Определение напряженно-деформированного состояния силового гидроцилиндра в режиме динамического нагружения
Актуальность работы заключается в совершенствовании методов расчета силовых гидроцилиндров, необходимом для повышения надежности, оптимизации конструктивного исполнения элементов и эксплуатационных режимов работы гидроцилиндров дорожных, строительных и подъемно-транспортных машин. Наибольший же интерес представляют методы исследования динамических режимов работы гидроцилиндров. Цель работы. Настоящая работа посвящена установлению закономерностей деформирования элементов силового гидроцилиндра во времени,находящегося в динамическом режиме нагружения. Исследования проводятся на примере одноступенчатого двустороннего действия гидроцилиндра вывешивания железнодорожного грузоподъемного крана «Сокол 80.01».Методы исследования. Повышение точности расчетов динамического взаимодействия элементов гидроцилиндра обеспечивается за счет уменьшения числа допущений и использования численных методов, ориентированных на современные ЭВМ. Напряженно-деформированное состояние компонентов гидроцилиндра определяется методом конечных элементов в нелинейном динамическом анализе среды Simulation программы САПР SolidWorks путем моделирования заданных условий работы гидродвигателя. Температурный режим гидроцилиндра определяется в Flow Simulation SolidWorks (метод конечных объемов). Результаты. Приведены результаты анализа численного исследования несущей способности силового гидроцилиндра, находящегося в динамическом режиме нагружения. В численной модели учтены: варианты контактирования сопряженных элементов гидроцилиндра в зависимости от конструктивных зазоров подвижных соединений, образованных в результате действия технологических и эксплуатационных факторов; сочетание продольных и поперечных динамических нагрузок; нелинейные характеристики напряжение-деформация материала; влияние температурного режима гидродвигателя. В рамках численного исследования гидроцилиндра определены параметры распределения напряжений и эквивалентных деформаций штока и гильзы цилиндра в функции времени. В работе также определены пространственная траектория места контакта с наибольшими контактными напряжениями сопряжения «втулка-зеркало гильзы» и «поршень-зеркало гильзы» гидроцилиндра и влияние температурного режима гидравлического агрегата на несущую способность гидроцилиндра.