автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обеспечение эффективности функционирования зерноуборочных комбайнов за счет рационального конструирования несущих систем на стадии проектирования

На правах рукописи

Ковалева Анастасия Валерьевна

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ ЗА СЧЕТ РАЦИОНАЛЬНОГО КОНСТРУИРОВАНИЯ НЕСУЩИХ СИСТЕМ НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Специальность 05.20.01 «Технологии и средства механизации сельского

хозяйства»

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

г. Ростов - на — Дону 200« г.

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования-«Донской государственный технический университет» (ДГТУ)

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор кафедры О КМ Андросов Анатолий Александрович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация: ОАО «Азовский оптико-механический завод»

Защита состоится 27.12.06 в 9-00 на заседании диссертационного совета Д.212.058.05 Донского государственного технического университета (344010 г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ауд. 252).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного технического университета.

Автореферат разослан «е?^ ъыс>рс>/ля 2006 г.

доктор технических наук, профессор Грошев Леонид Матвеевич кандидат технических наук, профессор Далальянц Ашот Георгиевич

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность проблемы. Важнейшее место в производстве зерна занимают уборочные машины. Эти машины должны в оптимальные сроки убрать урожай зерновых культур, обеспечив качество продукта при минимальных затратах. Известно, что надежность машин существенно влияет на эффективность функционирования самоходных уборочных машин за счет изменения коэффициента использования рабочего времени и эксплуатационной производительности. Учитывая короткие сроки уборки, надежность машин имеет особое значение. .

В настоящее время возникает ряд проблем создания надежных зерноуборочных машин с минимальной металлоемкостью.

Создание новых высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов не только не сняло проблему надежности и долговечности, но еще более ее обострило: усложнение конструкции, увеличение массы, габаритов, интенсификация нагрузок, повышение нормативного срока службы привело к увеличению длительности, трудоемкости и стоимости работ по обеспечению надежности

Зерноуборочные комбайны повышенной производительности должны иметь не только высокие показатели надежности и долговечности, обеспечивающие ее высокие показатели функционирования, но и малую удельную материалоемкость, снижающую энергоемкость процесса, удельное давление на почву, что в целом влияет на эффективность комбайновой уборки сельскохозяйственных культур. Эти требования являются определяющими для современных конкурентоспособных машин.

Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение надежности за счет применения разработанной: методики синтеза пространственной несушей конструкции мобильной машины, по критериям динамики и прочности на базе современных информационных технологий, что ведет к повышению показателей надежности несущих конструкций комбайнов, и как следствие снижение ее материалоемкости.

Решение поставленной цели способствует выполнению важной народнохозяйственной задачи повышения надежности, снижения металлоемкости отрасли, сокращения сроков создания машин, внесет существенный вклад но созданию высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов мирового технического уровня.

Задачи исследования:

4> Оценить взаимосвязь между показателями качества комбайна определяющего его надежность с показателями функционирования зерноуборочного комбайна

❖ разработать методику синтеза структуры пространственной несущей конструкции мобильной машины на основе методологии проектирования несущих конструкций;

❖ определить принципы построения системы автоматизированного проектирования несущих конструкций;

Ф- разработать оптимальную конфигурацию системы

проектирования на базе информационной модели конструкции;

❖ определить состав программного обеспечения проектирования;

❖ определить состав информационного обеспечения проектирования;

❖ заложить основы системы автоматизированного проектирования конструкций путем создания ее прототипа.

❖ разработать материалы, направленные на повышение надежности сельскохозяйственных машин и снижение металлоемкости отрасли.

❖ определить влияние метода на процесс формирования затрат на различных этапах жизненного цикла изделия

Одним из направления роста надежности можно считать их параметрический структурный синтез, обеспечивающий их рациональную структуру, снижающий напряжения в элементах конструкции и их металлоемкость.

Научная новизна

Разработан метод синтеза рациональной структуры несущей системы сельскохозяйственных машин на основе выделения теоретически оптимальной силовой схемы из проектной области размещения металла с использованием метода конечных элементов по критерию минимума массы металлоконструкции. Впервые для этих целей был применен расчетный модуль конечно-элементного анализа AFM Structure 3D, входящий в систему АРМ Win Machine

Выявлены новые закономерности и предложена методология, определяющая надежность как качественный анализ напряженно-деформированного состояния несущей конструкции зерноуборочного комбайна обеспечивающего рост показателей надежности снижение металлоемкости, что существенно влияет на эксплуатационные показатели

Практическая ценность работы. Созданная система проектирования несущей конструкции зерноуборочного комбайна обеспечивающая рост их надежности и снижение металлоемкости, что в целом повышает показатели, обеспечивая рост эксплуатационных показателей. Система позволяет объективно и оперативно определить очертания несущих элементов в пространстве, работающих с отсутствием безизгибных напряжений. Для достижения этих целей был применен метод конечно-элементного анализа АРМ Structure 3D входящий в CAD/CAE системы АРМ WinMachine, Разработанный принцип рационального конструирования несущей конструкции сельскохозяйственных машин из тонкостенного листового материала позволяет повысить эффективность рациональной конфигурации несущей системы. Созданная оригинальная методика рационального конструирования несущей конструкции принята к использованию на АОМЗ в целях разработки несущих конструкций 3-х фазного комплекса свеклоуборочных машин.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на Пятом ежегодном форуме «Современные компьютерные технологии проектирования механического оборудования и конструкций в среде АРМ WinMachine» (НТЦ АПМ г.Королев, 2004); Всерос. науч - техн. конф; посвященной 100-летию со дня рождения И.И, Смирнова. (г.Ростов н/Д: ДГТУ,

2004); Всероссийской конференции студентов и аспирантов «Молодые исследователи - регионам». {г.Вологда: Во ГТУ. 2005); Пятой международной научное технической конференции «Обеспечение и повышение качества машин на этапах жизненного цикла» (г.Брянск: БГТУ, 2005)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Основной текст расположен на 162 страницах, содержит 29 рисунков н II таблиц. В списке литературы 92 наименования.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрен общий подход к решению проблемы надежности зерноуборочных машин. Проведен анализ отказов несущих конструкций зерноуборочных машин

Определены причины отказов технических систем. Основной причиной появления «слабых» мест является, как правило, выбор ошибочной структуры конструкции или неверных параметров элементов.

Определены потребности в проектировании новых систем. Цели проектирования определяются требованиями непосредственного и косвенного окружения объекта. Непосредственное окружение - среда, внутри которой будет обитать объект; к косвенному окружению относятся факторы, определенные научно-технической, экономической и социальной ситуацией. Исходя из потребности проектирования зерноуборочного комбайна с улучшенными параметрами качества несущей системы, можно сформулировать цели проектирования на трех уровнях общественных интересов общечеловеческих, заказчика, проектной организации. Граф целей представлен на рис. 1.

Рис 1. Граф целей

Решение матрица смежностей графа целей в окончательном виде представляется как нечеткое множество.

В соответствии со степенью принадлежности к важным целям они составляют ранжированную последовательность:

• Обеспечение надежности объекта проектирования (а32);

• Использование наиболее перспективных технических решений

(ал);

• Защита окружающей среды (at |);

• Снижение расходов на стадии опытного образца (а^);

• Создание машины обладающей меньшей металлоемкости (агО;

• Повышение экономических и эстетических

показателей (a3S).

Остальные цели, имеющие абсолютный вес менее 0,5, отнесены к не основным.

Выполнен обзор методов прогнозирования создания несущей конструкции, на основании которого сделан вывод, что обеспечение эффективности решения цели «Несущая система» на стадии проектирования требует комплексного подхода на базе перспективных технических решений.

Содержится анализ работ Грошева Л.М, Терликова В.А., Андросова

A.A., Бугло Р.И., Спиченкова В.В., Маныпина Ю.П., Попова Д.Д., Гукова А.И., Луконина Ю.А., Рыбака, Т.Н., Шульгина Б.Д., Угодчикова А.Г., Малкова В.П., Чувиковского B.C., Комарова В.А., Анлрющенко Ю.Е., Бачалова Ю.А., Рублева

B.C., Санчеса Х.Р., Терликова В.В., Шабанова Б.М., Болотина В.В., Гусева A.C., Когаева В.П., Махутова H.A., Аниловича ВЛ., Волкова П.М., Жарова В.П., Полушки на O.A., Баловнева Г.Г., Гулина М.А., Корешкова В.И., Беленького Д.М., Войнова К.Н., Хозяева И.А., Серенсена С.В., Дмитриченко С.С., Брауде В.И. Анализ показал, что система научного подхода к проектированию несущих конструкций с заданным уровнем надежности еще не создана, процесс проектирования объекта в достаточной мере не автоматизирован, информационное обеспечение проектирования далеко от завершения. Отмечая глубокую научную проработку важнейших вопросов проектирования сельскохозяйственных машин, и, в частности, зерноуборочных машин, следует выделить ряд нерешенных проблем. К ним относятся вопросы синтеза несущих конструкций и методов расчетного прогнозирования показателей надежности. Определены основные цель и задачи работы. Методологические основы решения проблемы заключаются в рассмотрении поставленных задач совокупно. Для решений возможных путей достижения некоторого множества целей. Рассмотрена иерархия структуры дерева решений целей «Несущая система» (рис.2).

