CC BY
21
Численные методы моделирования
УДК 629.114.2.001.4 DOI: 10.14529/engin190107
ОЦЕНКА СООТВЕТСТВИЯ СИСТЕМЫ ROPS ТРАКТОРА Б10 ТРЕБОВАНИЯМ БЕЗОПАСНОСТИ
И.П. Трояновская1'2, Д.И. Нарадовый3, С.И. Серов1
1 Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия, 2Южно-Уральский государственный аграрный университет, г. Челябинск, Россия, 3Уральский испытательный центр НАТИ, г. Чебаркуль, Россия
Безопасность водителя при опрокидывании машины является весьма актуальной задачей. Поэтому оценка безопасности защитных конструкций кабины ROPS является обязательным условием сертификации любого транспортного средства. Безопасность кабины тракторных агрегатов оценивается на основе результатов натурного эксперимента. Современное развитие компьютерных технологий позволило оценить безопасность кабины трактора на основе численного эксперимента. В статье приведена математическая модель оценки защитной конструкции ROPS на примере промышленного трактора Б10. Опрокидывание трактора имитируется последовательной серией статических нагружений (боковое, вертикальное и продольное). Пластическая деформация защитной конструкции позволяет погасить предполагаемую энергию удара. Математическая модель имитационных испытаний составлена на основе метода конечных элементов. Для учета пластического состояния конструкции статическая задача решалась в постановке нелинейного анализа с учетом эффекта больших перемещений. Расчет показал, что для трактора Б10 массой 25 т энергия предполагаемого удара 40 867 Дж достигается при перемещении 261 мм и боковом усилии 229 кН. После вертикального усилия 500 кН и продольного усилия 170 кН конструкция сохранила свою работоспособность. Критерием работоспособности конструкции явилось сохранение неприкосновенным ограниченного объема предполагаемого расположения водителя. Для оценки адекватности математической модели был проведен натурный эксперимент, который подтвердил безопасность защитной конструкции. Экспериментально энергия удара набрана при перемещении 261 мм и боковом усилии 243 кН. Расхождение между экспериментальным значением усилия и расчетным значением не превысило 4 %. Дополнительно была проверена скорость набора энергии. Для этого построены экспериментальная и расчетная зависимости усилия от деформации конструкции. Энергия деформации рассчитывалась как площадь под этой кривой. Расхождение значений энергии не превысило 7,3 % во всем диапазоне исследуемых деформаций конструкции.
Ключевые слова: защита от опрокидывания, система ROPS, имитационное моделирование, математическая модель, натурный эксперимент.
Введение. Условия работы промышленных тракторов, производящих карьерные и горные работы, характеризуются сильной неоднородностью грунта, что усиливает угрозу опрокидывания машины [1, 2]. В связи с этим были выработаны требования к пассивной безопасности землеройной техники - защитная система ROPS (Roll-overprotective structures).
Защита от опрокидывания ROPS представляет собой раму безопасности, предназначенную для уменьшения риска нанесения повреждений оператору при опрокидывании машины в условиях применения ремней безопасности [3].
На сегодняшний день производство кабин с использованием конструктивных элементов безопасности, отвечающих стандартам ROPS, является обязательным условием для допуска техники к работе в карьерах и открытой горной работе в условиях сложных и неоднородных грунтов. После вхождения в Таможенный союз условия сертификации на соответствие требованиям безопасности стали обязательным условием при производстве всей землеройной техники [4, 5].
В настоящее время наблюдается стремительное развитие компьютерной техники. Поэтому все чаще предпринимаются попытки оценки соответствия защитных устройств расчетным методом [6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13].
1. Расчетная модель. В последнее время наиболее широкое применение для решения различных физических задач получает метод конечных элементов (МКЭ). Он позволяет проводить имитационное моделирование работы исследуемой конструкции с учетом ее геометрии, применяемых материалов, эксплуатационных нагрузок и наложенных связей.
Суть МКЭ заключается в разбивании исследуемого изделия на некоторое число малых, но конечных по размерам элементов. Полученные в результате расчета кусочно-непрерывные функции определяются с помощью значений непрерывной величины в конечном числе точек рассматриваемой области.
Независимо от выбора программного обеспечения расчет МКЭ состоит из разработки конечно-элементной модели, проведения самого расчета и обработки результатов.
