Оценка прочности рабочего органа дисковой бороны при взаимодействии с преградой

Abstract

В работе представлен подход к проведению оценки прочности рабочего органа дисковой бороны при ударе о массивную жесткую преграду. Рассматривается задача определения напряженно-деформированного состояния составной конструкции (пружинной стойки и диска) при ударном нагружении абсолютно жестким телом. Динамическая контактная упругая задача решается методом конечного элемента в трехмерной постановке. В контактной зоне при ударном взаимодействии диска с массивным телом учитывается трение. Полученные распределения полей перемещений и эквивалентных напряжений позволяют судить о прочности рабочего органа. Проведен анализ характера усталостного разрушения инструмента; приведены сечения пружинной стойки, которые подтверждают картину зарождения и развития трещин в результате накопления усталостных повреждений, что приводит к потери прочности при критическом перегрузе (удар о преграду).

У роботі представлено підхід до проведення оцінки міцності робочого органу дискової борони при ударі об масивну жорстку перешкоду. Розглядається задача визначення напружено-деформованого стану складеної конструкції (пружинної стійки і диска) при ударному навантаженні абсолютно жорстким тілом. Динамічна контактна пружна задача вирішується методом скінченного елемента в тривимірній постановці. У контактній зоні при ударнiй взаємодії диска з масивним тілом враховується тертя. Отримані розподіли полів переміщень і еквівалентних напружень дозволяють судити про міцність робочого органу. Проведено аналіз характеру втомного руйнування інструменту; наведені перетини пружинної стійки, які підтверджують картину зародження та розвитку тріщин в результаті накопичення втомних пошкоджень, що призводить до втрати міцності при критичному перевантаженні (удар об перешкоду).

In operation approach to evaluating strength of the working organ of disk harrow in case of impact about a massive rigid barrier is provided. The task of determination of the intense deformed status of a composite construction (a spring stand and a disk) in case of impact loading has been considered by absolutely rigid body. The dynamic contact elastic task has been solved by finite element method in three-dimensional setting. In a contact zone in case of impact interaction of a disk with a massive body friction has been considered. The received distributions of relocation fields and the equivalent tension allow to judge strength of a working organ. The analysis of nature of fatigue failure of the tool has been carried out. Sections of a spring stand which confirm a pattern of origin and development of cracks as a result of accumulation of fatigue damages were specified. It brings to loss of durability in case of a critical overload (impact about a barrier).