RRRRR - 54.197.142.219

Инженерная задача

Обсуждения-аналоги

Скрыть / Показать Сортировать по дате
2003-07-07 09:50:48
Сергей Сидорочев » Всем

Ситуация:

У грузовых автомобилей японского производства быстро ломаются рессоры. На вновь приобретаемых автомобилях их приходится сразу же менять на рессоры российского производства, которые работают дольше, но, тем не менее, тоже выходят из строя, что приводит к сбоям графика работы и увеличивает затраты компании. Как увеличить срок службы рессор?

Пояснения:

Лист рессоры – моносистема (сделан из одного металла).

К нему предъявляются противоположные требования: лист рессоры должен быть эластичным, чтобы амортизировать на неровностях дороги и не ломаться, и лист рессоры должен быть достаточно жестким (не гнущимся) чтобы держать груз.

Рессора – однородная, частично свернутая полисистема. Листы рессоры прижимаются друг к другу механическим полем (стяжка на болтах).

Я по образованию гуманитарий и в технике разбираюсь весьма слабо. Отсюда ряд вопросов:

  1. Теоретически понятно, что от моносистемы “лист рессоры” вероятно можно перейти к бисистеме со сдвинутыми характеристиками - лист из двух различных металлов. Но практически такое решение вряд ли осуществимо. Или все-таки возможно? Если да, то, какие должны быть металлы? С какими характеристиками? Как конкретно овеществить решение?
  2. Вероятно, возможно и другое решение – от однородной полисистемы (рессоры) перейти к полисистеме со сдвинутыми характеристиками (листы из различных металлов). В этом случае вопросы практически те же самые: Какие металлы использовать? Как овеществить решение?
  3. Возможно ли получить решение путем развития связей между элементами полисистемы (рессоры). Если да, то, как это сделать?
  4. Есть ли какие-либо другие решения?
  5. Какое из решений наиболее ресурсное и наиболее простое в реализации? Понятно, что при этом менять конструкцию автомобиля нельзя.

С Уважением,

2003-07-07 10:29:23
Редакция » Сергей Сидорочев

Уважаемый Сергей!

Большое пьянство начинается с маленьких рюмок. Начните с мини-задачи, а не с макси-задачи.

Есть ли у Вас статистика по поломкам:

  • причины поломок разные или одинаковые?
  • ломаются "одинаковым способом" или "разным"?
  • можно ли искуственно создать условия (смоделировать), при которых конкретная поломка рессоры точно произойдет?

Успеха!

2003-07-07 10:43:49
GMN » Сергей Сидорочев

Теоретически понятно, что от моносистемы “лист рессоры” вероятно можно перейти к бисистеме со сдвинутыми характеристиками - лист из двух различных металлов. Но практически такое решение вряд ли осуществимо. Или все-таки возможно? Если да, то, какие должны быть металлы? С какими характеристиками? Как конкретно овеществить решение?

Авторессоры - пластинчатая сборка из закалённой марганцевой стали. Если решается конструкторская задача, то стоит ориентировочно указать: насколько "быстро" ломаются рессоры, как это соотносится с расчетным сроком их службы, какого времени службы надо добиться.

Как решать: раз принципиально менять конструкцию шасси  нельзя, значит остаётся варьировать материаллом и конструкцией рессор, решив сначала "почему ломаются?".

Для этого нужно проанализировать механику их работы: точки опор ,точки нагрузок, векторы продольных и поперечных напряжений, трение между пластинами, характерный тип поломки (какие пластины в рессоре ломаются чаще: длинные или короткие)

Вероятно, возможно и другое решение – от однородной полисистемы (рессоры) перейти к полисистеме со сдвинутыми характеристиками (листы из различных металлов). В этом случае вопросы практически те же самые: Какие металлы использовать? Как овеществить решение?

 

Если бы основным слабым местом системы было трение меж пластин, то ожно было бы прокладывать тонкие износоустойчивые пластины из другой стали, или иначе термохимически (азотирование, борирование и т.п.) обработать сами ластины рессор, или подвести к ним смазку.

Возможно ли получить решение путем развития связей между элементами полисистемы (рессоры). Если да, то, как это сделать?

 Есть ли какие-либо другие решения?

Другим решением являются амортизаторы с рабочим телом (пневматические, например)

Какое из решений наиболее ресурсное и наиболее простое в реализации? Понятно, что при этом менять конструкцию автомобиля нельзя.

 

Срок службы мезанизма или детали (надёжность) зависит от количества деталей: чем проще -тем лучше; и очень нелинейно, прогрессивно, от запаса его прочности. Если в подшипнике по расчету нужен шарик диаметром 10 мм, то сделав подшипник с шариком 14 мм мы можем поднять срок его службы минимум в несколько раз. Следовательно возможно пересмотреть соотношение заводских параметров "жесткость рессор, грузоподъёмность" и нарастить их процентов на 20.

Сам не раз видел ЗИЛы с "выпрямленными" под нагрузкой рессорами. Если максимальная загрузка автомобиля будет соответствовать 75%, а не 100%, возможностей рессор, то срок их службы резко возрастёт. Останется только риск поломки при пиковых нагрузках. У колёсных тракторов почти никакой амортизации, зато кресло с регулируемым пневмоамортизатором ("Владимирец Т30А" , экспортная комплектация, кресла пр-ва Канада. Такие , например , делались около 88-90х годов)

2003-07-15 23:10:07
Максим » Всем
А жаль, что тема загнулась. Интересно было бы понапрягать мозги на технические темы.
2003-07-16 09:11:18
Редакция » Максим

Хотелось бы дождаться ответа от "задачедателя".

С Уважением,

2003-08-06 04:32:18
Сергей Сидорочев » Всем

Извините, был в отъезде.

Потребуется некоторое время на ответ.

С Уважением,

2005-06-28 08:58:10
ТРИЗ в быту. (задача и решение)

Задача: повесить новую люстру.

Проблема: Прижмите суповую миску к потолку и представьте, что нужно манипулировать деталями подвески внутри миски, а отрывать её от потолка нельзя ни на миллиметр. Замкнутый круг? Да. Конструкция подвеса такова, что люстра вешается без проблем только на деревянный потолок с помощью шурупов.

Решение: не буду описывать все ветвления конструкторской мысли того, кто вешал (скромно о себе). Рассмотрим лишь основные.
"Замкнутый круг" образуют лишь люстра и потолок. Но есть ещё ресурс: отверстие в потолке. Оно позволяет локально придать потолку свойства дерева (См. выше: :условие, при котором задача решаема). Мне помог кусок дерева в виде циллиндра высотой сантиметров 5 и такого же диаметра. Вот оно: вещество - посредник. Ксок дерева был просверлен с одного края и подвешен в отверстии потолка с помощью тех же деталей, на которых висел и стандартный крючок для люстры (со времён постройки дома)

Задача решаема в разных направлениях (разными ресурсами):
Модификация потолка
Модификация люстры
Использование магнитов, клеев, упругих растяжимых подвесных устройсть, микроподъёмников и т.п., но приведённое решение потребовало минимум усилий, дополнительных деталей (только кусок дерева почти произвольной формы) и никаких прочих затрат.

Решение было найдено менее чем за 5 мин. Потребовалось лишь настроить себя на решение по методике ТРИЗ: разложить чертёж подвески на ресурсы, локализовать проблему и найти простейший способ обхода.
2005-06-28 09:37:51
Михаил Опанасенко » Герасимов Михаил Николаевич (GMN)

Уважаемый Михаил!

Очень душевно!

Спасибо,



Яндекс.Метрика