Защитная конструкция ROPS трактора Б10 представляет собой двухстоечную сварную конструкцию, выполненную отдельно от кабины. Посредством пакета Solid Works на основе конструкторской документации была построена ее геометрическая 3Б-модель. При построении преднамеренно были сделаны некоторые упрощения (удалены лишние отверстия, скругления и фаски, сварные швы отдельно не выделялись), способные привести к необоснованной концентрации напряжений.
Геометрическая модель разбивалась на конечные твердотельные solid-элементы. Упрощенная геометрия позволила использовать структурированную упорядоченную сетку, где в качестве пространственных элементов выступали тетраэдры. Для оценки наиболее рационального размера конечного элемента предварительно был проведен ряд статических расчетов при одинаковой нагрузке, но различных размерах элементов: 10, 20 и 40 мм. Результаты расчетов при этом различались не более чем на 11 %. В результате анализа была выбрана сетка с размером элемента 20 мм. Количество узлов составило 263 807, число элементов равно 137 305, искаженные элементы (Якобиан) отсутствуют.
Крепление модели представлено в виде жесткой заделки, запрещающей все перемещения и повороты, на 3/4 высоты силовых уголков, что соответствует площади болтового крепления (рис. 1).
Рис. 1. Конечно-элементная модель с сеткой и закреплением
Рис. 2. Диаграмма деформирования стали 09Г2С
Для учета пластических деформаций конструкции был выбран нелинейный статический расчет с учетом эффекта больших перемещений [14]. Материл конструкции - сталь 09Г2С. Его предел текучести равен ст « 245.. .345 МПа, а предел прочности составляет св « 470 МПа при пластичности 5 = 21 %. Упругопластические свойства материала задавались мультилинейным законом упрочнения (рис. 2) [15].
Порядок нагружения, имитирующий опрокидывание трактора, четко регламентирован ГОСТом: боковое нагружение, вертикальное и продольное. Все действующие на ЯОР8 усилия зависят от массы машины и для трактора Б10 массой т = 25 т составляют: - боковая сила
^ = 70 000(т/10000)1,2 = 210 197 Н,
- вертикальная сила
Fz = 19,6m = 490 000 Н,
- продольная сила
Fx = 56 000(m/10000)1,2 = 168 157 Н.
Согласно ГОСТу [4] исправление и приведение конструкции в порядок в процессе на-гружения не допускается. Для учета остаточных деформаций и напряжений при вертикальном и продольном нагружении расчет был разбит на шаги с последовательным приложением нагрузки (рис. 3).
При деформации защитная конструкция должна поглотить необходимую энергию удара U. Для ROPS трактора Б10 требуемое значение энергии равно U = 13 000(m/10000)1,25 = 40 867 Дж.
Значение поглощенной энергии считается как площадь под кривой Fy(A) зависимости боковой силы Fy от соответствующей деформации A [16]:
U = 0,5(A1Fyl) + 0,5(A2 - A 1)(F1 + F2) + ■■■ + 0,5(A„ - An_1)(Fn_1 + Fn), (1)
где Fy, Aj - усилие и деформация на i шаге нагружения (i = 1.. .и).
Критерием оценки соответствия является неприкосновенность зоны DLV (deflection-limiting volume) предполагаемого расположения оператора, определяющей допустимую деформацию A.
Для учета пластического состояния конструкции статическая задача решалась в постановке нелинейного анализа при расчете пластичности по von Mises с учетом эффекта больших перемещений. Такая постановка задачи позволяет учесть два вида нелинейности:
- нелинейность материала (за счет введения диаграммы пластичности, см. рис. 2);
- нелинейность геометрии (обновление направления нагрузки с учетом полученных деформаций).
Решение нелинейной задачи осуществлялось пошагово с начальным интервалом 0,01 с. Число шагов нагружения выбиралось автоматически, из условий сходимости решения, малых приращений нагрузки и допустимых погрешностей линейного поведения конструкции.
1.1. Боковое нагружение. Боковая нагрузка прикладывалась к верхней части защитной конструкции и распределялась равномерно на 50 % ее длины. Нагружение конструкции проводилось пошагово с увеличением усилия на 10 кН. Значения деформации на каждом шаге нагружения записывались, что позволило сразу вычислять поглощенную ROPS энергию. Значения перемещений A и энергии деформации U при каждом шаге нагружения приведены в таблице.