Рис. 2 Дерево решения цели "Несущая система"

Во второй главе, основываясь на разработанной методологии решения проблемы надежности несущих конструкций, выделена система проблемно-ориентированных моделей: аналитическая модель динамической системы зерноуборочной машины с нефиксированной структурой; аналитическая модель динамической системы машины с определенной структурой размещения масс и связей; конечно-элементная модель двух контуров несущей системы; динамическая конечно-элементная модель несущей конструкции; конечно-элементная модель несущей конструкции; динамическая конечно-элементная модель несущей конструкции с разрешающей способностью оценок конструктивных концентраторов напряжений; статистические модели внешних воздействий на зерноуборочные машины; статистические модели режимов эксплуатации зерноуборочных машин статистические модели эксплуатационной нагруженности несущих конструкций; статистические модели напряженно-деформированного состояния несущих конструкций; статистическая модель накопления усталостных повреждений конструкций.

При математическом описании динамических моделей зерноуборочных комбайнов основные допущения определяются выбором типа модели. С учетом физической сущности явлений в механической системе и принятых основных допущений динамическая модель должна отвечать целям аналитического исследования эксплуатационной нагруженности несущей системы зерноуборочных комбайнов:

а) она является достаточно общей для рассматриваемого класса

сельскохозяйственных машин;

б) она позволяет описать колебания основных масс, определяющих

нагруженность несушей системы, как при выполнении комбайном технологического процесса, так и в транспортном режиме.

Исходя из указанных соображений, разработана более простая динамическая модель зерноуборочного комбайна.

Целью моделирования эксплуатационного нагружения зерноуборочной машины является информация для синтеза несущей системы на ранних этапах проектирования.

В качестве основной характеристики возмущающего воздействия трасс (дороги, поля) на динамическую систему выбирается высота неровностей, определяющая вертикальные, продольно-угловые и поперечно-угловые колебания зерноуборочной машины.

Учитывая многообразие трасс движения зерноуборочных машин, следуя цели синтеза, выбирается модель воздействий. Основным принципом построения модели стало получение количественных оценок по всей совокупности предполагаемых условий эксплуатации.

Для зерноуборочных комбайнов рекомендуется рассматривать частотные диапазоны:

♦ в транспортных режимах работы на проселочных и автомобильных

дорогах 0,35 - 7 рад/м;

♦ в рабочих режимах на полях 0,57 * б рад/м.

Проведенные исследования показали, что микрорельеф полевых дорог можно считать случайной стационарной функцией при устранении низкочастотного тренда, не оказывающего влияние на малые колебания динамической системы.

При проектном расчете колебаний машины необходимо оценивать некоторые средние условия. Ряд авторов считает, что спектральную плотность

можно аппроксимировать с достаточной точностью, выражением

где А и ЛГ- коэффициенты, зависящие от ровности микрорельефа.

Матрица воздействий для этой модели зерноуборочной машины

\\НМ\

" " является эрмитовой матрицей. Диагональные элементы матрицы воздействий будут действительными.

Для зерноуборочных машин доминирующими признаны статические нагрузки от агрегатов и их динамические приращения. Поиск структур заключается, в обеспечении восприятия суммарных вертикальных эксплуатационных нагрузок элементами боковых панелей конструкции. Они же обеспечивают и восприятие продольных динамических нагрузок от основных масс. В процессе эксплуатации зерноуборочных машин наблюдаются также значительные по величине поперечные динамические нагрузки. Поэтому структуру силовой схемы машин можно представить двухконтурной:

- первый контур воспринимает вертикальные и продольные нагрузки;

- второй контур должен обеспечивать требуемые свойства конструкции при действии поперечных нагрузок.

Представлена методика, которая реализует поиск очертаний

структуры. Дополнительное наложение ограничений по прочности и жесткости позволяет получить оптимальную структуру несущей системы при минимальной массе конструкции.

Синтез структуры несущей системы сельскохозяйственной машины начинается с определения внешнего контура конструкции, исходя из назначения, заданных габаритов, схемы производимого технологического процесса, доминирующих нагрузок, расположения основных агрегатов и других заранее заданных ограничений. Разработан метод синтеза рациональной структуры несущей системы зерноуборочных машин на основе выделения теоретически оптимальной силовой схемы из проектной области размещения металла. Выделение силовой схемы из непрерывной упругой среды позволяет осуществлять метод конечных элементов, реализованный на ЭВМ в пакетах прикладных программ прочностного расчета по критерию минимума массы металлоконструкции.

Формализация и автоматизация процесса синтеза общих структур является новым в содержании проектирования несущих конструкций. Применение разработок позволило получить качественно новые результаты при проектировании несущих конструкций высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов.

В третьей главе рассматривается система проектирования несущих конструкций.

Несущие конструкции сельскохозяйственных машин имеют ряд специфических особенностей обусловленные сложившийся школой конструирования и набором свойств для составляющих ее элементов, способствующих выполнению заданного технологического процесса. Важнейшей проблемой является снижения массы несущих конструкций, которая может быть решена поиском такой конструкции, в которой отдельные стержни работали исключительно на растяжение или сжатие. Проблема распадается па следующие задачи: нахождение оптимального очертания силовой структуры несущей конструкции; определение закона распределения материала вдоль осей локальных стержней силовой структуры; установление закона распределения материала в поперечном сечении стержневых элементов, составляющих силовую структуру.

В этом случае важно выбрать методику формирования модели, дающего наименьшую погрешность при расчетах и не зависящую от опыта работы и интуиции оператора. При этом немаловажную роль отводится пакету прикладных программ реализующих МКЭ.

Для МКЭ характерны: широкий диапазон применимости, инвариантность по отношению к геометрии конструкции и механическим характеристикам материалов, простота учета взаимодействия конструкций с внешней средой (механические и температурные нагрузки, граничные условия и т.д.), высокая степень приспособленности к автоматизации всех этапов расчета. Популярность метода объясняется также простотой его физической интерпретации и очевидной связью с методами Ритца и перемещения, широко применяемыми в механике сплошных сред и строительной механике. В расчете инженерных конструкций несущих систем сельскохозяйственных

машин по МКЭ аналогично с расчетом методами статики конструкций за основные неизвестные можно принять: кинематические величины (перемещения, производные перемещений, компоненты деформаций и др.) и статические величины (внутренние силы, компоненты напряжений и др.). При этом в зависимости от способа выбора основных неизвестных в узлах различают три основных вида МКЭ: метод деформаций, метод сил и смешанный или гибридный метод.

Решающим фактором проектирования несущей конструкции с заданным уровнем надежности является синтез оптимальной структуры силовой схемы, на которую накладывают следующие ограничения:

ограничения на уровень напряжений в каждом элементе при любом характере повреждения:

»

ограничения на критическую нагрузку по условию потери устойчивости:

ограничения на перемещения узловых точек:

*

Для пространственной структуры несущей системы предполагается введение ограничения по трём направлениям глобальной системы координат.

Синтез оптимальной структуры силовой схемы конструкции можно принципиально осуществить двумя путями: задаться некоторым начальным предположением (аналог предшествующей конструкции) и произвести поиск методом прямого перебора улучшения схемного решения или отказаться от априорной схематизации проектной области размещения материала и рассматривать ее как непрерывную упругую среду, которая включает в себя все возможные схемы.

Решение задачи поиска оптимальной структуры такой сложной системы, как несущая конструкция мобильных сельскохозяйственных машин, становится принципиально возможным только на основе использования МКЭ.

На основании данного метода, натр ужение модели осуществляется весовыми нагрузками от всех учтенных масс. Нагрузки в перегрузочных режимах определяются как весовые с учетом коэффициентов динамичности, полученных по экспериментальным исследованиям машин-аналогов. В общем виде такая конфигурация определяется с использованием пакетов, реализующих метод конечного элемента по приведенному алгоритму (Рис. 3).

В алгоритме использованы четыре циклических контура, вложенные друг в друга, и методом перебора определяется истинное значение эквивалентных напряжений, т.е. решаются квазистатические задачи, в которых случайные факторы описываются при помощи конечного числа случайных величин.

В качестве примера работы приведенного алгоритма рассмотрена

балка на двух опорах, нагруженная единичными силами (Рис. 4). Цель: определить конфигурацию балки, которая максимально использует механические характеристики материала, из которого она изготовлена. Т.е. балка по длине и по поперечному сечению имела наименьший разброс напряжений при максимальном приближении их к тем допускаемым напряжениям, которые могут быть назначены, исходя из табличных значений От и од.

При принятой конфигурации поперечного сечения (гнутый уголок) величины эквивалентных напряжений согласно расчетам лежат в пределах 1,68 ...128,5 МПа. Поскольку в дальнейшем нам необходимо удалять ненагруженные области металла, то введем дополнительные ограничения:

- не удалять узлы, на которые действуют единичные силы;

- установить ограничения на изменения координат по ребру уголка (z=const; х = const).

Конечно-элементарную модель балки представим в виде прямоугольных пластин (по длине ребра - 20 делений, по высоте и ширине полок по 3 деления), т.е. модель составлена из 120 прямоугольных пластин одинаковой толщины.

На рис. 4 представлена картина напряженного состояния и изменения конфигурации балки по мере возрастания числа итераций. Общая масса конструкции при нулевой итерации - 1,17 кг, а при конечной в данном примере 19 итерации, масса конструкции составила -0,684 кг.

Металлоемкость уменьшилась на 41,5 %. При этом напряжение в конструкции повысилось с 128,5 МПа до 202,8МПа. Это означает, что применение такой конфигурации этого стержня более полно использует возможности материала.

