Fatigue designing of welded agricultural wheel

• Autorzy: Tarasiuk P. , Molski K. L. , Szymaniuk A.

Warianty tytułu

PL

Projektowanie trwałościowe spawanych kół pojazdów rolniczych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Each introduction of new or modified products into production requires conducting a series of calculations and experiments which would verify the desired quality. In case of agricultural wheels it is necessary to estimate their fatigue life and durability at a possibly low cost. This paper presents a method of fatigue design of agricultural wheels on the example of a welded wheel type 9.00x15.3. A previously designed numerical model FEM was used, which enables to identify the potential weak spots of the construction which could determine its total durability and allows to assess the critical parameters. Based on the results of model studies, construction changes were introduced, which were experimentally verified on a fatigue machine during durability testing for radial forces.

PL

Wprowadzenie do produkcji nowych lub zmienionych pod względem konstrukcyjnym wyrobów wymaga wykonania obliczeń sprawdzających oraz doświadczeń potwierdzających uzyskanie ich założonej jakości. W przypadku kół pojazdów rolniczych konieczne jest wcześniejsze oszacowanie ich wytrzymałości i trwałości zmęczeniowej możliwie niskim kosztem. W pracy przestawiono metodę projektowania trwałościowego kół pojazdów wolnobieżnych na przykładzie spawanego koła typu 9.00x15.3. Wykorzystano opracowany wcześniej model numeryczny MES, który umożliwia identyfikację potencjalnie najsłabszych miejsc konstrukcji decydujących o jej trwałości oraz pozwala określić wartości parametrów krytycznych. Na podstawie wyników badań modelowych wprowadzono zmiany konstrukcyjne, które zweryfikowano doświadczalnie na stanowisku badawczym w testach trwałościowych na obciążenia promieniowe.

Słowa kluczowe

EN

disc wheels; fatigue design; hot spot

PL

koła tarczowe; projektowanie trwałościowe; hot spot

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 15, no. 2
• Strony: 123--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Tarasiuk P.

autor

Molski K. L.

autor

Szymaniuk A.

• Bialystok University of Technology ul. Wiejska nr 45C, 15-351 Białystok, Poland,

Bibliografia

• 1. Bureau Veritas. Fatigue strength of welded ship structures. Paris, 1994; BV NI393.
• 2. Chattopadhyay A. The GR3 Method for the Stress Analysis of Weldments. Waterloo. Ontario. Canada, 2009.
• 3. DIN 15018. Krane. Sthaltragwerke. Berechnunggrundsaltze, 1967.
• 4. E/ECE/324 E/ECE/TRANS/505. Uniform provisions concerning the approval of pneumatic tires for agricultural vehicles and their trailers. 2008.
• 5. Holscher H, Tewes M, Botkin N, Lohndorf M, Hoffmann, KH, Quandt E. Modeling of Pneumatic Tires by a Finite Element Model for the Development a Tire Friction Remote Sensor. Center of Advanced European Studies and Research. Ludwig-Erhard-Allee 2. Bonn. Germany, 2004; 53175.
• 6. Iida K, Uemura T. Stress concentration factors formulae widely used in Japan. Fatigue Fracture of Engineering Materials & Structures, 1996; 19(6): 779–86.
• 7. Jakubczak H. Niepewność danych w prognozowaniu trwałości zmęczeniowej konstrukcji nośnych maszyn. Zeszyt Mechanika. Warszawa: WPW, 2008; 194.
• 8. Mitas Agricultural Data book. Agricultural tires. Technical information 2007;. www.mitas.cz.
• 9. Małachowski J. Numerical study of tires behavior. Department of Mechanics and Applied Computer Science. Military University of Technology. Warsaw. Poland, 2007.
• 10. Monahan CC. Early Fatigue Cracks Growth at Welds. Computational Mechanics Publications. Southampton UK, 1995.
• 11. Mooney M. A theory for large elastic deformation. Journal of Applied Physics, 1940; 11, 582–597.
• 12. Oziemski S, Sobczykiewicz W. Konstrukcje nośne maszyn roboczych ciężkich. Podstawy teoretyczne i zasady projektowania. Warszawa: WPW, 1990.
• 13. PN-S-91240-03:1993. Koła z ogumieniem pneumatycznym wymagania i badania. PKNMiJ, Warszawa, 1993.
• 14. Poutiainen I., Tanskanen P., Marquis G. Finite element methods for structural hot spot stress determination – a comparison of procedures. International Journal of Fatigue, 2004, 26: 1147–1157.
• 15. Rivlin RS. Large elastics deformation of isotropic materials. VII. Experiments on the deformation of rubber. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1951; Series A, 243: 251–288.
• 16. Savaidis G, Vormwald M. Hot-spot stress evaluation of fatigue in welded structural connections supported by finite element analysis, International Journal of Fatigue, 2000; 22: 85–91.
• 17. Sobczykiewicz W. Wymiarowanie w zakresie trwałości zmęczeniowej osprzętów MRC z uwzględnieniem procesu technologicznego wytwarzania i warunków eksploatacji. Prace Naukowe Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Mechanika.Wrocław, 1987; 50: 267–276.
• 18. Tarasiuk P. Kształtowanie właściwości wytrzymałościowych kół pojazdów wolnobieżnych. Rozprawa doktorska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, Białystok, 2010.
• 19. Tarasiuk P. Obliczanie mes kół pojazdów wolnobieżnych. Model opony a dokładność rozwiązania numerycznego. Acta mechanica et automatica. Politechnika Białostocka, Białystok, 2008; 06: 86–92.