Расчетные значения перемещений А и поглощенной энергии и на каждом шаге нагружения
Fv, кН 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115 125
A, мм 2,4 7,3 12,2 17,1 22,1 27,4 32,9 38,8 44,9 51,5 58,4 65,7 73,4
U, Дж 6,3 54 152 299 499 754 1094 1507 1995 2589 3279 4082 5006
Fy, кН 135 145 155 165 175 185 195 205 215 225 235 245 250
A, мм 81,5 90,3 101 113 128 145 165 187 214 247 289 342 373
U, Дж 6059 7291 8896 10816 13366 16416 20216 23616 30336 37596 47256 59976 67949
По данным таблицы видно, что при требуемом ГОСТом значении бокового усилия ¥у = 210 кН перемещение составляет А « 201 мм. Однако значение поглощенной энергии в этот момент меньше требуемого и « 26 976 Дж. Необходимая по ГОСТу энергия и = 40 867 Дж набирается при боковой нагрузке ¥у « 229 кН, что соответствует перемещению А « 261 мм.
При достижении необходимых уровней нагрузки и энергии была проведена проверка на целостность зоны БЬУ (рис. 4).
Анализ напряженного состояния конструкции показал, что максимальные напряжения ^тах = 446 МПа наблюдаются в верхней части вертикальных стоек (рис. 5).
После снятия боковой нагрузки остаточная деформация составила 240 мм, а остаточные напряжения в верхней части конструкции упали до стах « 230 МПа.
Рис. 4. Деформация РОРЭ Рис. 5. Диаграмма напряжений
при боковом нагружении при боковом нагружении ВДРЭ
1.2. Вертикальное и продольное нагружение. К деформированной конструкции была приложена вертикальная сила, распределенная вдоль всей крыши на ширине 250 мм. Под действием вертикального усилия ¥г = 500 кН конструкция получила дополнительное перемещение 40 мм, но осталась работоспособной (рис. 6). Напряжения в той же области поднялись до стах « 310 МПа.
Продольная нагрузка ¥х = 170 кН прикладывалась к верхней части конструкции сзади, в зоне наибольшей близости к ОЬУ. Под действием этой нагрузки конструкция сместилась вперед на 72 мм (рис. 7).
Рис. 6. Деформация при вертикальном нагружении ВДРЭ
Рис. 7. Суммарная деформация при продольном нагружении ОДРв
1.3. Выводы по расчетной части. В результате приложения силовых факторов конструкция сумела погасить необходимую величину энергии и. Полученные деформации не нарушили зону БЬУ (проникновение элементов конструкции в зону БЬУ не наблюдалось). На основании этого можно утверждать о соответствии ЯОР8 требованиям пассивной безопасности при опрокидывании трактора весом 25 т.
Критерием адекватности любой расчетной модели является натурный эксперимент.
2. Натурные испытания. Натурные испытания защитной системы ЯОР8 промышленного трактора Б10 проводились на полигоне Уральского испытательного центра НАТИ. Для испытаний использовался специальный стенд, выполненный в виде силовой рамы. Стенд представляет силовую раму, внутри которой располагают исследуемый объект (рис. 8). Гидроцилиндры стенда обеспечивают необходимые усилия. Стенд позволяет осуществлять постоянный контроль за прилагаемым усилием и соответствующей ему деформацией [17].
Вначале конструкция ЯОР8 подвергалась боковому нагружению с усилием, практически равным весу трактора ¥у = 25 т. Нагрузка прикладывалась горизонтально к верхней части ЯОР8 со скоростью 4 мм/с и фиксировалась через каждые 10 мм деформации (рис. 9).
Рис. 8. Внешний вид испытательного стенда Рис. 9. Боковое нагружение КОРБ
Пошаговое нагружение позволило построить зависимость бокового усилия от деформации ¥у (А), площадь под которой равна величине поглощенной энергии. Необходимая по ГОСТу энергия деформации и = 40 867 Дж была набрана при усилии ¥у = 243 кН и боковой деформации А = 261 мм.
После снятия боковой нагрузки деформированная конструкция ЯОР8 подвергалась статическому вертикальному и продольному нагружению. Вертикальная нагрузка в размере ^ = 520 кН прикладывалась в течение 5 мин (рис. 10). После снятия вертикальной нагрузки сзади было приложено усилие ¥х = 170 кН (рис. 11).