Проведение динамических расчетов конструкции до изготовления и испытания, опытных образцов машин, позволяет не только прогнозировать показатели надежности, но и оптимизировать подходы к конструированию.

Таким образом, создаются условия реализации конструктивного параметра надежности на решающей стадии проектирования.

В четвертой главе ведется разработка конечно-элементной модели зерноуборочного комбайна процесс создания которой должен включает: глобальную систему координат; кинематические и граничные условия; задания нагрузок на узлы, пластины и стержни.

На основании эскизов или чертежей реальная конструкция (Рис. 5), представляется в виде идеализированной системы, состоящей из конечных элементов, связанных между собой в узловых точках с опорами (кинематические граничные условия), определяется схема действующих нагрузок, в том числе нагрузок от собственного веса. В отображении проектируемой конструкции выделяются точки, которые в силовой системе несут нагрузки от рабочих органов.

Рис 3. Блок-схема нахождения оптимальной геометрии сечения элементов несущей конструкции

Пластинчатая Напряженное состояние элемента,

конечно-элементная модель

Напряженное состояние элемента Напряженно-деформируемое

после Iй1 итерации состояние 3 итерации

Прозрачная пластинчатая Распределение коэффициента запаса

модель после 19 итерации в элементах конструкций.

Рис. 4. Расчет элемента согласно алгоритма, приведенного на Рис. 3

Моделирование сложных конструкций необходимо проводить с использованием проектного отображения в графических редакторах AutoCAD и Компас. При этом современная версия АРМ Structure 3D 9-ой версии способен импортировать модель в формате step для графического встроенного редактора АРМ Studio.

Для зерноуборочных комбайнов выделяются типовые режимы эксплуатации: рабочие и транспортные режимы.

Доля режима в эксплуатации представляется на основании многолетних фотографий рабочего дня ведущими организациями данной отрасли по каждой почвенно-климатической зоне (табл. 1).

Кроме того, при оценке загрузки машины по режимам эксплуатации учитываются продолжительность работы в данном режиме, наработка (в часах, гектарах, тоннах), пробег (в километрах), средняя и максимальная скорости движения в данном режиме, относительная продолжительность включения каждой скорости коробки перемены передач.

При наличии машины-аналога для оценок напряженно-деформированного состояния несущей системы проектируемого зерноуборочного комбайна используются результаты эксперимента.

Расчетные оценки несущей конструкции проводятся, начиная с самых ранних этапов проектирования, при этом модель разбивалась от ориентировочного представления до достаточно подробной.

Конечно-элементная модель (КЭМ), содержит 637 узлов и 1125 элементов, из которых 64 пластинчатых (нзгибно-мембранных или мембранных). Для учета статических нагрузок от собственного веса конструкции введено ускорение свободного падения g " 9.81 м/с2. Нагрузки от веса основных сборочных единиц приложены в виде сосредоточенных сил в узлах КЭМ. Приведены величины сил в зависимое™ от натяжения ременных передач, при максимальной мощности.

Рис. 5. Границы зон условного деления зерноуборочного комбайна по основным массам

Действие реактивных моментов, уравновешивающих моменты двигателя и ведущих колес комбайна, учтено приложением опорных реакций к точкам крепления двигателя (при номинальной мощности момент на валу двигателя 790 Н*м) и моментами с обеих сторон кожуха моста ведущих колес (при движении по полю со скоростью 12 км/ч с загруженным бункером момент достигает 11700 Н*м).

Таблица 1.

Загрузка зерноуборочных комбайнов по режимам эксплуатации

Режим эксплуатации Доля времени в эксплуатации Загрузка технологииее ким продуктом в % Доля режима в эксплуатации

Режим выполнения технологического процесса 0,78 0 0,195

50 0,390

100 0,195

Транспортный 0,22 0 0,220

Таблица 2

Ускорение основных масс комбайна — аналога в рабочем/транспортном

режимах

№ п/п Зона комбайна Сред не-квадратич ны е значения ускорение, м/с1

а* Зу а2

1 Зерновой бункер 0,35/0,60 -0.32/-0,8 0,58/-1,1

2 Моторная установка (зона 0,50/0,5 0,4/-0,7 0,70/-1,8

3 Кабина (площадка кабины) - 0,32/1,5 0Д5/-2.2

4 Жатка -/0,3 0,15/0,35 0,07/-1,6

5 Измельчитель - 1,25/2 2,00/-2,9

6 Площадка за двигателем - 0,80/- 1,40/-

Направление векторов инерционных сил в тестовом воздействии представлено на Рис. 7.

Нагрузки по узлам распределены согласно количеству опор основных рабочих органов и их реакции на эти опоры. При этом эквивалент нагрузки определен как алгебраическая сумма статической и мгновенной динамической нагрузок. Для учета собственного веса действующего на конструкцию смоделирована кабина комбайна и зерновой бункер, который в рабочем режиме нагружен зерном. С учетом полной нагрузки, давление на пластины из которых собрана модель бункера равно 0,0067 МПа

Рис. 6. Схема экстремального нагружения комбайна: 1-6 - центр масс соответственно зерновой бункер, двигатель, кабина, жатка, измельчитель, площадка за двигателем.(а„ ау, аг см. табл. 2)

Рис.7. Распределение натрузок по узлам конечно-элементной модели зерноуборочного комбайна.

В пятой главе приводятся результаты экспериментальных исследований ко нечно-элем ентно Й модели и оптимизация несущей системы зерноуборочного комбайна Д08.010. Создание конечно-элементной модели основывается на линейных параметрах рабочей зоны комбайна и количество опор для рабочих органов выполняющих технологический процесс обмолота и сепарирование зерновой массы. Для расчета нагтряженно-деформированного состояния конструкции применен лицензированный продукт АРМ WinMachin и его модуль АРМ Structure 3D, Основная задача расчетного модуля АРМ Structure 3D в отыскании наименее нагруженного элемента, который затем удаляется из конечно - элементной модели.

Решена задача стягивания силовых потоков в оболочке, формирующее рабочую зону комбайна. При формировании стянутых в пучки силовых потоков было проведено 250 итераций (рис.8).

Проведена проверка решения достижения поставленной цели (рис. 9). При рассмотрении результатов эксперимента, разработчиком программного продукта принято решение изменения интерфейса с целью автоматизации процесса поиска направлений силовых потоков. Расчет силовых факторов в элементах конструкции несущей системы показал, что основная их работа это растяжение - сжатие.

Предыдущие конструкции несущих систем зерноуборочных комбайнов базируются на классическом, для данного ГСКБ, принципе расположения силовых элементов. Элементы несущей системы ориентированы строго вертикально и представляют собой отдельные сборочные единицы — стержень, пластина, адаптированные к наработанным условиям сборки силового каркаса. При таком расположении силовых элементах стержни работают как на растяжение- сжатие, так на изгиб (рис. 10)

Оптимизация структуры несущих пространственных систем, система дает уменьшение металлоемкости до 30 %, что обеспечивает эффективность функционирования зерноуборочных комбайнов (рис. ] 1).

Картина напряженного состояния левой боковины комбайна - нулевая итерация

... *

■ I

Картина напряженного состояния правая боковины комбайна - нулевая итерация

•------- .^-ч.^

•I

тпгшгг

Модель после проведения удаления малонагруженных пластин - 27 итерация

Модель — 29 итерация

(ми на

Модель - 247 итерация Модель - 247 итерация

Рис.8. Этапы проведения операции по стягиванию силовых потоков для левой/правой боковин зерноуборочного комбайна (рабочий режим).

Осевая сила

-4-

Момент кручения.

Момент изгиба в плоскости ХУ.

Момент изгиба в плоскости Ш»

Рис.9. Силовые факторы в элементах конструкции несущей системы. Корректированная конструкция (Эпюры построены на растянутых волокнах).

в)

Рис. 10. Изгибающие моменты в плоскости: а) правой панели комбайна ДОН-1500, б) рамы комбайна ДОН-1500

Рис, И. Конструкция несущей системы, составленная из труб квадратного сечения ТУ 362287-91 (красным и синим цветом раскрашены трубы прямоугольного сечения ТУ 672287-91, используемые для мостов комбайна). Здесь: условно снят бункер и снята жатка. (Обобщенный вариант с учетом всех режимов эксплуатации.)

Поиск оптимального расположения стержней в плоскости панелей комбайна и отыскании конфигурации профиля по длине дает возможность применения новых технологий изготовления этих стержней с применением лазерной резки и гибки для получения необходимого сечения.

Проведенные теоретические и расчетно-экспериментальные исследования позволили рекомендовать следующую методику проектирования несущей системы зерноуборочного комбайна, обладающей минимальной металлоемкостью, (см. Приложение №1)

Заключение и общие выводы

На основании полученных результатов исследования сформулированы основные выводы;

1. Выявлена взаимосвязь между показателями надежности зерноуборочного комбайна и его эксплуатационными показателям функционирования. Определено, что с ростом показателей надежности повышается его эксплуатационная производительность.

2. Разработана методология повышения надежности несущей конструкции зерноуборочного комбайна с одновременным снижением ее металлоемкости за счет рациональной конструкции.

3. Созданная система математических моделей двухмерной иерархии для решения проблемы проектирования несущих конструкций зерноуборочных машин заданной надежности интенсифицирует диалог ЛПР-ЭВМ в процессе проектирования машины и обосновывает принципы построения и развития механико-математической модели зерноуборочных машин как системы твердых тел с упруго-диссипативными связями.

