DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2024.10(41).1.111-119
Дослідження навантажень несучої системи навантажувача в залежності від параметрів шарнірного з’єднання напіврам
Про авторів
О.В. Щербак, доцент, кандидат технічних наук, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м Харків, Україна, e-mail: olegcherbak@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-7953-2135
А.В. Сумінов, асистент, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м Харків, Україна, e-mail: andrey.suminov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-7953-2135
С.Л. Хачатурян, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: serg5407@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-3562-1267
Анотація
Стаття є першою частиною циклу досліджень шарнірного з’єднання фронтального навантажувача вантажопідйомністю 3т. Для порівняння обрано концепцію побудови рами західних виробників з приблизно однаковою вантажопідйомності, створено 3D модель нової рами у чотирьох варіантах з різною величиною з’єднувального шарніру. Розглядається положення, коли навантажувач під час набору матеріалу в ківш зустрічає непереборну перешкоду. Аналізувались навантаження на верхньому та нижньому з’єднанні напіврам та навантаження усієї рами в цілому. Розрахунки проводились в динаміці з використанням програмного комплексу для інженерного аналізу та чисельного моделювання Ansys з використанням модуля розрахунку руху. Комп’ютерне моделювання дозволяє за короткий час змоделювати різні сценарії поведінки несучої системи навантажувача в процесі роботи. Таким чином отримані результати, за якими можна виявити недоліки конструкції та внести зміни на етапі проєктування, а також зекономити матеріали, час та кошти на виготовлення дослідних зразків нового обладнання та проведення натурних випробувань. За результатами можна визначити слабкі місця конструкції та внести зміни на стадії проєктування.
Ключові слова
навантаження, CAD, CAE, Solidworks, Ansys, несуча система, динаміка, шарнірна рама, міцність
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Sherbak O.V., Suminov A.V., Hachaturyan S.L. (2021). Rozrobka metodiki proyektuvannya specializovanih mashin na bazi sharnirnogo tyagacha. Zbirnik naukovih prac «Visnik HNADU». № 95. P. 32–37. [in Ukrainian].
2. Sherbak O.V., Ragulin V.M., Suminov A.V. (2022). Analysis of the load-bearing system of the loader according to the results of dynamic tests in the environment of Ansys Motion. Avtomobilnij transport. №. 51. P. 58–65. [in Ukrainian].
3. Sherbak O.V., Suminov A.V., Hachaturyan S.L. (2023). Doslidzhennya dinamichnih navantazhen rami frontalnogo navantazhuvacha z vikoristannyam komp’yuternih 3D modelej u seredovishi Siemens NX. Zbirnik naukovih prac «Centralnoukrayinskij naukovij visnik. Tehnichni nauki». №. 7(38) Ch.II. P. 104–112. [in Ukrainian].
4. Sherbak O.V., Suminov A.V. Komp'yuterne modelyuvannya nesuchih sistem z vikoristannyam avtomatizovanogo rozrahunkovogo kompleksu ANSYS. Konferenciya komp’yuterno-integrovani tehnologiyi avtomatizaciyi tehnologichnih procesiv na transporti ta u virobnictvi: tezi dop. vseukr. nauk.-prakt. konf. (m. Harkiv, 23 listopada 2022r). Harkiv 2022.P. 41–45. [in Ukrainian]
5. O.V. Yefimenko, Z.R. Musayev. (2016) Modelyuvannya robochih procesiv odnokivshovih navantazhuvachiv za dopomogoyu «Autodesk Inventor». Zbirnik naukovih prac «Visnik HNADU». № 73. P. 220–224. [in Ukrainian].
6. Chernikov O.V., A.I. Moskalenko, O.S. (2012). Obolenskij Doslidzhennya ruhu frontalnogo navantazhuvacha v paketi Autodesk Inventor. Prikladna geometriya ta inzhenerna grafika. № 89. P. 382–386. [in Ukrainian].
7. Liang Sun. Research on Fatigue Life Prediction Method of Tractor Frame. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 5th International Conference on Advances in Energy, Environment and Chemical Engineering. Shanghai, China. 16–18 August 2019, № 358. P. 2–6.
8. R. Rajappan, M. (2013). Vivekanandhan. Static and Modal Analysis of Chassis by Using Fea. The International Journal of Engineering and Science. № 2. P. 63-73.
9. Roslan Abd. Rahman Statics and dynamics structural analysis of a 4.5-ton truck chassis. Journal Mechanical. 2007. № 24. P 56-67.
10. Mohd Azizi Muhammad Nora, Helmi Rashida, Wan Mohd Faizul Wan Mahyuddinb, Mohd Azuan Mohd Azlanc, Jamaluddin Mahmuda. Stress Analysis of a Low Loader Chassis. Procedia Engineering. 2012. № 41. P. 995-1001.