Рис. 10. Вертикальное нагружение Рис. 11. Продольное нагружение ROPS
В результате натурных испытаний защитная конструкция ЯОР8 прошла полный цикл нагру-жения. В процессе деформации были достигнуты все необходимые значения усилий и поглощенной энергии [18]. При этом проникновение элементов конструкции ЯОР8 в зону БЬУ не наблюдалось. На основании проведенных испытаний защитная конструкция получила сертификат соответствия требованиям пассивной безопасности на 5 лет.
3. Сравнение результатов. Сравнивая результаты численного и натурного эксперимента, можно отметить, что оба подтвердили соответствие защитной конструкции ЯОР8 требованиям безопасности применительно к тракторным агрегатам массой до 25 т. При натурном и численном эксперименте достижение требуемого значения силы ¥у = 210 кН наступает раньше, чем необходимый набор поглощенной энергии. В обоих случаях получен идентичный характер поведения конструкции под действием всех видов приложенных нагрузок и отсутствие проникновения частей конструкции ЯОР8 в область ограниченного объема В1У.
Необходимая энергия деформации и = 40 867 Дж при натурном и численном эксперименте набирается при перемещении А = 261 мм. При этом значения усилий отличаются не более чем на 4 % (численное значение усилия - ¥у « 229 кН, экспериментальное - ¥у = 243 кН). Различия в усилиях объясняются расхождением кривых ¥у(А) зависимости сила - перемещение (рис. 12).
По рис. 12 видно, что расчетная кривая ¥у (А) вначале лежит выше экспериментальной. Это объясняется повышенной жесткостью математической модели за счет используемого закрепления. Впоследствии экспериментальные значения несколько опережают расчетные по набору деформации, что объясняется неоднородностью материала, неплотностью и погрешностью соединений и т. д.
Максимальные отклонения экспериментальных значений боковой силы ¥у от расчетной кривой ¥у (А) на протяжении всего действующего диапазона перемещений А находится в пределах 8 %, что является вполне допустимой погрешностью [19].
• эксперимент —расчет -шспЧ„шшт -—расчет
Рис. 12. Расчетная и экспериментальная Рис. 13. Экспериментальная и расчетная
зависимости Яу(А) сила - перемещение зависимости и(А) энергии от перемещения А
Дополнительно построены зависимости погашенной энергии деформации и от перемещения А (рис. 13). Относительное отклонение экспериментальной и расчетной кривой и(А) во всем диапазоне исследуемых перемещений А составляет 7,3 %. Коэффициент корреляции кривых и(А) составляет Я2 = 0,9998.
4. Выводы. Защитная конструкция выдерживала все виды нагрузки без проникновения ее элементов в зону БЬУ. Оба результата подтвердили безопасность системы безопасности ЯОР8 для 25-тонного трактора В10.
Расчетный метод оценки безопасности был менее дорогим и более информативным. Он позволил получить не только напряжение на каждой стадии нагрузки, но и напряжение в структуре. Вычислительная модель позволила нам найти слабые стороны структуры для ее дальнейшего совершенствования. Использование ресурсов суперкомпьютера позволит в будущем заменить дорогостоящие реальные тесты [20]. В автомобильной промышленности замена натурных испытаний расчетным методом уже закреплена в соответствующих стандартах [21].
Литература
1. ГОСТ 12.2.019-2005. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Тракторы и машины самоходные сельскохозяйственные. Общие требования безопасности. - М. : Стандарт-информ, 2005. - 28 с.
2. Myers, M.L. Tractor Risk Abatement and Control as a Coherent Strategy /M.L. Myers // Journal of Agricultural Safety and Health. - 2002. - Vol. 8, no. 2. - P. 185-198.
3. ТР ТС 010/2011. О безопасности машин и оборудования. Технический регламент таможенного союза. - Республика Казахстан, 2011. - 66 с.
4. ГОСТ Р ИСО 3471-2009. Машины землеройные. Устройства защиты при опрокидывании. Технические требования и лабораторные испытания. - М. : Стандартинформ, 2009. - 30 с.
5. Standard Code for the Official Testing of Protective Structures on Agricultural and Forestry Tractor: Code 4 (Static Test), OECD, 2009.
