Исследование прочности и жесткости силовой рамы вездехода

 Доброго времени суток, уважаемые читатели.

Эта статья посвящена комплексной дипломной работе, тема которой - исследование силовой рамы коммунальной машины. В данной публикации рассмотрена необходимость исследования силовой рамы вездехода и постановка задачи. Разработка и моделирование данного вездехода были произведены в ходе выполнения курсового проекта "Исследование каркаса кузова гусеничного вездехода", описание которого можно прочитать здесь.

Коммунальные машины - машины коммунального хозяйства, предназначенные для санитарной очистки и уборки территории населенных пунктов. К оборудованию, предназначенному для промышленной очистки улиц, принадлежит широкий спектр коммунальной уборочной техники. В зависимости от назначения, это могут быть подметально-уборочные, поливомоечные, мусороуборочные и снегоуборочные машины. Применение каждого вышеупомянутого типа техники обуславливается временем года и объемом предусматриваемых работ.

 Проблема круглогодичного использования уборочных машин решается за счет применения легкосъемных агрегатов и оборудования. Механизированная уборка городских территорий является одной из важных и сложных задач охраны окружающей среды города, а в частности поддержание в чистоте и порядке дорожных покрытий с целью обеспечения стабильной эксплуатации дорог, удаление и обезвреживание бытовых отходов. Важнейшим звеном коммунального хозяйства является именно техническое оснащение, которое способно обеспечить эффективные результаты, экономию средств и мобильность.

Наш вездеход можно отнести к категории небольших коммунальных машин, на которые предусматривается установка различного навесного оборудования, позволяющего эффективно выполнить множество коммунальных работ.

Рисунок 1 - Чертеж коммунальной машины 

В процессе доработки на силовой раме появились специальные крепления для навесного оборудования, а так же разработано тягово-сцепное устройство, предназначенное для буксировки грузов. Эти элементы представлены на картинке ниже и выделены синим цветом.

Рисунок 2 - Модель рамы вездехода

Коммунальная машина оснащена гусеничным движителем, который существенно расширяет ее эксплуатационные возможности, повышает проходимость, маневренность в стесненных городских условиях, позволяет работать круглый год на любом типе покрытии: снег, грунт, грязь на стройплощадках. Низкое удельное давление на грунт позволяет работать в парках и на некоторых клумбах.

На картинке ниже представлена коммунальная машина с установленным снежным отвалом и буксируемым прицепом на лыжном шасси.

Рисунок 3 - Вездеход со снежным отвалом и прицепом

Ввиду того, что машина обладает повышенной проходимостью, в процессе езды она может преодолевать следующие препятствия:

1. Преодоление диагонально расположенных кочек или переезд через канаву, траншею на стройплощадке. При этом вся нагрузка приходится на левый передний и правый задний катки.

Рисунок 4 - Преодоление траншеи

2. Переезд через бревно, поваленное дерево или столб. В определенный момент времени вся масса машины приходится на среднюю ось.

Рисунок 5 - Переезд через поваленное дерево

3. Заезд на порог высотой до 480 мм. В этом случае центр массы машины смещается назад и нагрузка приходится на переднюю и заднюю оси.

Рисунок 6 -  Заезд на порог

Эти режимы нагружения и закрепления являются более экстремальными для рамы по сравнению с предыдущим расчетом, в котором была только статика при равномерном распределении нагрузки всеми катками. Поэтому далее будем анализировать НДС рамы с такими режимами нагрузки.

Ссылка на модель

С уважением, Екатерина Свиридова и Виктория Пахомова.