ВЛИЯНИЕ НАГРУЗОЧНЫХ РЕЖИМОВ НА СИЛОВЫЕ СХЕМЫ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ КАРЬЕРНЫХ САМОСВАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ

摘要

Введение (постановка задачи и актуальность). Увеличение грузоподъёмности карьерных самосвалов, за счёт снижения массы их силовых элементов, при этом без потери показателей прочности является важной задачей. При создании современных образцов карьерных самосвалов большой грузоподъёмности особое внимание следует уделить проектированию силовых элементов, в том числе несущих систем и структур пассивной безопасности с учётом их совместной работы. Использование на ранних стадиях проектирования методов топологической оптимизации получило широкое распространение при создании высоконагруженных элементов колёсных машин. Цель исследования - изучение влияния нагрузочных режимов на силовые схемы несущих систем и защитных конструкций, а также формулировка рекомендаций для создания их конструкций на начальном этапе проектирования с целью повышения прочности и безопасности карьерных самосвалов с использованием метода топологической оптимизации, основанного на методе конечных элементов, для жесткостного алгоритма.Методология и методы. В статье представлена динамическая математическая модель колёсной машины для определения нагрузок, созданная в программе моделирования динамики твёрдых тел. Силовые схемы несущей системы и защитного козырька получены с использованием метода топологической оптимизации, основанного на методе конечных элементов. Объектом исследования является карьерный самосвал полной массой 220 т. Предметом исследования являются методы оптимального проектирования силовых конструкций транспортных средств и их использование с учётом условий эксплуатации.Результаты и научная новизна. Выявлено влияние нагрузочных режимов на силовые схемы несущей системы и защитного козырька. Даны рекомендации к выбору нагрузочных режимов на ранних стадиях проектирования карьерных самосвалов для проведения топологической оптимизации. Представлены силовые схемы несущей системы и защитного козырька. Сделаны выводы но влиянию нагрузочных режимов на силовые струьсгуры несущих элементов. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при создании высоконагруженных элементов карьерных самосвалов.