Разработанные процедуры построения моделей проектной области размещения металла конструкции и эксплуатационной нагруженности несущей системы зерноуборочных машин, с учетом воздействия рельефа почвенного

фона и разделением проектной области на два силовых контура в соответствии с характерными потоками эксплуатационных нагрузок, позволили создать систему эффективного использования металла в конструкции зерноуборочных машин и получить качественно новые результаты при их проектировании.

Разработанный метод синтеза рациональной структуры несущей системы зерноуборочных машин основан на выделении теоретически рациональной силовой схемы из проектной области размещения металла, что позволило применить МКЭ, реализованный на ЭВМ в пакетах прикладных программ прочностного расчета по критерию минимума массы металлоконструкций. Определены принципы построения модели нагружения несущей конструкция зерноуборочных машин на базе их загруженности по режимам эксплуатации. Исследования воздействий на зерноуборочные машины и их несущие конструкции позволили выделить и описать силовые факторы, определяющие их нагруженность. Установлено решающее влияние рельефа трасс движения. Разработана динамическая модель, отражающая весь спектр возможных воздействий, на основе аналитического описания стационарной части рельефов трасс со случайным вектором параметров аппроксимации.

¿.Разработана процедура моделирования эксплуатационной нагруженности несущей системы машины при детерминированных и случайных воздействиях рельефа почвенного фона, в результате чего создана обобщенная модель нагружения, которая является основой информационного обеспечения синтеза конструкции. '

6. Обоснован принцип двухконтурного представления модели проектной области размещения несущей конструкции зерноуборочного комбайна в соответствии с характером потоков эксплуатационных нагрузок. На базе этого принципа разработан метод синтеза рациональной структуры несущей системы на основе выделения теоретически оптимальной силовой схемы из проектной области размещения металла с использованием метода конечных элементов по критерию минимума массы металлоконструкции. При проектировании несущих конструкций высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов получены качественно новые условия эффективного использования металла.

7. Разработана блок-схема нахождения оптимальной геометрии сечения элементов несущих конструкций зерноуборочных машин, базирующаяся на методе конечного элемента, с использованием пакета АРМ Structure 3D, входящим в состав CAD/CAE/CAM/PDM системы АРМ WmMachine и представляющим собой альтернативу программам ANSYS, NASTRAN, COSMOS, но являющимся наименее стоимостным и хорошо адаптированным к российским базам данных продуктом,

8 .Для моделирования оптимальной пространственной несущей конструкции зерноуборочной машины предложена 9-я версия АРМ Structure 3D, использующая метод мембранных конечных элементов и позволяющая осуществить синтез параметров силовых элементов несущих конструкций путем стягивания силовых потоков и последовательным удалением мембранного слабонагруженного элемента. Используемые типовые режимы и их доля в эксплуатации приняты на основании многолетних фотографий рабочего дня

ведущими организациями данной отрасли по каждой почвенно-климатической зоне и данных с эксперимента машины аналога.

9. Разработана методика проектирования несущих конструкций зерноуборочных комбайнов с минимальной металлоемкостью и обеспечением рост показателей надежности на 10%, что обеспечивает расчетный рост эксплутационной производительности комбайна

10. Получен прогноз уменьшения металлоемкости несущих конструкций по сравнению с предыдущими версиями ориентировочно на 3040%, что дает уменьшение давления комбайна на почву на 10-12%,снижения расхода топливно-смазочных материалов на 3,5-4,3% и снижения выброса вредных веществ в атмосферу на 6-7%, что повышает эффективность их функционирования.

Список публикаций по теме диссертации

1. Андросов A.A., Ковалева A.B. Поиск решений оптимальной конфигурации несущих металлоконструкций с применением программного комплекса АРМ WinMachine. // САПР и графика. - 2004. - №9. - Je. 114-116]

2. Андросов A.A., Ковалева A.B. Проектирование несущих металлоконструкций с применением конечных элементов // Теория и проектирование сельскохозяйственных машин и оборудования: Материалы всерос. науч - техн. конф; посвященной 100-летию со дня рождения И.И. Смирнова // Под редакцией Г.Н. Дьяченко. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2004, [стр 101].

3. Ковалева A.B. «Искусственный интеллект в технических системах. Материалы Всероссийской конференции студентов и аспирантов. В 2-х т. -Вологда: Во ГТУ, 2005 - [378 с]

4. Ковалева A.B., Андросов A.A. Информационная модель параметров состояний несущих конструкций // обеспечение и повышение качества машин на этапах жизненного цикла: Материалы 5-й международной научной технической конференции. Под общей редакцией А.Г. Суслова - Брянск: БГТУ, 2005 - [32с]

5. Ковалева A.B., Андросов A.A. Формирование оптимальной структуры пространственных несущих систем сельскохозяйственных машин в Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиноведения и высоких технологий». Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2005 - [90 с].

ПРИЛОЖЕНИЕ Xal Методика синтеза структуры пространственно-несущей конструкция >

1. Проектирование несущих конструкций начинается с того момента, когда проработана рабочая часть комбайна, определяющая выполнение технологического процесса. При этом существует координата опор рабочих органов в глобальной системе координат и определен внутренний объем рабочей камеры

2. К каждой опоре, то есть узлу,, определяющему закрепление рабочего органа, прикладываются силы собственного веса рабочего органа плюс динамические добавки. Нагрузки от собственного веса рабочих органов определяются в процессе их проектирования, динамические добавки рассчитываются с помощью динамических моделей или- на основании экспериментальных данных по машинам-аналогам,

3. Ставится условие формирования первого контура: «несущая конструкция должна лежать в плоскости оболочки, обтягивающую рабочую зону комбайна, в которой выполняется сам технологический процесс».

4. Формируем конечно-элементную модель, состоящую из пластинчатых элементов (зона молотилки, то есть основные элементы) и стержней (мосты, кабина, жатка, т.е. вспомогательные элементы). Обязательное условие — все узлы, на которые опираются рабочие органы, должны быть включены в модель и в дальнейшем они не подвергаются удалению.

5. Выбираем программный. продукт в оболочке которого будет проводить решение конечно-элементной модели с целью получения картины напряженно-деформированного состояния. Это АРМ Structure-3D из системы АРМ Win Machitte, предназначенной для персональных компьютеров, работающих в среде Microsoft Windows - 95,98,2000, ME, NT, XP. ,

6. Проводим стягивание силовых потоков, действующих в обтягивающей оболочке комбайна, путем выявления слабонагруженных

конечных элементов и их удаления из модели при »

_miu

где к - минимальное расчетное значение напряжение к - атой итерации.

7. В процессе стягивания проводим дополнительное сгущение конечно-элементной сетки в зонах увеличения напряжения и в зонах выявления концентраторов напряжений.

8. Условием остановки числа повторений расчета МКЭ модели, т.е. числа итераций, служит условие неразрывности силовых потоков в оболочке.

9. Количество параллельных расчетов зависит от количества режимов эксплуатации. В данном случае: режим нагружения «О» - статика; режим нагружения «I» - рабочий режим, бункер загружен, жатка опущена; режим нагружения «2» - транспортный режим - бункер пуст, жатка поднята для передвижения — «ближний транспорт».

10. По направлениям силовых потоков располагаем стержни несущей

конструкции. Назначаем сечение стержней - в начальной стадии это труба, моменты сопротивления в которой для различных направлений одинаковы. Делаем проверочные расчеты и выводим параметры силовых факторов в элементах конструкции. Основная работа стержней - это растяжение-сжатие в плоскости панелей молотилки, В зонах, где выявлено большое сгущение силовых потоков, целесообразно в конструкции использовать цельные плиты (например, панель в зоне молотильного барабана). Аналогичное действие проводим для всех режимов нагружения и при необходимости «строим» конфигурацию несущей системы, предпочтенье, отдавая полученного из наиболее нагруженного режима (по условию напряженного состояния).

11. Ставится условие формирования второго контура: стержень должен воспринимать поперечные нагрузки согласно моменту сопротивления для этой плоскости; на ребрах, где сходятся две плоскости, не допускается удаление конечного элемента; вводятся ограничения на перемещение узловых точек.

12. По мере проведения итераций расчета проводится удаление слабонагруженных пластин и сгущение сетки разбиения конечных элементов с целью равномерного распределения напряжений на всей поверхности полок несущих стержней конструкции.

13. Полученная выкройка конфигурации стержня предполагает изготовление такого стержня при помощи лазерной резки из листового материала и гибочных операций по выбранным направлениям.

В нэвор В печать ^ &&

Объем усл. пл.уч-издл.Форыаггб0х84/1б.

Бумага тип №3. Заказ № Тираж

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия 344010. г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.

Введение 5 1. Общий подход к решению проблемы

1.1 .Проблемы надежности зерноуборочных машин 9 1.2.Анализ отказов несущих конструкций зерноуборочных машин

1.2.1. Причины отказов технических систем

1.2.2. Определение потребности в проектировании новых систем.

1.2.3. Выбор цели проектирования. 22 1.3 Обзор методов создания и проблем прогнозирования надежности несущих конструкций 29 1,4Цель и задачи работы 35 1.5Методологические основы решения проблемы.

2. Синтез общих структур моделей

2.1. Модели функционирования общих конструкций

2.2. Динамические модели сельскохозяйственных машин

2.3.Модель эксплуатационного нагружения 49 2.3.1 . Возмущающие воздействия почвенного фона

2.3.2. Воздействия на зерноуборочный комбайн от рельефа почвенного фона

2.3.3. Внешние воздействия на динамические модели зерноуборочных машин

2.4. Синтез структуры несущей системы

2.4.1. Алгоритм синтеза структуры несущей конструкции в системе автоматизированного проектирования.

