Испытания моделей корпусных деталей и металлоконструкций

Корпуса узлов очистных и проходческих комбайнов, металлоконструкции механизированных крепей и другие корпусные детали и металлоконструкции имеют сложную конфигурацию и подвержены пространственному силовому нагружению, что затрудняет выбор основных геометрических параметров и элементов формы корпусных деталей (литых или сварно-литых) и деталей металлоконструкций на стадии проектирования, поскольку расчеты действительных напряжений практически не дают требуемой точности.

В связи с этим большое значение приобретают экспериментальные методы исследования возникающих напряжений и жесткости деталей, например метод испытания моделей деталей из материалов с низким модулем упругости, что значительно повышает чувствительность моделей. Преимуществами данного метода являются: возможность выполнения моделей весьма сложных деталей и конструкций, в том числе составных, с воспроизведением условий местной жесткости и сопряжений; малые величины прилагаемых к модели нагрузок, что делает эксперимент более удобным в лабораторных условиях; простота и удобство контроля мест возникновения максимальных напряжений и измерения их значений, а также напряжений и деформаций в любом месте модели; простота выполнения моделей и внесения изменений в них для сопоставления различных вариантов конструкции.

Наиболее подходящий материал, используемый для изготовления моделей, - органическое стекло (полиметилметакрилат), важное свойство которого - низкий модуль упругости (в 70-80 раз ниже, чем у стали), что позволяет при достаточно крупных моделях и небольших нагрузках получать значительные деформации, повышающие точность их измерения. Существенно также то, что значения коэффициентов Пуассона для стали и для оргстекла близки по величине (соответственно 0,3 и 0,35) и, следовательно, погрешности измерений не превышают в общем случае 5-7 %.

Метод испытания моделей из оргстекла нашел широкое применение в практике проектирования корпусных деталей и элементов металлоконструкций широкой номенклатуры изделий в Гипроуглемаше. Оборудование для экспериментальных работ разработано с учетом специфики конструкций и эксплуатации очистного оборудования.