11. Hemant B. Patil, Sharad D. Kachave, Eknath R. (2013). Deore Stress Analysis of Automotive Chassis with Various Thicknesses. Journal of Mechanical and Civil Engineering. №6. P. 44-49.
12. Roslan Abd. Rahman, Nasir Tamin. Stress analysis of heavy-duty truck chassis as a preliminary data for its fatigue life prediction using FEM. Journal Mechanical. 2008. № 26. P. 76-85.
13. Haval Kamal Asker, Arkan Fawzi Saeed. Stress analysis of standard truck chassis during Ramping on block using finite element method. Journal of Engineering and Applied Sciences. 2012. №. 6. P. 641–648.
14. N.K. Ingole, D.V. Bhope. (2011). Stress analysis of tractor trailer chassis for self-weight reduction. International Journal of Engineering Science and Technology. № 9. P. 7218–7225.
15. Jing Yinghao. Finite Element Analysis and Optimization of Medium Truck Frame Based on ANSYS. 2023. Journal of Engineering Research and Reports. № 10. P. 13-22.
16. Gillespie, T.D., Karamihas, S.M., Simplified models for truck dynamic response to road inputs. 2000. Heavy Vehicle Systems, International Journal of Vehicle Design. № 1. P. 52–63.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Щербак О.В., Сумінов А.В., Хачатурян С.Л. Розробка методики проєктування спеціалізованих машин на базі шарнірного тягача. Збірник наукових праць «Вісник ХНАДУ». 2021. № 95. С. 32–37.
2. Щербак О.В., Рагулін В.М., Сумінов А.В. Analysis of the load-bearing system of the loader according to the results of dynamic tests in the environment of Ansys Motion. Автомобільний транспорт. 2022. №. 51, С. 58–65.
3. Щербак О.В., Сумінов А.В., Хачатурян С.Л. Дослідження динамічних навантажень рами фронтального навантажувача з використанням комп’ютерних 3D моделей у середовищі Siemens NX. Збірник наукових праць «Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки». 2023. №. 7(38) Ч.II, С. 104–112.
4. Щербак О.В., Сумінов А.В. Комп'ютерне моделювання несучих систем з використанням автоматизованого розрахункового комплексу ANSYS. Конференція комп’ютерно-інтегровані технології автоматизації технологічних процесів на транспорті та у виробництві: тези доп. всеукр. наук.-практ. конф. (м. Харків, 23 листопада 2022р). Харків 2022, С. 41–45.
5. О.В. Єфименко, З.Р. Мусаєв, Моделювання робочих процесів одноківшових навантажувачів за допомогою «Autodesk Inventor». Збірник наукових праць «Вісник ХНАДУ». 2016. № 73, С. 220–224.
6. Черніков О.В., А.І. Москаленко, О.С. Оболенський Дослідження руху фронтального навантажувача в пакеті Autodesk Inventor. Прикладна геометрія та інженерна графіка. 2012. № 89. С. 382–386.
7. Liang Sun. Research on Fatigue Life Prediction Method of Tractor Frame. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 5th International Conference on Advances in Energy, Environment and Chemical Engineering. Shanghai, China. 16–18 August 2019, № 358. P. 2–6.
8. R. Rajappan, M. Vivekanandhan. Static and Modal Analysis of Chassis by Using Fea. The International Journal of Engineering and Science. 2013. № 2. P. 63-73.
9. Roslan Abd. Rahman Statics and dynamics structural analysis of a 4.5-ton truck chassis. Journal Mechanical. 2007. № 24. P. 56-67.
10. Mohd Azizi Muhammad Nora, Helmi Rashida, Wan Mohd Faizul Wan Mahyuddinb, Mohd Azuan Mohd Azlanc, Jamaluddin Mahmuda. Stress Analysis of a Low Loader Chassis. Procedia Engineering. 2012. № 41. P. 995-1001.
11. Hemant B. Patil, Sharad D. Kachave, Eknath R. Deore Stress Analysis of Automotive Chassis with Various Thicknesses. Journal of Mechanical and Civil Engineering. 2013. №6. P. 44-49.
12. Roslan Abd. Rahman, Nasir Tamin. Stress analysis of heavy-duty truck chassis as a preliminary data for its fatigue life prediction using FEM. Journal Mechanical. 2008. № 26. P. 76-85.
13. Haval Kamal Asker, Arkan Fawzi Saeed. Stress analysis of standard truck chassis during Ramping on block using finite element method. Journal of Engineering and Applied Sciences. 2012. №. 6. P. 641–648.