2.4.2. Концепция структуры решения графа цели

Несущая система».

Итоги по главе

3. Система проектирования несущих конструкций.

3.1. Способы проектирования несущих систем.

3.2. Задачи оптимизации.

3.3. Особенности применения метода конечных элементов (МКЭ)

3.3.1. Применение МКЭ в САПР.

3.3.2. Программное обеспечение задач МКЭ прочности конструкций.

3.4. Формирование оптимальной структуры пространственных несущих систем.

3.5. Расчетный прогноз вероятности безотказной работ. 103 Итоги по главе

4. Моделирование конструкций.

4.1. Принципы разработки конечно-элементных моделей.

4.1.1. Идеализация объекта исследования.

4.1.2. Топология системы.

4.1.3. Соединения и закрепления.

4.2. Нагрузки.

4.2.1. Типовые режимы эксплуатации зерноуборочных комбайнов.

4.2.2. Внешние воздействия на сельскохозяйственные машины.

4.3. Построение конечно-элементной модели несущей конструкции на базе стержневых и пластинчатых элементов.

Итоги по главе.

5. Расчет и оптимизация несущей системы зерноуборочного комбайна Д08.010.

5.1. Результат расчета.

5.1.1. Параметры конечно-элементной модели зерноуборочного комбайна Д 08.010.

5.1.2. Решение задачи стягивания силовых потоков в оболочке, формирующее рабочую зону комбайна.

5.1.3 Проверка решения достижения поставленной цели.

5.2. Оптимизация структуры несущих пространственных систем.

5.3. Способы обеспечения минимальной массы за счет оптимизации параметров несущей системы.

5.4. Применение тонкостенных гнутых конструкций. 149 5.5 Методика проектирования несущих конструкций зерноуборочных комбайнов с минимальной металлоемкостью

5.6. Эффективность функционирования зерноуборочных комбайнов с рационально спроектированной системой.

Итоги по главе

Важнейшее место в производстве зерна занимают уборочные машины. Эти машины должны в оптимальные сроки убрать урожай зерновых культур, обеспечив качество продукта при минимальных затратах. Учитывая короткие сроки уборки, надежность машин имеет особое значение.

Создание зерноуборочных машин имеет тенденции, существенно влияющие на проблему обеспечения надежности:

• по способу агрегатирования с ходовой частью (самоходные, прицепные, навесные, стационарные установки);

• по схемному решению (классическая схема, роторного типа, оригинальные решения обмолота и очистки);

• по типажу (производительность, количество парка машин и их состав). В настоящее время возникает еще ряд проблем создания надежных и долговечных зерноуборочных машин, связанных с обеспечением показателей назначения, технологичностью изготовления, эргономическими показателями, стандартизацией и унификацией. Надежность остается острой проблемой в сельхозмашиностроении .

Создание новых высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов не только не сняло проблему надежности, но еще более ее обострило: усложнение конструкции, увеличение массы, габаритов, интенсификация нагрузок, повышение нормативного срока службы привело к увеличению длительности, трудоемкости и стоимости работ по обеспечению надежности.

Зерноуборочные комбайны повышенной производительности должны иметь ф не только высокие показатели надежности и долговечности, но и малую удельную материалоемкость. Эти требования являются определяющими для современных конкурентоспособных машин.

В диссертационной работе поставлена актуальная задача, состоящая в комплексном подходе к проблеме надежности на каждом этапе проектирования за счет сокращения сроков создания новой техники, повышения надежности, снижения металлоемкости.

Сложившаяся практика проектирования сельскохозяйственных машин, отсутствие комплексного подхода к проблеме надежности на каждом этапе проектирования противоречат требованиям по сокращению сроков создания новой техники в 3-4 раза, повышению надежности в 1,2-2 раза, снижению металлоемкости отрасли в 2 раза.

Противоречие между требованиями, предъявляемыми к современным конкурентоспособным машинам, и методами достижения цели в полной мере относятся к зерноуборочным машинам, одним из самых сложных машин массового производства, к их несущим конструкциям, составляющим 30-40 % массы.

Анализ обзора литературы показал, что система научного подхода к проектированию несущих конструкций с заданным уровнем надежности еще не создана, процесс проектирования и исследований объекта в достаточной мере не автоматизирован, информационное обеспечение проектирования далеко от завершения. Отмечая глубокую научную проработку важнейших вопросов проектирования сельскохозяйственных машин, и в частности зерноуборочных машин, следует выделить и ряд нерешенных проблем. К ним относятся вопросы синтеза несущих конструкций, методов расчетного прогнозирования показателей надежности, создания обобщенных статистических моделей эксплуатационного нагружения и другие.

Цель исследования разработать метод синтеза пространственной несущей конструкции мобильной машины по критериям динамики и прочности на базе современных информационных технологий.

Решение поставленной задачи способствует выполнению важной народнохозяйственной программы повышения надежности снижения металлоемкости отрасли, сокращения сроков создания машин, внесет существенный вклад по созданию высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов мирового технического уровня.

Разработан метод синтеза рациональной структуры несущей системы на основе выделения теоретически оптимальной силовой схемы из проектной области размещения металла с использованием метода конечных элементов по критерию минимума массы металлоконструкции. Предлагаемый метод синтеза рациональных структур является новым в проектировании несущих конструкций сельскохозяйственных машин. Впервые для этих целей был применен расчетный модуль конечно-элементного анализа АРМ Structure 3D, входящий в систему АРМ Win Machine

Определены методические основы и разработана методика проектирования несущих конструкций зерноуборочных комбайнов с минимальной металлоемкостью. Предлагаемый комплекс моделей, алгоритмов и информационного обеспечения, ориентированный на автоматизацию принятия решений, гарантирует проектирование несущих конструкций с минимальной металлоемкостью и необходимым и достаточным уровнем надежности.

В связи с исследованиями выбрано направление на оптимизационный поиск для наиболее уязвимой части сельскохозяйственной машины, определяющей надежность, как качественный анализ напряженно-деформированного состояния несущей системы. Это позволило определить, что необходимо и достаточно провести поиск некоторой структуры, в результате которого должна быть получена оптимальная конфигурация каждого из ее элементов в пределах определенного уровня надежности.

Созданая система проектирования несушей конструкции зерноуборочного комбайна которая позволяет объективно и оперативно определить очертания несущих элементов в пространстве, работающих с отсутствием безизгибных напряжений. Для достижения этих целей был применен метод конечно-элементного анализа АРМ Structure 3D входящий в CAD/CAE системы АРМ WinMachine. Разработанный принцип рационального конструирования несущей конструкции сельскохозяйственных машин из тонкостенного листового материала позволяет повысить эффективность рациональной конфигурации несущей системы. Впервые заложены принципы формирования новой технологии изготовления силовых элементов с лазерной резкой по выкройкам с последующей гибкой. Созданная оригинальная методика рационального конструирования несущей конструкции принята к использованию на АОМЗ в целях разработки несущих конструкций 3-х фазного комплекса свеклоуборочных машин.

1. ОБЩИЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Проблема надежности зерноуборочных машин

В современном мире рыночных отношений, конкурентоспособность сложных мобильных сельскохозяйственных машин ставит перед проектировщиками задачу создания современных несущих конструкций, способных по своим решениям, дизайну и показателям надежности противостоять уже существующим машинам. При этом необходимым условием в настоящее время является более низкая цена машины, чем у аналогов преимущественно зарубежных фирм.

Наиболее приемлемым вариантом существенного уменьшения стоимости разрабатываемой машины, является сокращение сроков, а, следовательно, и расходов на создание сложной проектируемой системы.

В данный момент процесс создания нового изделия включает в себя следующие этапы: техническое задание; техническое предложение; эскизное проектирование; техническое проектирование; конструкторская документация. Рассмотренные выше этапы создания сложных технических систем отличаются неодинаковыми затратами материальных средств и времени. Так, если все расходы, связанные с выполнением программы по созданию машины, составляют 100 %, то на разработку технического задания, технических предложений и эскизное проектирование затраты обычно не превышают 5-10 %, на техническое проектирование 10-20 %, и, соответственно, на изготовление опытных образцов и испытания, затраты материальных средств и времени составляют 70-85 % [2,7,15,76].

Практика экспериментальной отработки сложных систем подтверждает необходимость следующих видов испытаний (ГОСТ 16504-81): предварительные (лабораторно-стендовые, ресурсные) испытания основных узлов, механизмов, сборочных единиц; предварительные заводские испытания изделия; межведомственные испытания изделия; ресурсные испытания изделия.

Важность и необходимость испытаний при проектировании новых сложных систем диктует то, что до недавнего времени было сложно, а в некоторых случаях и невозможно предсказать поведение конструкции в целом при воздействии рабочих нагрузок и случайных возмущающих воздействий.

И, несмотря на жесткость проведения всех испытаний и проверок, потраченных средств и времени, сложные системы ведут себя непредсказуемо. Еще имеющие место в практике аварии и катастрофы различных систем и сооружений говорят о том, что существующие методы расчета конструкции не учитывают всего многообразия факторов, влияющих на их прочность устойчивость.

Аварии и катастрофы вновь и вновь заставляют инженеров и проектировщиков пересматривать состояние вопроса и вводить в расчеты коэффициенты запаса. Все это в какой-то мере уменьшает случайные явления, но не исключает катастроф вообще [4,5].

