструкцію рами двигуна машини КС-6Б, що забезпечить зменшення її металомісткості.

1. У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, яка полягає у комплексному підході до удосконалення тримких конструкцій бурякозбиральних машин, основаному на проведенні міцністних розрахунків з використанням механіки крихкого руйнування і визначенні реальної динаміки навантаженості. Розроблений напрямок забезпечує прогнозування залишкового ресурсу роботи металоконструкцій при наявності у них технологічних дефектів і реальних дефектів, що виникли у процесі експлуатації, а також дозволяє внести зміни у наявні конструкції з метою їх оптимізації.

2. Розроблено методику оцінки міцності рам двигунів бурякозбиральних машин, котра на етапі проектування дозволяє прогнозувати ресурс роботи конструкцій з врахуванням можливої їх дефектності, а також умов експлуатації при встановленні оптимальних запасів міцності та довговічності.

3. На підставі проведених експериментальних досліджень коренезбиральної машини КС-6Б отримано реальну динаміку її навантаженості. Внаслідок статистичної обробки і систематизації результатів досліджень визначено наступні коефіцієнти динамічності:

в опорах двигуна - ліва задня – 1.71, права задня – 1.86, ліва передня – 1.28, права передня – 1.32; привід гідронасосів – 3.24; радіатори і маслобаки – 1.73; насос ГСТ – 1.88.

4. Проведено розрахунок напружено-деформівного стану рами двигуна з врахуванням динаміки навантаженості і визначено найбільш небезпечні перетини – вузол № 18, тобто кріплення правої задньої опори двигуна (середньо-максимальне напруження рівне 154.89 МПа).

5. Отримано залежність із визначення поправочної функції, яка характеризує К_І при згинально-крутному навантаженні швелера гнутого профілю.

6. Вперше в інженерній практиці отримано залежності для визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень нормального відриву, як функції від бімоментів для швелерів гнутого профілю, а також для прогнозування ресурсу роботи конструкцій. Грунтуючись на цьому, визначено залишковий ресурс роботи рами двигуна з початковою дефектністю.

7. На підставі проведених експериментальних досліджень визначено характеристики тріщинотривкості основного металу гнутого швелера Ст. 5пс2-св, котрі складають К_th=13 МПа, K_fc=72 МПа, m=0.9, A=16.610⁶ м^-1.

8. На основі отриманих аналітичних залежностей і значень характеристик тріщинотривкості матеріалу визначено критичні розміри дефектів рами двигуна коренезбиральної машини КС-6Б: порогова довжина тріщини мм, критична – мм.

9. У результаті виконаних у роботі комплексних досліджень проведено оптимізацію конструкції рами двигуна за металомісткістю з прогнозованим ресурсом роботи, внаслідок чого її металомісткість зменшено на 11.4% (7,5 кг при масі рами 65.3 кг). Економічний ефект від проведених змін складає 1751.65 гривень з розрахунку на 100 металоконструкцій (акт впровадження додається).