6. Данилина, О.Н. Проектирование защитного каркаса для обеспечения безопасности тракториста при опрокидывании трактора / О.Н. Данилина //Мир транспорта и технологических машин. - 2009. - № 3 (26). - С. 58-64.
7. Журавлев, А.В. Разработка математической модели несущей системы кабины с использованием современных систем инженерного анализа / А.В. Журавлев //Междунар. науч. журнал. -2012. - № 1. - С. 100-103.
8. Зузов, В.Н. Оценка пассивной безопасности кабин тракторов на стадии проектирования /
B.Н. Зузов, И.В. Маркин // Тракторы и сельхозмашины. - 2001. - № 4. - С. 26-27.
9. Расчётные исследования несущего каркаса кабины трактора ВТ-200 /Д.А. Загарин и др. // Журнал автомобильных инженеров. - 2015. - № 3 (98). - С. 8-11.
10. Ayers P.D. Model to evaluate exposure criteria during roll-over protective structures (rops) testing / P.D. Ayers, M. Dickson, S. Warner // Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. - 1994. - Vol. 37, no. 6. - P. 1763-1768.
11. Finite Element Modeling of Rops in Static Testing and Rear Overturns / J.R. Harris, V.H. Mu-cino, J.R. Etherton et al. // Journal of Agricultural Safety and Health. - 2000. - Vol. 6, no. 3. -P. 215-225.
12. Khorsandi F., Ayers P.D. Developing a Finite Element (FE) Model to Predict the Roll-Over Protective Structure (ROPS) Behavior Under SAE J2194 Standard Test / F. Khorsandi, P.D. Ayers // American Society of Agricultural and Biological Engineers Annual International Meeting. - 2015. -No. 3. - P. 2153-2160.
13. Manado J. Design Calculation on Roll-Over Protection Structure for Agriculture Tractor / J. Manado, J.I. Arana, C. Jaren //Bio-system engineering. - 2007. - Vol. 96. - P. 181-191.
14. Non-Linear Static Analysis of Off-Road Vehicle Cabin ROPS Structure Using Finite Element Method / K.T. Rajesh, R. Haridass, N.V. Dhandapani, M. Dinakar // International Journal of Engineering and Technology (UAE). - 2018. - Vol. 7, no. 2. - P. 411-414. DOI: 10.14419/ijet.v7i2.24.12123
15. Enhanced Non-Linear Material Modelling for Analysis and Qualification of Rollover Protective Structures / D.J. Agius, K.I. Kourousis, M. Takla, A. Subic // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. - 2016. - Vol. 230, no. 11. -P. 1558-1568.
16. Available Energy During the Rollover of Narrow-Track Wheeled Agricultural Tractors / A.L. Guzzomi, V. Rondelli, A. Guarnieri et al. // Biosystems Engineering. - 2009. - Vol. 104, no. 3. -P. 318-323. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2009.07.005
17. Стенд для испытаний защитных устройств промышленных тракторов / Е.А. Шата-линская и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1989. - № 11. - С. 23-24.
18. Серов, С.И. Испытания защитного устройства ROPS промышленного трактора /
C.И. Серов, Д.И. Нарадовый, И.П. Трояновская // Тракторы и сельхозмашины. - 2018. - № 3. -С. 68-72.
19. Franceschetti, B. Comparison Between a Rollover Tractor Dynamic Model and Actual Lateral Tests / B. Franceschetti, R. Lenain, V. Rondelli // Biosystems Engineering. - 2014. - Vol. 127, no. 1. -P. 79-91.
20. Костенецкий, П.С. Ресурсы суперкомпьютеров SUSU/ С.П. Костенецкий, А.Ю. Сафонов // 10-я Международная научная конференция РТС. - 2016. - № 1576. - С. 561-573.
21. Assessing the Safety Provided by SAE J2194 Standard and Code 4 Standard Code for Testing ROPS, Using Finite Element Analysis / J.R. Alfaro, I. Arana, S. Arazuri, C. Jaren // Biosystems Engineering. - 2010. - Vol. 105, no. 2. - P. 189-197. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2009.10.007
Трояновская Ирина Павловна, доктор технических наук, почетный машиностроитель РФ, профессор кафедры «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; профессор кафедры «Прикладная механика», Южно-Уральский государственный аграрный университет, г. Челябинск, tripav63@mail.ru.
