Расчет тормозного барабана колесной машины по критериям трещиностойкости

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2020.02.033
Журнал Проблемы машиностроения
Издатель Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного Национальной академии наук Украины
ISSN 0131-2928 (print), 2411-0779 (online)
Выпуск Том 23, № 2, 2020 (июнь)
Страницы 33–40

 

Автор

С. А. Аскеров, Азербайджанский технический университет (AZ1073, Азербайджан, г. Баку, пр. Г. Джавида, 25), e-mail: hssh3883@gmail.com, ORCID: 0000-0002-5468-5303

 

Аннотация

Для обеспечения безопасности транспортных средств на стадии проектирования особое значение имеет разработка математической модели, в рамках которой возможно эффективно прогнозировать трещинообразование в барабане тормозного механизма в процессе торможения колесной машины. Рассматривается задача механики контактного разрушения о зарождении когезионной трещины в барабане тормозного механизма колесной машины. Считается, что при многократном торможении колесной машины происходит разрушение материала при трении, вызванном контактным взаимодействием. Учитывается, что реальная поверхность тормозного барабана не бывает абсолютно гладкой, но имеет микро- или макроскопические неровности технологического характера, образующие шероховатость. Предложена математическая модель, в рамках которой описывается зарождение трещины в тормозном барабане при торможении колесной машины. Зона зарождения трещины моделируется как область ослабленных межчастичных связей материала (зона предразрушения). Местоположение и размер зоны предразрушения заранее неизвестны и должны быть определены в процессе решения задачи. Используется метод возмущений и аппарат теории сингулярных интегральных уравнений. Задача о равновесии тормозного барабана колесной машины с зародышевой трещиной сводится к решению в каждом приближении нелинейного интегродифференциального уравнения типа Коши. При использовании коллокационной схемы решения в каждом приближении сингулярное интегральное уравнение сводится к системе нелинейных алгебраических уравнений. Для их решения используется метод последовательных приближений и итерационный алгоритм упругих решений. Из решения полученной системы уравнений найдены нормальные и касательные напряжения в зоне предразрушения. Условие появления когезионной трещины в тормозном барабане формулируется с учетом критерия предельной вытяжки связей материала.

 

Ключевые слова: тормозной барабан, зона предразрушения, зарождение трещины, шероховатая поверхность.

 

Полный текст: загрузить PDF

 

Литература

  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.

 

Поступила в редакцию 01 апреля 2020 г.

Принята в печать