CC BY
10VIII Международная научно-практическая конференция 2. Борисов А. Новый метод очистки воды [Электронный ресурс]:
Электронный журнал LIFE. 2018. - Режим доступа: https://Hfe.ru/p/1089507 (дата
обращения 07.06.2021)
© Д.В. Постников, А.П. Дубикайтис, Г.С. Кравцов, 2021
УДК 62-214.2
Пузанов Роман Андреевич Puzanov Roman Andreevich Калымбеков Шынгыс Kalymbekov Shyngys Дохов Даниил Олегович Dokhov Daniil Olegovich Студент Student
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАПРАВЛЕНИЯ СИЛЫ В РАМЕ ПРИВОДНОГО МОДУЛЯ
STUDY OF MECHANICAL LOAD DISTRIBUTION DEPENDING ON THE FORCE DIRECTION IN THE DRIVE MODULE FRAME
Аннотация: в связи с увеличивающимся спросом на складские и промышленные помещения был проведен анализ сварной рамы приводного модуля ангарных ворот. Сварные конструкции имеют свои особенности при учёте нагрузок, которые могут быть критичны для долговечности работы. Исследование распределения механических напряжений поможет решить проблему прочности подобных рам.
«Вопросы развития современной науки и техники»
Abstract, due to the increasing demand for warehouse and industrial premises, the welded frame of the hangar door drive module was analyzed. Welded structures have their own peculiarities when considering loads, which can be critical for durability of operation. The study of mechanical stress distribution will help to solve the problem of durability of such frames.
Ключевые слова, ангарные ворота, сварные конструкции, симуляция напряжений, приводной модуль, исследование напряжений.
Key words: hangar doors, welded structures, stress simulation, drive module, stress study.
За расчетный случай возьмем приводной модуль автоматизированных ангарных ворот, в основе которого лежит сварная рама, состоящая из стандартных горячекатанных швеллеров ГОСТ 8240-97 [1]. Для фиксации мотор-редуктора от проворота предусмотрен уголок горячекатаный равнополочный ГОСТ 8509-93 [2]. Также, исходя из конструктивных особенностей были добавлены ребра жёсткости. Данные элементы необходимы для придания большей жесткости и прочности наиболее нагруженным местам сварной конструкции. 3D модель сварной рамы изображена на рисунке 1.
Рис. 1. Сварная рама
Используя метод конечных элементов и пакет SolidWorks Simulation выполнен прочностной расчет сварной рамы приводного модуля [3, с. 89]. С помощью инструмента «Линия разъема» на швеллерах сформированы
VIII Международная научно-практическая конференция площадки, имитирующие опорные плоскости конструкции. При монтаже
изделия данные зоны будут операться на металлоконструкции проема ворот и
фактически воспринимать всю нагрузку, приходящуюся на данный модуль.
Зафиксированная плоскость изображена на рисунке 2.
Рис. 2. Зафиксированная плоскость
В качестве действующей нагрузки была задана сила, соответствующая массе элементов, установленных на раме привода, а также массе, поднимаемой данным приводом. Данная величина определена в предыдущем разделе данной работы.В качестве поверхности приложения данной нагрузки выбраны зоны, в которых установлены подшипниковые опоры.
Численное значение прикладываемой нагрузки составляет 45080 Н. В качестве допущения принятно, что обе подшипниковые опоры нагружены одинаково. На рисунке 3 изображено направление нагрузки [3, с. 154].
Рис.3. Направление нагрузки
Дополнительную нагрузку на раму создает реактивная тяга. В процессе работы приводного модуля мотор-редуктор стремится провернуться вокруг оси барабана, а данный элемент препятствует этому. Поскольку мотор-редуктор вращает барабан как по часовой, так и против часовой стрелки, необходимо рассчитать два случая, отличающихся напрвлением данного момента.. На рисунках 4 и 5 соответственно, изображены два направления моментов в зависимости от режима работы мотор-редуктора.
Рис. 4. Момент направлен вверх
VIII Международная научно-практическая конференция
Рис. 5. Момент направлен вниз
Результаты расчета представлены на рисунках:
рисунок 6 - эпюра распределения напряжения по Ван Мизесу при моменте, действующем по часовой стрелке;
рисунок 7 - эпюра распределения перемещений при моменте, действующем по часовой стрелке;
рисунок 8 - эпюра распределения напряжения по Ван Мизесу при моменте, действующем против часовой стрелке;
рисунок 9 - эпюра распределения перемещений при моменте, действующем против часовой стрелке.
Рис. 6. Расчёт напряжений, момент вверх
von Mises (N/mA2)
Рис. 7. Расчёт напряжений, момент вниз
URES (mm)
Рис. 8. Расчёт перемещений, момент вверх
Рис. 9. Расчёт перемещений, момент вниз
Опираясь на полученные данные, можно сделать вывод, что конструкция рамы имеет большой запас прочности. Однако, использование профиля меньшего типоразмера в данном случае не является целесообразным, поскольку это приведет к усложнению конструкции мест установки подшипниковых опор.
VIII Международная научно-практическая конференция Библиографический список:
1. Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент [Текст]: ГОСТ 8240-97. Введ. 2002-01-01.
2. Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент [Текст]: ГОСТ 8509-93. Введ. 1997-01-01.
3. Иванченко Ф. К. Расчёты грузоподъёмных и транспортирующих машин. - Киев. Издательское объединение «Вища школа». Головное изд-во, 1978 г. - 576 с.
© Р.А. Пузанов, Ш. Калымбеков, Д.О. Дохов 2021
УДК 62-214.3
Рыбалкин Сергей Александрович Rybalkin Sergey Alexandrovich, Дубикайтис Анастасия Петровна Dubikaitis Anastasia Petrovna, Горбачев Иван Алексеевич Gorbachev Ivan Alexeyevich Студент Student
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра-Великого
Peter the Great St. Peterburg University
РАЗРАБОТКА ФЮЗЕЛЯЖА БПЛА DEVELOPMENT OF THE UAV'S FUSELAGE
Аннотация, в данной статье представлен подход к конструированию фюзеляжа четырехвинтового беспилотного летательного аппарата.
Abstract: this article presents an approach to the design of the fuselage of a four-rotor unmanned aerial vehicle.