Нарадовый Дмитрий Иванович, заместитель директора по производству, Уральский испытательный центр НАТИ, г. Чебаркуль, uralnati@rambler.ru.
Серов Сергей Иванович, инженер научно-образовательного центра «Энергетические и ресурсосберегающие технологии в дизельном двигателестроении для бронетехники и инженерных транспортных средств», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, chelobltop@mail.ru.
Поступила в редакцию 20 ноября 2018 г.
DOI: 10.14529/engin190107
ASSESSING SAFETY CONFORMANCE OF ROPS SYSTEM IN B10 TRACTORS
I.P. Troyanovskaya1'2, tripav63@mail.ru, D.I. Naradovy3, uralnati@rambler.ru, S.I. Serov1, chelobltop@mail.ru
1South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, 2South Ural State Agrarian University, Chelyabinsk, Russian Federation, 3Ural Test Center NATI, Chebarkul', Russian Federation
The driver's safety in the event of a vehicle rollover is a very important issue. Therefore, a mandatory certification requirement of any vehicle is to assess the safety of the protective structures of ROPS cabs. The safety of tractor cabs is assessed by full-scale experiments. Due to modern computer technologies, we managed to assess the safety of a tractor cab based on a numerical experiment. The paper presents a mathematical model for assessing the safety of protective ROPS structures of an industrial tractor B10. A tractor rollover is simulated with a series of static loads (lateral, vertical, and longitudinal). Plastic deformation of the protective structure makes it possible to minimize the expected crash-impact energy. A mathematical model of simulation tests was developed using the finite element method. To take into account the plastic state of the structure, the static problem was stated and solved by methods of nonlinear analysis taking into account the effect of large displacements. The calculation results showed that the expected crash-impact energy of 40,867 J for a 25-ton B10 tractor was achieved at a displacement of 261 mm and a lateral force of 229 kN. The structure remained functional under its subsequent loading with a vertical force of 500 kN and a longitudinal force of 170 kN. Its performance criterion was intact limited space of the driver's supposed location. A full-scale experiment confirmed the adequacy of the mathematical model and the safety of the protective structure.
The experimental crash-impact energy was achieved at a displacement of 261 mm with a lateral force of 243 kN. The value of the experimental force differed from that of the calculated force by less than 4%. The rate of energy gain was tested additionally. To this end, we plotted the force against the structure deformation. The deformation energy was calculated as the area under this curve. The value of the experimental energy differed from that of the calculated energy by less than 7.3% over the entire range of studied structural deformations.
Keywords: rollover protection, ROPS systems, simulation modeling, mathematical models, full-scale experiments.
References
1. GOST 12.2.019-2005. Sistema standartov bezopasnosti truda (SSBT). Traktory i mashiny sa-mokhodnyye sel'skokhozyaystvennyye. Obshchiye trebovaniya bezopasnosti [Occupational Safety Standards System (OSSS). Tractors and Self-Propelled Agricultural Machines. General Safety Requirements]. Moscow, Standartinform Publ., 2005. 28 p.
2. Myers M.L. Tractor Risk Abatement and Control as a Coherent Strategy. Journal of Agricultural Safety and Health, 2002, vol. 8, no. 2, pp. 185-198.
3. TR TS 010/2011. O bezopasnosti mashin i oborudovaniya. Tekhnicheskiy reglament tamozhen-nogo soyuza [TR CU 010/2011 Technical Regulation of the Customs Union. On the Safety of Machinery and Equipment]. Republic of Kazakhstan, 2011. 66 р.
4. GOST R ISO 3471-2009. Mashiny zemleroynyye. Ustroystva zashchity pri oprokidyvanii. Tekh-nicheskiye trebovaniya i laboratornyye ispytaniya [Earth-Moving Machines. Rollover Protection Devices. Technical Requirements and Laboratory Tests]. Moscow, Standartinform Publ, 2009. 30 р.
5. Standard Code for the Official Testing of Protective Structures on Agricultural and Forestry Tractor: Code 4 (Static Test), OECD, 2009.
6. Danilina O.N. [Designing a Protective Frame to Ensure the Safety of the Tractor Driver When Overturning the Tractor]. World of Transport and Technological Machines, 2009, no. 3 (26), pp. 58-64. (in Russ.)