14. N.K. Ingole, D.V. Bhope. Stress analysis of tractor trailer chassis for self weight reduction. International Journal of Engineering Science and Technology. 2011. № 9. P. 7218–7225.
15. Jing Yinghao. Finite Element Analysis and Optimization of Medium Truck Frame Based on ANSYS. 2023. Journal of Engineering Research and Reports. № 10. P. 13-22.
16. Gillespie, T.D., Karamihas, S.M., Simplified models for truck dynamic response to road inputs. 2000. Heavy Vehicle Systems, International Journal of Vehicle Design. № 1. P. 52–63.
Copyright (c) 2024 О.В. Щербак, А.В. Сумінов, С.Л. Хачатурян
Дослідження навантажень несучої системи навантажувача в залежності від параметрів шарнірного з’єднання напіврам
Про авторів
О.В. Щербак, доцент, кандидат технічних наук, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м Харків, Україна, e-mail: olegcherbak@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-7953-2135
А.В. Сумінов, асистент, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м Харків, Україна, e-mail: andrey.suminov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-7953-2135
С.Л. Хачатурян, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: serg5407@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-3562-1267
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Sherbak O.V., Suminov A.V., Hachaturyan S.L. (2021). Rozrobka metodiki proyektuvannya specializovanih mashin na bazi sharnirnogo tyagacha. Zbirnik naukovih prac «Visnik HNADU». № 95. P. 32–37. [in Ukrainian].
2. Sherbak O.V., Ragulin V.M., Suminov A.V. (2022). Analysis of the load-bearing system of the loader according to the results of dynamic tests in the environment of Ansys Motion. Avtomobilnij transport. №. 51. P. 58–65. [in Ukrainian].
3. Sherbak O.V., Suminov A.V., Hachaturyan S.L. (2023). Doslidzhennya dinamichnih navantazhen rami frontalnogo navantazhuvacha z vikoristannyam komp’yuternih 3D modelej u seredovishi Siemens NX. Zbirnik naukovih prac «Centralnoukrayinskij naukovij visnik. Tehnichni nauki». №. 7(38) Ch.II. P. 104–112. [in Ukrainian].
4. Sherbak O.V., Suminov A.V. Komp'yuterne modelyuvannya nesuchih sistem z vikoristannyam avtomatizovanogo rozrahunkovogo kompleksu ANSYS. Konferenciya komp’yuterno-integrovani tehnologiyi avtomatizaciyi tehnologichnih procesiv na transporti ta u virobnictvi: tezi dop. vseukr. nauk.-prakt. konf. (m. Harkiv, 23 listopada 2022r). Harkiv 2022.P. 41–45. [in Ukrainian]
5. O.V. Yefimenko, Z.R. Musayev. (2016) Modelyuvannya robochih procesiv odnokivshovih navantazhuvachiv za dopomogoyu «Autodesk Inventor». Zbirnik naukovih prac «Visnik HNADU». № 73. P. 220–224. [in Ukrainian].
6. Chernikov O.V., A.I. Moskalenko, O.S. (2012). Obolenskij Doslidzhennya ruhu frontalnogo navantazhuvacha v paketi Autodesk Inventor. Prikladna geometriya ta inzhenerna grafika. № 89. P. 382–386. [in Ukrainian].
7. Liang Sun. Research on Fatigue Life Prediction Method of Tractor Frame. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 5th International Conference on Advances in Energy, Environment and Chemical Engineering. Shanghai, China. 16–18 August 2019, № 358. P. 2–6.
8. R. Rajappan, M. (2013). Vivekanandhan. Static and Modal Analysis of Chassis by Using Fea. The International Journal of Engineering and Science. № 2. P. 63-73.
9. Roslan Abd. Rahman Statics and dynamics structural analysis of a 4.5-ton truck chassis. Journal Mechanical. 2007. № 24. P 56-67.
10. Mohd Azizi Muhammad Nora, Helmi Rashida, Wan Mohd Faizul Wan Mahyuddinb, Mohd Azuan Mohd Azlanc, Jamaluddin Mahmuda. Stress Analysis of a Low Loader Chassis. Procedia Engineering. 2012. № 41. P. 995-1001.
11. Hemant B. Patil, Sharad D. Kachave, Eknath R. (2013). Deore Stress Analysis of Automotive Chassis with Various Thicknesses. Journal of Mechanical and Civil Engineering. №6. P. 44-49.
12. Roslan Abd. Rahman, Nasir Tamin. Stress analysis of heavy-duty truck chassis as a preliminary data for its fatigue life prediction using FEM. Journal Mechanical. 2008. № 26. P. 76-85.
