Граничные значения момента сопротивления поперечного сечения оконной стойки для метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса

Калмыков Борис Юрьевич; Овчинников Николай Александрович; Гармидер Александр Сергеевич; Калмыкова Юлия Борисовна

Граничные значения момента сопротивления поперечного сечения оконной стойки для метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса Калмыков Б. Ю. , Овчинников Н. А.2,

Гармидер А. С.3, Калмыкова Ю. Б.4

1 Калмыков Борис Юрьевич /Kalmykov Boris Yurevych - кандидат технических наук, доцент;

2Овчинников Николай Александрович / Ovchinnikov Nikolay Aleksandrovich - старший

преподаватель;

3Гармидер Александр Сергеевич / Garmider Alexandr Sergeevich - аспирант, кафедра техники и технологии автомобильного транспорта,

Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) ДГТУ, г. Шахты, Ростовская область;

4Калмыкова Юлия Борисовна /Kalmykova Julia Borisovna - студент, кафедра исторической политологии,

Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону

Аннотация: в статье устанавливаются граничные условия ударно-прочностных свойств несущих элементов для четвертого этапа метода, позволяющего определить остаточный ресурс безопасной эксплуатации кузова автобуса.

Ключевые слова: безопасность, автобус, кузов, эксплуатация.

В данной статье представлены граничные условия ударно-прочностных свойств несущих элементов для четвертого этапа, структура которого представлена в [1]. Предварительные этапы метода представлены в [2-5].

На четвертом этапе производится расчет прогнозируемого момента сопротивления сечения для материала кузова с учетом коррозионного изнашивания его элементов за время эксплуатации Т, лет.

Для количественной оценки коррозионной стойкости используют показатели коррозии, которые устанавливают скорость коррозионных разрушений или изменение других свойств в результате коррозии.

Скорость коррозии может быть определена по изучению зависимости изменения какого-либо выбранного показателя процесса во времени.

ПОКАЗАТЕЛЬ = f (т). (1)

Истинная или мгновенная дифференциальная скорость коррозии в момент времени т1 равна первой производной от величины показателя (у) от времени, т.е. ду/дт при т = т1. Чаще на практике определяют среднюю интегральную скорость процесса за время т, т.е. Ау/Ат. Скорость газовой коррозии наиболее часто выражают через скорость роста оксидной пленки:

v = dh / dr, (2)

где v - скорость процесса;

h - толщина оксидной пленки;

т - время процесса.

Среди показателей коррозии, различаемых к процессу коррозионного разрушения кузова автобуса, наиболее применим глубинный показатель коррозии k, мм/год, который характеризует среднюю или максимальную глубину коррозионного разрушения за определенное время эксплуатации. Возможно также измерение толщины образующейся на металле пленки продуктов коррозии в единицу времени.

k = 8,76 , (3)

pSr

где q - масса металла до коррозии, г;

ВЕСТНИК НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ № 9(11) 2015 | 16 |

q - масса металла после коррозии, г;

2

р - плотность металла, г/см3;

S - поверхность металла, м2; т - время коррозии, ч.

Оперируя данными исследований коррозионно-усталостного разрушения элементов поверхности кузовов 45 автобусов, эксплуатирующихся на территории Ростовской области, были установлены показатели потери толщины металла в стойках каркаса для нижней части межоконных проемов. Если сделать допущение о сплошности процесса коррозионного разрушения элементов кузова автобуса, со скоростью к = 0,07 мм/год (данные экспериментальных наблюдений), то появляется возможность описания изменения прочностных характеристик как отдельных элементов, так и кузова автобуса в целом.

Вследствие увеличения с течением времени коррозионного износа, размеры и моменты сопротивления поперечных сечений стоек кузова автобуса уменьшаются. Напряжения при этом растут и со временем могут превысить предел прочности материала, что вызовет разрушение конструкции.

Таким образом, максимальное напряжение, а, в каждом из элементов кузова автобуса должно в идеале за весь период их эксплуатации, Т, находиться в пределах:

а = Mmax/W < [аи], (4)

где Mmax - максимальный изгибающий момент, действующий на стойки кузова при проведении испытаний неразрушающего контроля, Нм;

W - момент сопротивления поперечного сечения элемента, испытывающего действие максимального изгибающего момента, м3;

[аи] - допустимое напряжение на изгиб для металла стойки, Па.

Таким образом, на протяжении всего срока службы автобуса, Т значение момента сопротивления в каждом из ее элементов должно удовлетворять условию:

W> [W] = Mmax / [аи], (5)

где [W] - минимально допустимое значение момента сопротивления поперечного сечения элемента, испытывающего действие максимального изгибающего момента, м3.

Литература

1. Калмыков Б. Ю., Овчинников Н. А., Гармидер А. С., Калмыкова Ю. Б.

Актуальность разработки метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса и его структура // Наука, техника и образование, №9 (15) 2015 г.

2. Калмыков Б. Ю., Овчинников Н. А., Гармидер А. С., Калмыкова Ю. Б.

Подготовительный этап метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса // Проблемы современной науки и образования, №11 (41), 2015 г.

3. Калмыков Б. Ю., Овчинников Н. А., Гармидер А. С., Калмыкова Ю. Б.

Энергетический этап метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса // International scientific review, № 8 (9), 2015 г.

4. Калмыков Б. Ю., Овчинников Н. А., Гармидер А. С., Калмыкова Ю. Б. Нагрузочный этап метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса // International scientific review, № 8 (9), 2015 г.

5. Калмыков Б. Ю., Овчинников Н. А., Гармидер А. С., Калмыкова Ю. Б. Расчет значений нагрузок оконных стоек кузова автобуса ЛиАЗ-5256 методом определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса. // European science, № 8 (9), 2015 г.

| 17 | ВЕСТНИК НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ № 9(11) 2015