Способ повышения сохранности тонкостенной оболочечной конструкции при транспортировке

Способ повышения сохранности тонкостенной оболочечной конструкции при транспортировке

Реферат

 

Использование: в транспорте. Сущность изобретения: тонкостенную оболочечную конструкцию размещают на транспортном средстве на ложементах и периодически принудительно проворачивают конструкцию на 180° и обратно. Во время транспортировки с помощью датчиков деформации определяют уровни статической _mэ и динамической _aэ составляющих эквивалентных напряжений, задают число характерных уровней n_у напряжений _aэ и по каждому из этих уровней определяют количество циклов нагружения N_цi с помощью счетчиков циклов. До начала транспортировки по заранее известным коэффициентам усталостной прочности (A, m), определяемым экспериментальным путем, и пределу прочности _В материала конструкции 1 вычисляют величину . При достижении данной величиной предельно допустимого значения _уст подается команда на включение приводов 10, которые через ведущие шестерни 9, зубчатые венцы 8 опор 2 и 3 с помощью внешних колец и роликов передают вращение на внутренние кольца, жестко связанные с конструкцией 1. В результате конструкция проворачивается относительно подвижного основания 4 на угол 180°. 2 ил.

Изобретение относится к транспорту.

Известно транспортное средство для перевозки и монтажа длинномерных грузов, реализующее способ сохранности длинномерного груза при транспортировке, заключающийся в предотвращении деформации груза в его средней части за счет введения дополнительной опоры [1] Недостатком этого способа является невозможность длительной транспортировки тонкостенных оболочечных конструкций из-за одностронности нагружения и повышенных напряжений в зонах контакта с опорами и обусловленного этим явления усталостного разрушения тонкостенных оболочек (Моссаковский В.И. и др. Контактные задачи теории оболочек и стержней. М. Машиностроение, 1978, с. 124).

Известен способ повышения сохранности цилиндрических грузов, заключающийся в принудительном проворачивании их вокруг продольной оси [2] Однако в этом способе не указаны порядок проворачивания груза и его периодичность.

Цель изобретения более рациональное использование резерва прочности перевозимого груза при транспортировке.

Цель достигается тем, что в способе повышения сохранности тонкостенной оболочечной конструкции при транспортировке, заключающемся в размещении конструкции на ложементных опорах и периодическим ее проворачивании, принудительно проворачивают конструкцию на 180^о и обратно с периодичностью, определяемой при циклических напряжениях приращением величины _уст= где определяемые до начала транспортировки А, m коэффициенты усталостной прочности материала конструкции по закону Велера; _В предел прочности материала конструкции, определяемые при транспортировке; _mэ уровень статистической составляющей эквивалентных напряжений в конструкции в зонах ее контакта с ложементами; _аэ уровень динамической составляющей эквивалентных напряжений в конструкции в зонах ее контакта с ложементами; n_y число характерных уровней напряжений _аэ; N_ц число циклов нагружения по каждому уровню напряжений _аэ.

На фиг. 1 и 2 показано устройство, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ.

Длинномерная тонкостенная оболочечная конструкция 1 размещена на двух кольцевых опорах 2 и 3, установленных на подвижном основании 4. Каждая опора 2,3 представляет собой роликовый подшипник и состоит из внешнего кольца 5, внутреннего кольца 6 и размещенных между ними цилиндрических роликов 7. К внутреннему кольцу 6 прикреплен зубчатый венец 8 с внешним расположением зубьев. С зубчатым венцом 8 находится в зацеплении ведущая шестерня 9, установленная на валу электрического или механического привода 10, закрепленного на подвижном основании 4. Приводы обеих опор синхронизированы. Внутреннее кольцо 6 имеет жесткую связь с тонкостенной оболочечной конструкцией 1 в окружном направлении. Для измерения уровня деформаций и с их помощью уровня напряжений в районе опор 2 и 3 в продольной вертикальной плоскости конструкции 1 в ее верхней и нижней частях попарно установлены датчики 11 деформаций, например тензометрические.

Устройство работает следующим образом.

При транспортировке или циклическом нагружении длинномерной тонкостенной оболочечной конструкции 1 с помощью датчиков 11 деформации определяют уровни статической _mэ и динамической _аэ составляющих эквивалентных напряжений, задают число характерных уровней n_y напряжений _аэ и по каждому из этих уровней определяют количество циклов нагружения N_цi с помощью специально предусмотренных счетчиков циклов (не показаны). По заранее известным коэффициентам усталостной прочности А, m, определяемым экспериментальным путем, и пределу прочности _В материала конструкции 1 вычисляют величину _уст= где n_y число характерных уровней напряжений _аэi; _аэi динамическая составляющая эквивалентного напряжения в оболочке в зонах ее контакта с ложементами; N_цi число циклов нагружения с i-м уровнем напряжений _аэi; _mэ статическая составляющая эквивалентного напряжения в оболочке; _В предел прочности материала оболочки; А,m коэффициенты закона Велера; N_{о -1}^m=А, где N_о базовое число циклов; _-1 предел усталостной прочности (Павлов Г.А. Основы инженерных расчетов элементов машин на усталость и длительную прочность. Л. Машиностроение, 1988, с.88-91).

При достижении данной величиной предельно допустимого значения подается команда на включение приводов 10, которые через ведущие шестерни 9, зубчатые венцы 8 опор 2 и 3 с помощью внешних колец 5 и роликов 7 передают вращения на внутренние кольца 6, жестко связанные с конструкцией 1. В результате конструкция 1 проворачивается относительно подвижного основания 4. При достижении угла 180^о приводы автоматически выключаются.

Предлагаемый способ позволяет повысить усталостную прочность тонкостенных оболочечных конструкций при транспортировке или циклическом нагружении за счет более рационального использования имеющегося резерва (запаса) прочности конструкции.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ СОХРАННОСТИ ТОНКОСТЕННОЙ ОБОЛОЧЕЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ, заключающийся в размещении конструкции на ложементных опорах и периодическом ее проворачивании, отличающийся тем, что принудительно проворачивают конструкцию на угол 180^o и обратно с периодичностью, определяемой при циклических напряжениях приращением величины где определяемые до начала транспортировки: A и m коэффициенты усталостной прочности материала конструкции по закону Велера; _b предел прочности материала конструкции, определяемые при транспортировке; _mэ уровень статической составляющей эквивалентных напряжений конструкции в зонах контакта с ложементами; _аэ уровень динамической составляющей эквивалентных напряжений конструкции в зонах ее контакта с ложементами; n_у число характерных уровней напряжений; N_ц число циклов нагружения по каждому уровню напряжений.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2