13. Haval Kamal Asker, Arkan Fawzi Saeed. Stress analysis of standard truck chassis during Ramping on block using finite element method. Journal of Engineering and Applied Sciences. 2012. №. 6. P. 641–648.
14. N.K. Ingole, D.V. Bhope. (2011). Stress analysis of tractor trailer chassis for self-weight reduction. International Journal of Engineering Science and Technology. № 9. P. 7218–7225.
15. Jing Yinghao. Finite Element Analysis and Optimization of Medium Truck Frame Based on ANSYS. 2023. Journal of Engineering Research and Reports. № 10. P. 13-22.
16. Gillespie, T.D., Karamihas, S.M., Simplified models for truck dynamic response to road inputs. 2000. Heavy Vehicle Systems, International Journal of Vehicle Design. № 1. P. 52–63.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Щербак О.В., Сумінов А.В., Хачатурян С.Л. Розробка методики проєктування спеціалізованих машин на базі шарнірного тягача. Збірник наукових праць «Вісник ХНАДУ». 2021. № 95. С. 32–37.
2. Щербак О.В., Рагулін В.М., Сумінов А.В. Analysis of the load-bearing system of the loader according to the results of dynamic tests in the environment of Ansys Motion. Автомобільний транспорт. 2022. №. 51, С. 58–65.
3. Щербак О.В., Сумінов А.В., Хачатурян С.Л. Дослідження динамічних навантажень рами фронтального навантажувача з використанням комп’ютерних 3D моделей у середовищі Siemens NX. Збірник наукових праць «Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки». 2023. №. 7(38) Ч.II, С. 104–112.
4. Щербак О.В., Сумінов А.В. Комп'ютерне моделювання несучих систем з використанням автоматизованого розрахункового комплексу ANSYS. Конференція комп’ютерно-інтегровані технології автоматизації технологічних процесів на транспорті та у виробництві: тези доп. всеукр. наук.-практ. конф. (м. Харків, 23 листопада 2022р). Харків 2022, С. 41–45.
5. О.В. Єфименко, З.Р. Мусаєв, Моделювання робочих процесів одноківшових навантажувачів за допомогою «Autodesk Inventor». Збірник наукових праць «Вісник ХНАДУ». 2016. № 73, С. 220–224.
6. Черніков О.В., А.І. Москаленко, О.С. Оболенський Дослідження руху фронтального навантажувача в пакеті Autodesk Inventor. Прикладна геометрія та інженерна графіка. 2012. № 89. С. 382–386.
7. Liang Sun. Research on Fatigue Life Prediction Method of Tractor Frame. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 5th International Conference on Advances in Energy, Environment and Chemical Engineering. Shanghai, China. 16–18 August 2019, № 358. P. 2–6.
8. R. Rajappan, M. Vivekanandhan. Static and Modal Analysis of Chassis by Using Fea. The International Journal of Engineering and Science. 2013. № 2. P. 63-73.
9. Roslan Abd. Rahman Statics and dynamics structural analysis of a 4.5-ton truck chassis. Journal Mechanical. 2007. № 24. P. 56-67.
10. Mohd Azizi Muhammad Nora, Helmi Rashida, Wan Mohd Faizul Wan Mahyuddinb, Mohd Azuan Mohd Azlanc, Jamaluddin Mahmuda. Stress Analysis of a Low Loader Chassis. Procedia Engineering. 2012. № 41. P. 995-1001.
11. Hemant B. Patil, Sharad D. Kachave, Eknath R. Deore Stress Analysis of Automotive Chassis with Various Thicknesses. Journal of Mechanical and Civil Engineering. 2013. №6. P. 44-49.
12. Roslan Abd. Rahman, Nasir Tamin. Stress analysis of heavy-duty truck chassis as a preliminary data for its fatigue life prediction using FEM. Journal Mechanical. 2008. № 26. P. 76-85.
13. Haval Kamal Asker, Arkan Fawzi Saeed. Stress analysis of standard truck chassis during Ramping on block using finite element method. Journal of Engineering and Applied Sciences. 2012. №. 6. P. 641–648.
14. N.K. Ingole, D.V. Bhope. Stress analysis of tractor trailer chassis for self weight reduction. International Journal of Engineering Science and Technology. 2011. № 9. P. 7218–7225.
15. Jing Yinghao. Finite Element Analysis and Optimization of Medium Truck Frame Based on ANSYS. 2023. Journal of Engineering Research and Reports. № 10. P. 13-22.
16. Gillespie, T.D., Karamihas, S.M., Simplified models for truck dynamic response to road inputs. 2000. Heavy Vehicle Systems, International Journal of Vehicle Design. № 1. P. 52–63.
Copyright (c) 2024 О.В. Щербак, А.В. Сумінов, С.Л. Хачатурян