Оценка напряженно-деформированного состояния в зоне сварного соединения для рамы автопогрузчика



Цитировать

Полный текст

Аннотация

В контексте всевозрастающего усложнения как самих конструкций строительных машин и механизмов, так и условий их ээксплуатаци актуализируются вопросы достижения надежности и долговечности основных сварных соединений, поскольку качество сварного соединения определяет работоспособность узла и машины в целом. В связи с этим обеспечение удовлетворительной свариваемости и получение более качественного сварного соединения - необходимые условия повышенной прочности для сварных конструкций, на которых монтируют рабочие органы строительных машин, а также механизмы и их сборочные единицы. В статье рассмотрены ключевые вопросы повышения надежности сварных конструкций строительных машин. Отдельное внимание уделено проблемам усиления опасных зон, а также восстановления таких зон в сварных конструкциях строительных машин. В качестве примера в статье рассмотрена рама автопогрузчика, оснащенного манипулятором с гидравлическим приводом. Особый акцент сделан на том, что при расчете расстояний между сварными швами необходимо учитывать его зависимость от режимов сварки и параметров рамных конструкций строительных машин. Оценка напряженно-деформированного состояния рамы выполнялась с помощью моделирования состояния конструкции в различных ситуациях. С использованием программ конечно-элементного анализа установлены возможности снижения локальных напряжений, превышающих предел прочности материала и вызывающих угрозу появления микротрещин, за счет приварки накладок короткими швами в шахматном порядке, а также нахождения оптимальных параметров сварных швов с учетом концентрации напряжений. Также в процессе исследования установлено, что наибольшее влияние на величину коэффициентами концентрации напряжений оказывает радиус перехода от основного металла к металлу сварного шва. Увеличение радиуса перехода от 0,1 мм до 1,0 мм позволяет уменьшить величину коэффициента концентрации напряжений.

Об авторах

А. П Щербаков

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Санкт-Петербург, Россия

А. Е Пушкарев

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Email: aleksandrpav@list.ru
д.т.н. Санкт-Петербург, Россия

Н. Е Манвелова

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

к.т.н. Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Мухаметшина Р.М. Климатическая надежность дорожно-строительных машин // Механизация строительства. 2016. Т. 77. № 8. С. 40-43.
  2. Лоза А.В., Чигарев В.В., Серенко А.Н. Повышение эксплуатационной стойкости чаши шлаковоза при создании лито-сварной конструкции // Сварочное производство. 2017. № 6. С. 48-52.
  3. Федосеева Е.М. Свойства и структурообразование в сварных швах при сварке стали Х65 по разным технологиям // Металлург. 2016. № 1. С. 65-70.
  4. Федоров С.К. Упрочняющее электромеханическое восстановление посадочных поверхностей валов под подшипники качения // Международный технико-экономический журнал. 2018. № 2. С. 72-77.
  5. Гордиенко В.Е., Абросимова А.А., Трунова Е.В., Корнеева Е.А., Щербаков А.П., Горшков В.Н. Влияние структурных параметров конструкционных сталей на результаты оценки напряженно-деформированного состояния сварных металлоконструкций // Вестник гражданских инженеров. 2016. № 6(59). С. 194-199.
  6. Гордиенко В.Е., Абросимова А.А., Трунова Е.В., Щербаков А.П. К выбору конструкционных сталей для изготовления сварных металлических конструкций строительных машин // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 6(65). С. 233-238.
  7. Гордиенко В.Е., Абросимова А.А., Щербаков А.П., Трунова Е.В. К вопросу проведения коррозионных испытаний конструкционных сталей с различной исходной микроструктурой // Вестник гражданских инженеров. 2018. № 6(71). С. 142-148.
  8. Mousavizade S.M.; Pouranvari M. Projection friction stir spot welding: a pathway to produce strong keyhole-free welds, Science and technology of welding & joining. 2019, Vol. 24, No. 3, pp 256-262.
  9. Xiong, Xuhai, Nishino, Shintaro Effect of chemical etching of resistance wire surface on the strength and failure mechanism of the resistance-welded joint of polyetherimide composites, Journal of applied polymer science, 2019, Vol. 136, pp 78-92.
  10. Priymak, Elena; Atamashkin, Artem; Stepanchukova, Anna Effect of Post-Weld Heat Treatment on The Mechanical Properties and Mechanism of Fracture of Joint Welds Made by Thompson Friction Welding, Materials today: proceedings, 2019, Vol. 11, pp 295-299.
  11. Huang, Yongxian, Miled, A. Joint formation mechanism of high depth-to-width ratio friction stir welding, Journal of materials science & technology, 2019, Vol. 35, pp 1261-1269.
  12. Shen, Z., Karpat, Fatih Interfacial bonding mechanism in Al/coated steel dissimilar refill friction stir spot welds, Journal of materials science & technology, 2019, Vol. 35, pp 1027-1038.
  13. Tao, Wang, Yong Mao Influence mechanism of welding time and energy director to the thermoplastic composite joints by ultrasonic welding, Journal of manufacturing processes, 2019, Vol. 37, pp 196-202.

© Щербаков А.П., Пушкарев А.Е., Манвелова Н.Е., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах