Розрахунок гальмівного барабана колісної машини за критеріями тріщиностійкості

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2020.02.033
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 0131-2928 (print), 2411-0779 (online)
Випуск Том 23, № 2, 2020 (червень)
Сторінки 33–40

 

Автор

С. А. Аскеров, Азербайджанський технічний університет (AZ1073, Азербайджан, м. Баку, пр. Г. Джавіда, 25), e-mail: hssh3883@gmail.com, ORCID: 0000-0002-5468-5303

 

Анотація

Для створення умов безпеки транспортних засобів на стадії проектування особливе значення має розробка математичної моделі, у рамках якої можливо ефективно прогнозувати тріщиноутворення у барабані гальмівного механізму в процесі гальмування колісної машини. Розглядається задача механіки контактного руйнування про зародження когезійної тріщини у барабані гальмівного механізму колісної машини. Вважається, що за багаторазового гальмування колісної машини відбувається руйнування матеріалу під час тертя, викликаного контактною взаємодією. Враховується, що реальна поверхня гальмівного барабана не буває абсолютно гладкою, але має мікро- або макроскопічні нерівності технологічного характеру, що утворюють шорсткість. Запропонована математична модель, у рамках якої описується зародження тріщини в гальмівному барабані під час гальмування колісної машини. Зона зародження тріщини моделюється як область ослаблених міжчасткових зв’язків матеріалу (зона передруйнування). Місце розташування і розмір зони передруйнування заздалегідь невідомі і мають бути визначені в процесі розв’язання задачі. Використовується метод збурень і апарат теорії сингулярних інтегральних рівнянь. Задача про рівновагу гальмівного барабана колісної машини із зародковою тріщиною зводиться до розв’язання в кожному наближенні нелінійного інтегродиференційного рівняння типу Коші. За використання колокаційної схеми розв’язання в кожному наближенні сингулярне інтегральне рівняння зводиться до системи нелінійних рівнянь алгебри. Для їх розв’язання використовується метод послідовних наближень та ітераційний алгоритм пружних розв’язків. З розв’язку отриманої системи рівнянь знайдена нормальна і дотична напруга в зоні передруйнування. Умова появи когезійної тріщини в гальмівному барабані формулюється з урахуванням критерію граничної витяжки зв’язків матеріалу.

 

Ключові слова: гальмівний барабан, зона передруйнування, зародження тріщини, шорстка поверхня.

 

Література

  1. Петрик А. А., Вольченко А. И., Вольченко Н. А., Вольченко Д. А. Барабанно-колодочные тормозные устройства. Краснодар: Кубан. технолог. ун-т, 2006. 264 с.
  2. Вольченко А. И., Киндрачук М. В., Бекиш И. О., Малык В. Я., Снурников В. И. Термические напряжения в ободах тормозных барабанов автотранспортных средств. Пробл. трения и изнашивания. 2015. № 4 (69). С. 28–37.
  3. Мирсалимов В. М., Гасанов Ш. Г., Гейдаров Ш. Г. Износоконтактная задача о вдавливании колодки с фрикционной накладкой в поверхность барабана Трибология – машиностроению: тр. XII междунар. науч.-техн. конф., посв. 80-летию ИМАШ РАН (Москва, 19–21 нояб. 2018 г.). Ижевск: Ин-т компьютерных исследований, 2018. C. 342–344.
  4. Мирсалимов В. М. К решению задачи механики контактного разрушения о зарождении и развитии трещины со связями между берегами во втулке фрикционной пары. Прикл. математика и механика. 2007. Т. 71. № 1. С. 132–151.
  5. Демкин Н. Б., Рыжов Э. В. Качество поверхности и контакт деталей машин. М.: Машиностроение, 1981. 244 с.
  6. Thomas T. R. Rough surfaces. London: Longman, 1982. 387 р.
  7. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. 707 с.
  8. Панасюк В. В., Саврук М. П., Дацышин А. П. Распределение напряжений около трещин в пластинах и оболочках. Киев: Наук. думка, 1976. 443 с.
  9. Мирсалимов В. М. Неодномерные упругопластические задачи. М.: Наука, 1987, 256 с.

 

Надійшла до редакції 01 квітня 2020 р.

Прийнята до друку