Оцінка міцності педалі акселератору в умовах критичних навантажень методом кінцевих елементів

Костянтин  ГОЛЕНКО; Олег  БАБАК; Михайло  БУР’ЯН

doi:10.36910/automash.v2i19.904

Костянтин ГОЛЕНКО кандидат технічних наук, викладач кафедри трибології, автомобілів та матеріалознавства, Хмельницький національний університет
Олег БАБАК кандидат технічних наук, доцент кафедри трибології, автомобілів та матеріалознавства, Хмельницький національний університет
Михайло БУР’ЯН кандидат технічних наук, старший викладач кафедри проектування машин та автомобільного інжинірингу, Національний університет "Львівська політехніка"

DOI: https://doi.org/10.36910/automash.v2i19.904

Анотація

У роботі представлено методику формування крайових умов імітаційного розрахунку на міцність механічної педалі акселератору в середовищі Ansys (Transient Structural – для динамічних процесів навантаження; Explicit Dynamics – для ударних процесів), що є еквівалентною натурним випробуванням в умовах критичних навантажень згідно Правил ЄЕК ООН №13 (ДСТУ UN/ECE R 13-09-2002). В процесі досліджень проаналізовано фактори впливу на показники міцності (напруження та деформації) об’єкту досліджень: час прикладання навантажень з відокремленням на кроки; граничні значення межі текучості силуміну (залежать від способу виготовлення заготовки), що впливають на коефіцієнт запасу міцності та цілісність натискної частини педалі; середовище імітаційних випробувань Ansys (відповідний модуль розрахунку); конфігурація кінцево-елементної сітки (tetrahedral / hexahedral mesh).

За результатами розрахункового експерименту отримано висновки щодо міцності складових структур педалі з картами напружень та деформацій, а також запасом міцності у відповідних локаціях 3D-моделі. Запропонована методика може бути універсальною для оцінки міцності типових підлогових конструкцій педалей транспортних засобів й вважатися взаємозаміною сертифікаційним випробуванням за умови врахування реальних фізико-механічних властивостей матеріалів у кінцево-елементній моделі. Додаткову користь отримані дані несуть для перевірки значень реакцій, які передає педель через систему важелів до виконавчого органу – тросу дистанційного керування. Представлений підхід несе не тільки практичну користь та фінансову економію щодо проектування й тестування педалей, але й науковий інтерес з огляду на оцінку різних динамічних процесів.

Ключові слова: Правила ЄЕК ООН, аналіз міцності, максимальні навантаження, підлогова педаль, метод кінцевих елементів, Ansys, теорія Мізеса-Хенкі, напруження фон Мізеса