РОЗРАХУНКОВО-ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ РЕАКЦІЇ ТОРСІОННИХ ВАЛІВ СИСТЕМ ПІДРЕСОРЮВАННЯ ЛЕГКИХ БРОНЬОВАНИХ МАШИН НА ДІЮ НАВАНТАЖЕННЯ

Анотація

У статті наведено результати розрахунково-експериментальних досліджень реакції торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин на дію навантаження, з урахуванням комплексної взаємодії їх основних елементів. Дослідження спрямоване на подолання обмежень традиційних підходів, які переважно зосереджені на аналізі стебла торсіонного вала без належного врахування головок і галтельних переходів. Проведено аналіз існуючих конструкцій і методів дослідження, включаючи спрощені аналітичні підходи та метод скінченних елементів, що дозволило обґрунтувати необхідність комплексного підходу до оцінювання напружено-деформованого стану торсіонного вала як єдиної системи. Розроблено фізичну модель торсіонного вала з використанням технологій 3D-друку, яка включає стебло, галтельний перехід і головку зі шліцьовим з’єднанням, а також експериментальний стенд для відтворення навантаження та фіксації деформацій і контактного тиску. Експериментальні результати отримано шляхом аналізу візуалізованих деформаційних полів і контактних відбитків, що дозволило оцінити розподіли кутів закручування та контактного тиску у спряжених елементах. Встановлено, що розподіл кутів закручування уздовж стебла має близький до лінійного характеру з похибкою до 2%, тоді як контактний тиск у шліцьових з’єднаннях є нерівномірним і локалізованим, із відхиленням до 12%. Порівняння експериментальних і чисельних результатів підтвердило адекватність розроблених математичних моделей, що враховують фізичну, геометричну та контактну нелінійності. Отримані результати можуть бути використані для підвищення точності розрахунків, а також для удосконалення конструкцій торсіонних валів із метою забезпечення їх міцності та довговічності