Прогнозирование долговечности деталей сельскохозяйственных машин с учетом реальных эксплуатационных условий

Аннотация

Прогнозирование долговечности деталей сельхозмашин, работающих в сложных условиях, требует разработки математических моделей, учитывающих как эксплуатационные нагрузки, так и агрессивные среды. Цель исследования – повышение экономичности, качества и конкурентоспособности техники, позволяющей комплексно прогнозировать реальную долговечность деталей сельскохозяйственных машин с учетом влияния всех эксплуатационных факторов. Анализируются существующие методы, включая снижение опасных напряжений и учет физических процессов усталости. Предложена математическая модель с идентифицированными коэффициентами для прогнозирования долговечности. Рассмотрено влияние эксплуатационных условий на нагрузки ходовой части и предложены методики формирования нагрузочных циклов. Показана необходимость анализа коррозионного износа и перераспределения внутренних напряжений. На основе анализа напряженно-деформированного состояния (НДС) возможно оптимизировать конструкцию, снижая концентрацию напряжений. Для рассматриваемого элемента НДС изменяется под воздействием коррозионного износа и перераспределения усилий, обусловленного изменением жесткостных характеристик элементов. Важно учитывать влияние размеров и частоты нагружения на износостойкость. Рекомендуется проектирование новой техники на основе детального анализа условий эксплуатации и реальных нагрузок, имитация нагрузок при испытаниях для выявления слабых мест. При определении долговечности использовались численные методы, апробированные в строительной механике. Долговечность 5-корпусного плуга оценивалась на основе анализа балок рамы. Численные расчеты проводились с использованием исправленного метода Эйлера и математической модели, учитывающей скорость коррозии и механическое напряжение. Результаты могут быть применены для повышения надежности и долговечности сельхозтехники, разработки эффективных стратегий технического обслуживания и ремонта.