В течении последних двадцати лет произошли значительные изменения в способах расчета инженерных конструкций. Традиционные методы расчета, базирующиеся, в основном, на классических счетных методах, с учетом ограниченных их возможностей, уступают место современным методам численного анализа с применением ЭВМ. Благодаря развитию электронной техники созданы новые условия для анализа и расчета сложных инженерных конструкций. Это подтверждает возможность применения более точных теоретических разработок, которые основаны на выборе расчетной модели, охватывающей геометрию контурных условий, нагружения и других внешних воздействий. Кроме того, отмеченное позволяет точнее, быстрее и экономичнее анализировать принятую расчетную модель [2, 3, 6, 7 ,10, 59].

С применением ЭВМ нелинейный анализ конструктивных систем, как значительно более точной, чем линейный, все чаще становится необходимым при напряженно-деформированном анализе и расчете действительных инженерных конструкций. С развитием новых численных методов, основанных на использовании ЭВМ, стал возможным общий прогресс в проектировании и сооружении многих инженерных конструкций [2, 18, 33,42,47].

В работах [26, 40, 60] классифицируются методы проектирования мобильных машин. Практика показывает, что этот процесс с трудом поддается классификации. Начало проектирования можно представить как аналоговый метод, для этого часто выбираются не лучшие образцы, затем выявляются невозможность и нецелесообразность строгого копирования, стремление «улучшить» проект. Продолжение проектирования носит интуитивный характер при выборе структуры (например, структуры несущей системы) проведением некоторых, необходимых по мнению лица, принимающего решение (ЛПР), расчетов. После изготовления опытного образца (макета) машины (или ее отдельного агрегата) проводятся оценки допущенных конструктивных ошибок, оценки возможностей функционирования и производятся прикидки прочности и жесткости конструкции. Материалы испытаний и их оценка служат основой для нового цикла конструирования или корректировки. С каждым циклом увеличивается количество испытуемых образцов, качество конструкции повышается.

Следовательно, процесс обеспечения требуемой прочности несущей конструкции начинается практически с экспериментальных исследований опытных образцов машины [5, 47, 48, 49, 52, 62]. Даже расчеты, как правило, проводятся после изготовления опытного образца. Это направление нашло отражение в работах Грошева JT.M. [18], Терликова В.А. [77], Андросова А.А. [2], Бугло Р.И. [14], Спиченкова В.В., Манынина Ю.П. [48, 73], Попова Д.Д. [60, 61] и других. При таком подходе конструкция может быть скорректирована только незначительно, без изменения общих концепций, схем, основных решений. Работа по повышению прочности ведется методом проб и ошибок в рамках произвольно принятых ограничений. Итак, низкое качество конструкций мобильных машин связано, прежде всего, с несвоевременным началом процесса прочностного анализа конструкции.

С появлением таких численных методов, как метод конечных элементов, они стали широко применяться для оценки напряженно-деформированного состояния сложных несущих конструкций в различных областях машиностроения. В области проектирования мобильных сельскохозяйственных машин метод конечных элементов нашел применение в работах Гукова А.И. [20, 21], Луконина Ю.А. [37], Рыбака Т.Н. [66], Шульгина Б.Д. [84] и др.

В энергетическом машиностроении применение МКЭ развивается в работах Угодчикова А.Г. и Малкова В.П. [46], в судостроении в работах Чувиковского B.C. [83], в авиастроении в работах Комарова В.А. [33]. Однако, за редким исключением, работы по реализации МКЭ посвящены оценочным расчетам готовых конструкций. Такой подход не позволяет эффективно использовать расчетные методы в проектировании несущих конструкций с заданным ресурсом. Кроме того, создание конечно-элементной модели (КЭМ) является всегда творческим, плохо формализуемым и, следовательно, весьма трудоемким процессом.

Среди современных методов численного анализа методу конечных элементов принадлежит особое место. Благодаря своим достаточно простым математическим формулировкам и очевидному физическому значению, МКЭ является эффективным и наиболее распространенным методом решения различных задач механики сплошной среды. Широкое распространение МКЭ можно объяснить как наличие большого числа общих программ для ЭВМ с высокой степенью автоматизации, генерирования сети конечных элементов, формирования и решения огромного числа алгебраических уравнений, так и благоприятной численной и графической интерпретацией полученных результатов [29].

Одной из важнейших составляющих процесса создания машин заданной надежности и минимальной массы является оценка напряженно-деформированного состояния (НДС) ее силовых конструкций. Такие оценки производятся расчетными и экспериментальными методами [1, 9, 16]. При проектировании машины особо важными являются ранние оценки прочности, жесткости и долговечности силовых конструкций. Предпочтительней всегда проведение расчетных оценок по сравнению с экспериментальными. Главным преимуществом этих оценок являются: возможность проводить исследования, в том числе и поиск оптимальной структуры несущей системы, поиск оптимальных параметров силовых элементов, на самых ранних этапах проектирования, до изготовления макетов и опытных образцов, глобальность расчетных оценок, возможность сравнительной оценки множества вариантов конструкций и видов нагружений. Однако один недостаток расчетных оценок последнего времени ставил под сомнение все преимущества расчетов: необходимость при каждых оценках доказывать их адекватность реальным значениям, обосновывать правомерность принятых допущений.

В настоящее время эффективным методом расчетной оценки НДС таких сложных конструкций, как несущие конструкции наземных транспортных средств, технологических машин и оборудования и т.п., является использование вычислительных систем, реализующих МКЭ на современных ПЭВМ и рабочих станциях. Важнейшее достоинство МКЭ заключается в его инженерной ориентации. При расчете крайне нерегулярных конструкций пользователь (инженер-конструктор) оперирует естественными параметрами: геометрическими размерами элементов и их сечений, массами, жесткостными характеристиками и т.п. Пользователь избавлен от сложных математических выкладок, обоснований расчетных положений, допустимости упрощений системы и т.д.

Основой оптимизационного поиска для наиболее уязвимой части сельскохозяйственной машины, определяющей надежность, следует считать качественный анализ напряженно-деформированного состояния несущей системы. При этом необходимо и достаточно провести поиск некоторой структуры, в результате которого должна быть получена оптимальная конфигурация каждого из ее элементов в пределах определенного уровня нагруженности.

1.2. Анализ отказов несущих конструкций зерноуборочных машин

Отказом считается такое состояние конструкции, при котором она теряет свою работоспособность. К полной потере несущей способности конструкции приводят поломки и недопустимые деформации, к частичной - ослабление резьбовых соединений. При введении понятия надежности как конструктивного параметра будем рассматривать отказы, физической сущностью которых являются излом (вязкий, хрупкий, усталостный), остаточная деформация, трещина. Хрупкое разрушение происходит при возникновении ударных нагрузок, остаточных напряжений в сварных соединениях, концентраций напряжений и т.п. Пластические деформации возникают при перегрузках деталей и проявляются в виде нарушения формы. Усталостные трещины возникают при длительном действии динамических напряжений.

В работах по надежности машин приводится классификация отказов [14, 42, 43, 49, 58, 65, 67]. Выделим наиболее важные для несущих конструкций признаки классификации.

По характеру возникновения отказы различают на внезапные и постепенные. Внезапные отказы происходят из-за нарушения условий прочности и жесткости, т.е. происходит внезапная поломка, остаточная деформация, потеря устойчивости. Постепенный отказ несущей конструкции наступает при полном использовании фактического ресурса за счет возникновения и развития усталостных повреждений.

Заключение и общие выводы

На основе теоретического обобщения исследований решены новые задачи оптимального проектирования несущих конструкций зерноуборочных машин на основе формализации процедур, синтеза конструкций и поэтапного анализа достижения цели. Потребность в проектировании новых систем связана с потребностью новых решений, базирующихся на улучшении характеристик уже существующей техники. Для зерноуборочных комбайнов в соответствии со степенью принадлежности к важным целям проблемы проектирования составляют ранжированную последовательность, где основное - это обеспечение надежности при уменьшении металлоемкости.

Решение научной задачи имеет важное хозяйственное значение для выполнения программы сокращения трудоемкости и сроков создания машин нового поколения, снижения удельной металлоемкости,

На основании полученных результатов сформулированы основные выводы:

1.Впервые создана система математических моделей двухмерной иерархии для решения проблемы проектирования несущих конструкций зерноуборочных машин заданной надежности, которая интенсифицирует диалог ЛПР-ЭВМ в процессе проектирования машины и обосновывает принципы построения и развития механико-математической модели зерноуборочных машин как системы твердых тел с упруго-диссипативными связями.

Разработанные процедуры построения моделей проектной области размещения металла конструкции и эксплуатационной нагруженности несущей системы зерноуборочных машин, с учетом воздействия рельефа почвенного фона и разделением проектной области на два силовых контура в соответствии с характерными потоками эксплуатационных нагрузок, позволило создать систему эффективного использования металла в конструкции зерноуборочных машин и получить качественно новые результаты при их проектировании.

2.Разработанный метод синтеза рациональной структуры несущей системы зерноуборочных машин основан на выделении теоретически рациональной силовой схемы из проектной области размещения металла, что позволило применить МКЭ, реализованный на ЭВМ в пакетах прикладных программ прочностного расчета по критерию минимума массы металлоконструкций. Определены принципы построения модели нагружения несущей конструкции зерноуборочных машин на базе их загруженности по режимам эксплуатации. Исследования воздействий на зерноуборочные машины и их несущие конструкции позволили выделить и описать силовые факторы, определяющие их нагруженность. Установлено решающее влияние рельефа трасс движения. Разработана динамическая модель, отражающая весь спектр возможных воздействий, на основе аналитического описания стационарной части рельефов трасс со случайным вектором параметров аппроксимации.