7. Zhuravlev A.V. [Development of a Mathematical Model of the Cab Carrying System Using Modern Engineering Analysis Systems]. International Journal of Science, 2012, no. 1. pр. 100-103. (in Russ.)
8. Zuzov V.N., Markin I.V. [Assessment of Passive Safety of Tractor Cabs at the Design Stage]. Tractors and agricultural machines, 2001, no. 4. pp. 26-27. (in Russ.)
9. Zagarin D.A., Zhuravlev A.V., Rakhaev S.M., Kramer A.S. [Estimated Study of Carrying Cab System of VT-200 Tractor]. Journal of Automotive Engineers, 2015, no. 3 (98), pp. 8-11. (in Russ.)
10. Ayers P.D., Dickson M., Warner S. Model to Evaluate Exposure Criteria During Roll-Over Protective Structures (ROPS) Testing. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers, 1994, vol. 37, no. 6, pp. 1763-1768.
11. Harris J.R., Mucino V.H., Etherton J.R., Synder K.A., Means K.H. Finite Element Modeling of ROPS in Static Testing and Rear Overturns. Journal of Agricultural Safety and Health, 2000, vol. 6, no. 3, pp.215-225.
12. Khorsandi F., Ayers P.D. Developing a Finite Element (FE) Model to Predict the Roll-Over Protective Structure (ROPS) Behavior Under SAE J2194 Standard Test. American Society of Agricultural and Biological Engineers Annual International Meeting, 2015, no. 3. pp. 2153-2160.
13. Manado J., Arana J.I., Jaren C. Design Calculation on Roll-Over Protection Structure for Agriculture Tractor. Bio-System Engineering, 2007, vol. 96, pp. 181-191.
14. Rajesh Kumar T., Haridass R., Dhandapani N.V., Dinakar M. Non-Linear Static Analysis of Off-Road Vehicle Cabin ROPS Structure Using Finite Element Method. International Journal of Engineering and Technology (UAE), 2018, vol. 7, no. 2, pp. 411-414. DOI: 10.14419/ijet.v7i2.24.12123
15. Agius D.J., Kourousis K.I., Takla M., Subic A. Enhanced Non-Linear Material Modelling for Analysis and Qualification of Rollover Protective Structures. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 2016, vol. 230, no. 11, pp. 1558-1568.
16. Guzzomi A.L., Rondelli V., Guarnieri A., Molari G., Molari P.G. Available Energy During the Rollover of Narrow-Track Wheeled Agricultural Tractors. Biosystems Engineering, 2009, vol. 104, no. 3, pp. 318-323. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2009.07.005
17. Shatalinskaya E.A. etc. [Stand for Testing Protective Equipment of Industrial Tractors]. Tractors and agricultural machines, 1989, no. 11, pp. 23-24. (in Russ.)
18. Serov S.I., Naradovy D.I., Troyanovskaya I.P. [Testing of the Protective Device ROPS of the Industrial Tractor B10]. Tractors and agricultural machines, 2018, no. 3, pp. 68-72. (in Russ.)
19. Franceschetti B., Lenain R., Rondelli V. Comparison Between a Rollover Tractor Dynamic Model and Actual Lateral Tests. Biosystems Engineering, 2014, vol. 127, no. 1, pp. 79-91.
20. Kostenetsky P.S., Safonov A.Yu. [SUSU Supercomputer Resources]. The 10th annual international scientific conference PCT, 2016, vol. 1576. pp. 561-573. (in Russ.)
21. Alfaro J.R., Arana I., Arazuri S., Jarén C. Assessing the Safety Provided by SAE J2194 Standard and Code 4 Standard Code for Testing ROPS, Using Finite Element Analysis. Biosystems Engineering, 2010, vol. 105, no. 2, pp. 189-197. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2009.10.007
Received 20 November 2018
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ
FOR CITATION
Трояновская, И.П. Оценка соответствия системы ЯОРБ трактора Б10 требованиям безопасности / И.П. Трояновская, Д.И. Нарадовый, С.И. Серов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». - 2019. - Т. 19, № 1. - С. 68-77. БО1; 10.14529/е^т190107
Troyanovskaya I.P., Naradovy D.I., Serov S.I. Assessing Safety Conformance of ROPS System in B10 Tractors. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Mechanical Engineering Industry, 2019, vol. 19, no. 1, pp. 68-77. (in Russ.) DOI: 10.14529/engin190107
