ОЦЕНКА СООТВЕТСТВИЯ СИСТЕМЫ ROPS ТРАКТОРА Б10 ТРЕБОВАНИЯМ БЕЗОПАСНОСТИ
Аннотация
Безопасность водителя при опрокидывании машины является весьма актуальной задачей. Поэтому оценка безопасности защитных конструкций кабиныROPS 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 конструкцииROPS на примере промышленного трактора Б10. Опрокидывание трактора имитируется последовательной серией статических нагружений(боко-вое, вертикальное и продольное). Пластическая деформация защитной конструкции по-зволяет 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 массой25 т
энергия предполагаемого удара40 867 Дж достигается при перемещении261 мм и боковом усилии229 кН. После вертикального усилия500 кН и продольного усилия170 кН
конструкция сохранила свою работоспособность. Критерием работоспособности конструк-ции явилось сохранение неприкосновенным ограниченного объема предполагаемого рас-положения водителя. Для оценки адекватности математической модели был проведен натурный эксперимент, который подтвердил безопасность защитной конструкции. Экспери-ментально энергия удара набрана при перемещении261 мм и боковом усилии243 кН.
Расхождение между экспериментальным значением усилия и расчетным значением не
превысило4 %. 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 превысило7,3 % во всем диапазоне исследуемых деформаций конструкции.