3.Разработана процедура моделирования эксплуатационной нагруженности несущей системы машины при детерминированных и случайных воздействиях рельефа почвенного фона, в результате чего создана обобщенная модель нагружения, которая является основой информационного обеспечения синтеза конструкции.

4. Обоснован принцип двухконтурного представления модели проектной области размещения несущей конструкции зерноуборочного комбайна в соответствии с характером потоков эксплуатационных нагрузок. На базе этого принципа разработан метод синтеза рациональной структуры несущей системы на основе выделения теоретически оптимальной силовой схемы из проектной области размещения металла с использованием метода конечных элементов по критерию минимума массы металлоконструкции. При проектировании несущих конструкций высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов получены качественно новые условия эффективного использования металла.

5.Впервые разработана блок-схема нахождения оптимальной геометрии сечения элементов несущих конструкций зерноуборочных машин, базирующаяся на методе конечного элемента, с использованием пакета АРМ Structure 3D, входящим в состав CAD/CAE/CAM/PDM системы АРМ WinMachine и представляющим собой альтернативу программам ANSYS, NASTRAN, COSMOS, но являющимся наименее стоимостным и хорошо адаптированным к российским базам данных продуктом,

6.Для моделирования оптимальной пространственной несущей конструкции зерноуборочной машины предложена 9-я версия АРМ Structure 3D, использующая метод мембранных конечных элементов и позволяющая осуществить синтез параметров силовых элементов несущих конструкций путем стягивания силовых потоков и последовательным удалением мембранного слабонагруженного элемента. Используемые типовые режимы и их доля в эксплуатации приняты на основании многолетних фотографий рабочего дня ведущими организациями данной отрасли по каждой почвенно-климатической зоне и данных с эксперимента машины аналога.

7.0пределены методические основы и разработана методика проектирования несущих конструкций зерноуборочных комбайнов с минимальной металлоемкостью. Предлагаемый комплекс моделей, алгоритмов и информационного обеспечения, ориентированный на автоматизацию принятия решений, гарантирует проектирование несущих конструкций с минимальной металлоемкостью и необходимым и достаточным уровнем надежности.

8. На основании результатов численного эксперимента предложено конструирование несущей системы с применением новых технологий изготовления стержней с применением лазерной резки раскроя и гибки по длине с определенной конфигурацией поперечного сечения.

9.Получен прогноз уменьшения металлоемкости несущих конструкций по сравнению с предыдущими версиями ориентировочно на 30-40%, что дает уменьшение давления комбайна на почву на 10-12% и снижения выброса вредных веществ в атмосферу на 6-7%.

1. Андросов А.А., Черкашин М.М. Использование конечно-элементноймодели при оптимизации структуры пространственных несущих систем сельхозмашин. Вестник ДГТУ: Вопросы машиноведения и конструирования машин. Ростов н/Д1999

2. Андросов А.А. Исследование эксплуатационной нагруженности несущих элементов зерноуборочных комбайнов повышенной производительности: Дис. канд. техн. наук: 05.05.01. Ростов н/Д, 1981. - 213 е.

3. Андросов А.А., Спиченков В.В. Прогнозирование режимов эксплуатации зерноуборочных машин // Проектирование зерноуборочных машин:• Межвуз. сб. Ростов-на-Дону: РИСХМ. 1982. - с. 26-36.

4. Андросов А.А., Ковалева А.В. Поиск решений оптимальной конфигурации несущих металлоконструкций с применением программного комплекса АРМ WinMachine. // САПР и графика. 2004. - №9. - с. 114-116.

5. Анилович В.Я., Гринченко А.С., Литвиненко В.Л. и др. Прогнозирование надежности тракторов. Под общ. ред. Аниловича В.Я. М.: Машиностроение, 1986. - 224 е.

6. Арапов Д. Пишем упаковщик // Монитор. 1993. - №1

7. Арасланов A.M. Расчет элементов конструкций заданной надежности. М.: Машиностроение, 1987. - 126 е.

8. Атаева О.О., Быстрова Н.Б. Зарубежные системы автоматизированного проектирования и производства (CAD/CAM) в машиностроении. М.: ВНИИТЭМП, 1991.-152 е.

9. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность-машина. М. «Машиностроение». 1973, 520 с.

10. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984. -312 с.

11. Бугло Р.И., Руднев А.В., Занцевич В.В. Методические основы проведения ускоренных стендовых испытаний на надежность // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1987. - № 9. - с. 35-36.

12. Волков П.М., Тенненбаум М.М. Основы теории и расчета сельскохозяйственных машин на прочность и надежность. М.: Машиностроение, 1977. -310 с.

13. ГОСТ 25.101-83. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статического представления результатов. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 29 е.

14. Грошев J1.M. Исследование динамики несущих систем зерноуборочных машин: Дис.д-ра техн. наук : 05.06.01. Ростов н/Д, 1974. - 370 е.

15. Грошев J1.M., Махутов Н.А., Спиченков В.В. и др. Вопросы расчета и совершенствования несущей конструкции зерноуборочного комбайна // Машиноведение. 1987. - № 6. - с. 15-22.

16. Грошев A.M., Спиченков В.В., Андросов А.А. и др. Методы оценки конструктивной прочности машин. Учеб. пособие. Ростов н/Д: Изд-во ДГТУ, 1997.-162 е.

17. Гуков А.И., Терликов В.А. Об учете упругости на прочностной расчет некоторых рам сельскохозяйственных машин // Прочность, устойчивость и колебания элементов машин и сооружений. Межвуз. сб. Ростов н/Д: РИСХМ, 1978.-с. 68-72.

18. Гусев А.С. Сопротивление усталости и живучести конструкций при случайных нагрузках. -М.: Машиностроение, 1989. 248 е.

19. Дитрих Я. Проектирование и конструирование. Системный подход. -М.: Мир, 1981.-456 е.

20. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. Выпуск I. М., «Мир». 1971,316с

21. Документация на программный продукт .CAD/CAE Система автоматизированного оборудования и конструкций в области машиностроения и строительства АРМ WinMachine. Версия 8.2.8.5 - М., 2003. - Ав. Пр. №990578 от 04.08.1999 г. Ростпатент.

22. Жаров В.П. Научные основы оптимизации колебательных систем мобильных с/х машин по их показателям качества: Автореферат дис. . д-ра техн. Наук: 05.06.-1. Ростов н/Д, - 1980, 48 с.

23. Замрий А.А. Проектирование и расчет методом конечных элементов трехмерных конструкций в среде АРМ Structure 3D. М.: АПМ - Королев, 2004. - 206 е.

24. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975 -541 е.

25. Ковалева А.В. «Искусственный интеллект в технических системах. Материалы Всероссийской конференции студентов и аспирантов. В 2-х т. Вологда: Во ГТУ, 2005 - 378 е.

26. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем: Пер. с англ./ Под ред. И.А. Ушакова. М.: Мир, 1980. 604 е.

27. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник. М.: Машиностроение, 1985.-224 е.

28. Комаров В.А. Проектирование конструкций на основе моделей МКЭ // Прикладные проблемы прочности и пластичности: Всесоюз. межвуз. сб. / ГТУ -Горький, 1984.-с. 78-87.

29. Кубарев А.И. Надежность в машиностроении. М.: Изд-во стандартов, 1989.-224 е.

30. Луконин Ю.А. Разработка методики оценки показателей прочности и надежности элементов несущих систем зерноуборочных комбайнов на стадии проектирования: Дис. канд. техн. наук: 05.06.01. Ростов н/Д, 1983. - 230 е.

31. Луконин Ю.А., Спиченков В.В. Автоматизация проектирования несущих систем зерноуборочных машин // Конструирование и производство сельскохозяйственных машин: Тез. докл. Всесоюз. конф. Ростов н/Д, 1985. - с. 32.

32. Луконин Ю.А., Спиченков В.В. Применение метода конечного элемента для оценки ресурса несущих систем зерноуборочных машин // Динамика и прочность сельскохозяйственных машин: Межвуз. сб. Ростов н/Д: РИСХМ, 1986.-с. 6-17.

33. Луконин Ю.А., Спиченков В.В., Шостенко А.Б. Развитие расчетных методов при проектировании несущих конструкций сельскохозяйственных машин // Машиностроение. 1987. - № 3. - с. 63-69.

34. Луконин Ю.А., Спиченков В.В., Шостенко А.Б. Синтез несущей конструкции зерноуборочного комбайна // Проектирование сельскохозяйственных машин и агрегатов для кормопроизводства с элементами САПР: Межвуз. сб. -Ростов н/Д: РИСХМ, 1987. с. 74-78.

35. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. -2-е изд., перераб. -М.: Колос, 1981. 382 е.

36. Лурье К.А. Об оптимальном распределении тензора удельного сопротивления рабочего вещества в канале МГД-генератора. Изв. АН СССР, МТТ, 1970, Т.34, вып. 2

37. Лурье К.А. Оптимальное проектирование в задачах математической физики.-М.: Наука, 1975

38. Лурье К.А., Черкаев А.В. О применении теоремы Прагера к задаче оптимального проектирования тонких пластин. Изв. АН СССР, МТТ, 1976, №6

39. Малков В.П., Угодчиков А.Г. Оптимизация упругих систем. М.: Наука, 1981.-288 е.

