Розрахунок напружено-деформованого стану ресори тролейбусу ЮМЗ Т2

У даній роботі вирішується завдання, моделювання ресори управляючого підвісу трелейбусу ЮМЗ Т2. Для підготовки і проведення, розрахунків даної задачі було використано кілька програмних продуктів, а саме: SolidWorks 2008, для створення листів ресори, ANSYS WorkBench 14 для вирішення завдань з числовим моделюванням контактного тиску, переміщень і напружено-деформованого стану ресори.

Рисунок 1 - Фото тролейбуса моделі Т2

В данній роботі, було завдання створити 3D модель ресори тролейбусу та розрахувати навантаження на закріплені ділянки, управляючого підвісу ресори, ЮМЗ Т2.

За різноманітністю ресори поділяються на:

• Листова ресора (та що досліджуеться)
• Пружинна рессора
• Торсіонна ресора

Листова ресора є пакетом листів різної довжини, виготовлених із загартованої сталі і сполучених хомутами. У найбільш поширеному варіанті ресорної підвіски середня частина пакету закріплена на ходовій частині машини і спирається на неї, а кінці закріплені на кузові за допомогою рухомих з'єднань (сережки, резинометалличні шарніри). Зустрічаються й інші конструкції. Листова ресора працює на вигин як пружна балка. Останнім часом спостерігається тенденція до переходу від багатолистові до малолистових і навіть монолістовим ресорам, іноді - виготовленим з неметалевих матеріалів (композитів).

Гідність багатолистові ресори - поєднання в одній простій конструкції функцій пружного (пружини) і демпфуючого (амортизатора, поглинача коливань підвіски) елементів. Остання функція виконується за рахунок взаємного тертя листів ресори.

Ресори створені для пом’якшення коливань, при наїзді на дорожні нерівності.  Ресори являють собою набір стальних упругих листів різної довжини. Вони стягнуті між собою болтом і хомутами.  Наїдовший лист, носить назву коренного и мае один – отвір, з одного боку і за гнуття з іншого боку. Другий лист, носить назву під коренний, і має особисте закріплення хомутом з коренним листом. Решта чотири листи, відрізняються один від одного тільки розмірами, маючи при цьому однакове закріплення.

 За технологіею, частіше за все закріплення коренного листа, оснащують латуними втулками (а на практиці резиновими). Передня частина ресори, за допомогою пальця з гайкою, шарнірно закріплюють в переднім кронштейні нижньої панелі кузова,  інше з’єднують з заднім кронштейном сережкою. Сережка може качатися на верхньому пальці і давати ресорі можливість, при прогибі декілько дзвигатися назад. До середньої частини ресори за допомогою хомутів закріплюють передній міст. (В ранішніх моделях цімиж хомутами крепили резиновий буфер). Ресори прогибаючись забезпечують пом’якшення поштовхів, при наїзді транспортного засобу на будь-яку нерівність. Крім того транспортному засобу через них передаеться штовхаюче зусилля, від ведучих колес і зусилля при їх гальмуванні.    

За основу в завданні взято ресору управляючого підвісу тролейбусу ЮМЗ Т2.

Для порівняння, розрахунків даної задачі було використано кілька способів, No separation і  Bonded.

Перший розрахунок за командою, "No separation"

Рисунок 2 - Геометрія листів ресори

Рисунок 3 - Задання контактів

Рисунок 4 - Розбиття на сітку

Рисунок 5 - Граничні умови

Рисунок 6 - Переміщення

Рисунок 7 - Напруження по Мізесу

Рисунок 8 - Переміщення

Рисунок 9 - Напруження по Мізесу з кінцево елементною сіткою

Другий розрахунок за командою, "Bonded"

Рисунок 10 - Переміщення

Рисунок 11 - Напруження по Мізесу

Рисунок 12 - Напруження по Мізесу

Можна зробити наступні висновки:

• Під час виконання розрахунків були розглянуті та вивчені матеріали різних джерел інформації.
• Основною причиною моїх досліджень е ниска однакових технічних недоліків модельного ряду тролейбусу ЮМЗ Т2. (Тролейбус ЮМЗ Т2 вважаеться найкращім високо-підлоговим, що випускався в Україні, роки випуску з 1993-2008 роки). За ці п'ятнадцять років з конвеєру зійшло понад 550 машин Т2 і понад 500 Т1, і всі вони мають спільні дефекти виявлени при експлуатації.
• Данні дослідження допоможуть при експлуатації, та обслуговування міського тролейбусу ЮМЗ, моделі Т2.
• Створені розрахунки будуть допомогою як для початківців так і для користувачів. В подальшому будуть створені 3D моделі інших частин управляючого підвісу, та дослідження їх під дією різних навантажень.

З повагою, Золотарьов Олександр.