Расчет тормозного барабана колесной машины по критериям трещиностойкости
Ключевые слова:
тормозной барабан, зона предразрушения, зарождение трещины, шероховатая поверхностьАннотация
Для обеспечения безопасности транспортных средств на стадии проектирования особое значение имеет разработка математической модели, в рамках которой возможно эффективно прогнозировать трещинообразование в барабане тормозного механизма в процессе торможения колесной машины. Рассматривается задача механики контактного разрушения о зарождении когезионной трещины в барабане тормозного механизма колесной машины. Считается, что при многократном торможении колесной машины происходит разрушение материала при трении, вызванном контактным взаимодействием. Учитывается, что реальная поверхность тормозного барабана не бывает абсолютно гладкой, но имеет микро- или макроскопические неровности технологического характера, образующие шероховатость. Предложена математическая модель, в рамках которой описывается зарождение трещины в тормозном барабане при торможении колесной машины. Зона зарождения трещины моделируется как область ослабленных межчастичных связей материала (зона предразрушения). Местоположение и размер зоны предразрушения заранее неизвестны и должны быть определены в процессе решения задачи. Используется метод возмущений и аппарат теории сингулярных интегральных уравнений. Задача о равновесии тормозного барабана колесной машины с зародышевой трещиной сводится к решению в каждом приближении нелинейного интегродифференциального уравнения типа Коши. При использовании коллокационной схемы решения в каждом приближении сингулярное интегральное уравнение сводится к системе нелинейных алгебраических уравнений. Для их решения используется метод последовательных приближений и итерационный алгоритм упругих решений. Из решения полученной системы уравнений найдены нормальные и касательные напряжения в зоне предразрушения. Условие появления когезионной трещины в тормозном барабане формулируется с учетом критерия предельной вытяжки связей материала.
Библиографические ссылки
Petrik, A. A., Volchenko, A. I., Volchenko, N. A., & Volchenko, D. A. (2006). Barabanno-kolodochnyye tormoznyye ustroystva [Drum-shoe braking devices].Krasnodar:KubanState Technological University, 264 p. (in Russian).
Volchenko, A. I., Kindrachuk, M. V., Bekish, I.O., Malyk, V. Ya., & Snurnikov, V. I. (2015). Termicheskiye napryazheniya v obodakh tormoznykh barabanov avtotransportnykh sredstv [Thermal stresses of the rims of brake drums in vehicles]. Problemy treniya i iznashivaniya - Problems of friction and wear, no. 4 (69), pp. 28–37 (in Russian).
Mirsalimov, V. M., Hasanov, Sh. G., & Geydarov, Sh. G. (2018). Iznosokontaktnaya zadacha o vdavlivanii kolodki s friktsionnoj nakladkoj v poverkhnost barabana [Wear-contact problem of pressing brake shoe with friction lining into drum surface]. XII International scientific conference "Tribology for Mechanical Engineering" dedicated to the 80th anniversary of IMASH RAS, Moscow, 19–21 November 2018, pp. 342–344 (in Russian).
Mirsalimov, V. M. (2007). The solution of a problem in contact fracture mechanics on the nucleation and development of a bridged crack in the hub of a friction pair. Journal of Applied Mathematics and Mechanics, vol. 71, iss. 1, pp. 120–136. https://doi.org/10.1016/j.jappmathmech.2007.03.003.
Demkin, N. B. & Ryzhov, E. V. (1981). Kachestvo poverkhnosti i kontakt detalej mashin [Surface quality and contact of machine parts]. Moscow: Mashinostroyeniye, 244 p. (in Russian).
Thomas, T. R. (1982). Rough surfaces. London: Longman, 387 p.
Muskhelishvili, N. I. (1977). Some basic problems of the mathematical theory of elasticity. Dordrecht: Springer, 732 p. https://doi.org/10.1007/978-94-017-3034-1.
Panasyuk, V. V., Savruk, M. P., & Datsyshin, A. P. (1976). Raspredeleniye napryazhenij okolo treshchin v plastinakh i obolochkakh [Stress distribution near cracks in plates and shells]. Kiev: Naukova Dumka, 443 p. (in Russian).
Mirsalimov, V. M. (1987). Neodnomernyye uprugoplasticheskiye zadachi [Non-one-dimensional elastoplastic problems]. Moscow: Nauka, 256 p. (in Russian).
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2020 Сахиб Азер оглы Аскеров
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
