Анализ прочности кондиционера трамвая
Расчеты на прочность позволяют оценить работоспособность конструкции на ранней стадии проектирования, выявить причины поломки действующих технических объектов и оптимизировать их конструкцию.
Проверочный расчет выявит слабые места конструкции и позволит ее улучшить при одновременной экономии материала.
Расчеты выполняются на основе метода конечных элементов и включают оценку прочности, жесткости, устойчивости, износа, усталостной долговечности, собственных частот и форм, а также других критериев, в том числе на соответствие конструкции ГОСТ и отраслевым нормам.
Анализ прочности кондиционера трамвая
Выполнена оценка прочности кондиционера трамвая. Целью расчета является оценка соответствия кондиционера требованиям по стойкости к механическим воздействиям, предусмотренным нормативными документами:
ГОСТ 30631-99 «Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части стойкости механическим внешним воздействующим факторам при эксплуатации»;
Технический регламент таможенного союза «О безопасности легкого рельсового транспорта, трамваев».
Конечноэлементная модель несущего каркаса кондиционера с агрегатами.
Объектом расчета является конструкция, представляющая собой два кондиционера, объединенных с помощью двух продольных швеллеров и дополнительной средней секции. Каждый кондиционер содержит компрессор, конденсатор, испаритель и четыре вентилятора. В средней секции располагается система управления. Секции изготовлены из стального листа толщиной 1.5 мм и собраны на заклепках. Соединение секций между собой также выполнено на заклепках. Заклепки и болты представлены в модели стержневыми элементами. Секции крепятся к общим швеллерам, изготовленным из листа толщиной 3 мм. Кондиционер установлен на крыше трамвая на восьми кронштейнах.
Положение заклёпок и болтов в модели кондиционера (показаны красным цветом).
В соответствии с ГОСТ 30631-99 оборудование, установленное на кузове трамвая, должно выдерживать синусоидальную вибрацию любого направления в диапазоне частот 5-55 Гц с максимальным ускорением 10 м/с2. Кроме того, необходимо проверить прочность конструкции при ускорении, возникающем при торможении трамвая, а также при подъёме собранного кондиционера за 4 точки при его установке на крышу трамвая. Расчету подлежит несущая конструкция кондиционера, болты крепления кондиционера к кузову и элементы крепления самих агрегатов внутри кондиционера.
Эквивалентные напряжения (МПа) и деформации каркаса кондиционера
для одного из расчетных режимов. Масштаб перемещений 50:1.
Собственные формы каркаса кондиционера, соответствующие собственным частотам 12.96, 25.68, 29.27 и 35.47 Гц.