40. Мапьшин Ю.П. Теоретическое обоснование некоторых вопросов тен-зометрического исследования сельскохозяйственных машин: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.06.01.-Ростов н/Д, 1971. 29 е.

41. Маньшин Ю.П., Спиченков В.В. Расчетные оценки несущей конструкции комбайна // Эксплуатационная нагруженность и прочность сельскохозяйственных машин: Межвуз. сб. научных статей. Ростов н/Д: ДГТУ, 1993

42. Махутов Н.А., Пригоровский Н.И., Шумаков Ю.В. и др. Исследование полей напряжений при совершенствовании узлов зерноуборочных комбайнов // Машиноведение. 1986. - № 6 с. 76-83.

43. Менаджиев И.О. Оптимизация статистических данных в составе САПР конструкций для уменьшения их объема и времени доступа к ним // Межвуз. сб. научных трудов. Ростов н/Д: ДГТУ, 1996. - с. 179-188.

44. Менаджиев И.О. Оптимизация структуры банков статистических данных с целью уменьшения их объема и времени доступа к ним // Динамика, прочность и надежность сельскохозяйственных машин. Межвуз. сб. научных трудов. Ростов н/Д, 1996

45. Никитенко А.Н. Теоретические и экспериментальные исследования эксплуатационной нагруженности несущих металлоконструкций полуприцепных сеноуборочных агрегатов в транспортном режиме: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.06.01. Ростов н/Д, 1981. - 17 е.

46. Образцов И.Ф., Савельев Л.М.,Ю Хазанов Х.С. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов. М.: Высшая школа, 1985. - 352 е.

47. Ольхофф Н. Оптимальное проектирование конструкций // Сборник статей. -М.: Мир, 1981

48. Осин М.И. Методы автоматизированного проектирования летательных аппаратов. -М.: Машиностроение, 1984. 168 е.

49. Основы автоматизированного проектирования самолетов / С.М. Егер, Н.Г. Лисейцев, О.С. Самойлович и др. -М.: Машиностроение, 1986. 232 е.

50. Основы теории и расчета сельскохозяйственных машин на прочность и надежность / Под ред. П.М. Волкова, М.М. Тенненбаума. М.: Машиностроение, 1977. - 310 е.

51. Панов А.Н. К вопросу о системном проектировании несущих конструкций транспортных средств // Шестое международное научно-техническое совещание по динамике и прочности автомобиля 5-8 декабря 1994 года: Тез. докл. -М.: Изд-во МГААТМ, 1994. с. 63-65.

52. Попов Д.Д. Оценка показателей надежности несущих систем зерноуборочных комбайнов по характеристикам их эксплуатационной нагруженно-сти: Дис. канд. техн. наук : 05.02.04. Ростов н/Д, 1985. - 200 е.

53. Попов Д.Д., Спиченков В.В., Тердиков В.А. Метод формирования нагрузочных характеристик для оценки ресурса несущих систем зерноуборочных комбайнов // Динамика и прочность сельскохозяйственных машин: Межвуз. сб. Ростов н/Д: РИСХМ, 1983. - с. 3-16.

54. Полушкин О.А. Научные основы нормирования точности исполнения агрегатов сельхозмашин на базе моделирования их динамики и процессовфункционирования: Автореф. дис. д-ра техн. Наук 05.06.01 Ростов н/Д, 1983.-50 е.

55. Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. М.: Высшая школа, 1989. 283 е.

56. Рублев B.C. К вопросу классификации несущих конструкций сельскохозяйственных машин // Эксплуатационная нагруженность и прочность сельскохозяйственных машин / РИСХМ. Ростов н/Д, 1979. - с. 64-72.

57. Рыбак Т.И. Методы оценки несущей способности и долговечности машин для химической защиты в растениеводстве. Киев: Наумова думка, 1985. - 232 е.

58. Рыбак Т.И., Спиченков В.В., Руденький М.В. и др. Современные методы повышения конструктивной надежности сельскохозяйственной техники. -Киев: Техника, 1991. 120 е.

59. Санчес Х.Р., Андросов А.А. Влияние упруго-диссипативных характеристик грунтов на динамическую нагруженность мобильных сельскохозяйственных машин: Межвуз. сб. / РИСХМ Ростов н/Д, 1986. - с. 23-27.

60. Система автоматизированного проектирования объектов сельхозмашиностроения. Пакет прикладных программ прочностного расчета сельхозмашин / НПО ВИСХОМ. М., 1984. - 40 е.

61. Спиченков В.В. Автоматизированные системы для проектирования зерноуборочных комбайнов // Конструирование и производство сельскохозяйственных машин: Тез. докл. Всесоюз. конф. Ростов н/Д, 1985. - 46 е.

62. Спиченков В.В. Алгоритм проектирования несущих конструкций // Динамика, прочность и надежность сельскохозяйственных машин. Межвуз. сб. научных трудов / Под ред. О.А. Водолазовой. Ростов н/Д, 1991

63. Спиченков В.В. Оптимизация параметров сидения водителя самоходного шасси // Вопросы конструирования и технологии производства сельскохозяйственных машин: Докл. конф. Ростов н/Д, 1974. - с. 55-57.

64. Спиченков В.В. Проектирование несущих конструкций зерноуборочных машин с заданным уровнем надежности. Дис. доктора техн. наук:• 05.20.04. Ростов н/Д, 1988. - 505 е.

65. Спиченков В.В., Попов Д.Д., Шостенко А.Б. Оценка эксплуатационной надежности комбайна №Дон-1500» // Тракторы и сельхозмашин. 1987. -№9.-с. 39-41.

66. Спиченков В.В., Терликов В.А., Луконин Ю.А. и др. Динамические модели зерноуборочных машин // Динамика и прочность сельскохозяйственных машин: Межвуз. сб. Ростов н/Д: РИСХМ, 1980. - с. 27-48.

67. Терликов В.А. Теоретические основы инженерных методов расчета и экспериментальные исследования эксплуатационной нагруженности металлоконструкций самоходных сельскохозяйственных машин: Дис. доктора техн. наук : 05.06.01. Ростов н/Д, 1973. - 394 е.

68. Терликов В.А., Гуков А.И. Оптимальный расчет несущих тонкостенных рам сельхозмашин. Ростов н/Д : РИСХМ, 1979. - с. 3-10.

69. Терликов В.А., Спиченков В.В., Никитенко А.Н. Аналитическое описание воздействий микрорельефа почвы на колесные сельскохозяйственные агрегаты // Динамика и прочность сельскохозяйственных машин. Ростов н/Д: РИСХМ, 1975.-с. 10-16.

70. Терликов В.В. Исследования динамических процессов при движении самоходных сельскохозяйственных машин с гидропневмоподвеской: Дис. кандтехн. наук: 05.06.01. Ростов н/Д, 1979. - 221 е.

71. Технические основы создания машин / Инжинерный журнал. №9, 2004 г. Приложение. Справочник. с2 - 32.

72. Труханов В.М. Методы обеспечения надежности изделий машиностроения. М.: Машиностроение, 1995 - 304 е.

73. Хог Э., Арора Я. Прикладное оптимальное проектирование. -М.: Мир, 1983.-479 е.

74. Чувиковский B.C. Системный подход при анализе прочности и проектирования корпусных конструкций // Проблемы прочности судов. JL: Судоk строение, 1975. с. 5-70.

75. Шульгин Б.Д. Нагруженность несущих систем хлопкоуборочных машин // Тракторы и сельхозмашины. 1985. - № 9. - с. 33-36.

76. ESPRIT Europaeisches Strategisches Programm fur Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Informationstechnologie. Jahresbericht 1989: EGKS - EWG - EAG, Brussel, Luxemburg, 1990

77. FOCUS Das Digital Kundenmagazin: Digital Equipment GmbH, Munchen, 1991

78. MICRO CADAM : CAD AM INC, 1985 Nort Buena Viesta Street, Bur-bank, California 91504, USA, 1987

79. Mikell P. Groover, Emory W. Zimmers, Jr. CAD/CAM: Computer-Aided Design and Manufacturing: Department of Industrial Engieering Lehigh University

80. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey 07632, USA, 1984

81. Oden, J.T., and Reddy, J.N., «Mathematical Theory of Finite Elements» John Wiley and Sons, New York, 1972

82. Oden, J.T., «Finite Elements of Nonlinier Continua» McGraw Hill, New York, 1972

83. PROFESSIONAL CADAM: Dezentral entwerfen, konstruieren, fertigen: IBM Deutschland GmbH, Stuttgart, 1991

84. Технических предложений но выполнению конструктивных схем несущих систем сельскохозяйственных машин

85. Метлик расчета и моделирования несущих систем сельскохозяйственных машин с мипиматыюй металлоемкостью

86. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ Ц Е II Т Р1. А П М141070, Московская обл., г. Королев-Центр, а/я 58 iтел/факс (095) 513-1393, (095) 514-84-19; E-mail: com@apm.ru; www.apm.ru !-V» ФС-ОМог 19.04.2004

87. Л ювский технологический институт (фи:ша.О Донского государственного технического уиннерапнетч1. СПРАВКА

88. Генеральный директор Научно-техническою центра AI1M. Д.т.п., профессор кафедры "Основы конструирования машин" Московского гос^13|7ГТте1цю!о технического университета им. Н.'). 1>ау мапа1. В. В. Шс.тофас!