В очередной раз перед коллективом УЧПП «Стройремавто» встала достаточно непростая задача облегчения четырехосного полуприцепа-трала с гидравлическими двухсекционными трапами для входа в параметры удельной нагрузки на поверхность при сохранении параметров прочности. Необходимый вес полуприцепа должен был составить 11000 кг. Вес аналогов данной категории составлял в среднем 11500 кг.
Работа была в жестких ограничениях по габаритам и высотам силовых элементов, а также ограничением допустимой деформации при концентрированной нагрузке на платформе для сохранения возможности переезда неровностей дорожного полотна.
Для решения данной задачи была выполнена конечно элементная модель, и путем топологической оптимизации были найдены необходимые параметры толщин листового материала главного силового узла. Где это необходимо – были применены усиления. Лонжерон в конечном виде представлял собой конструкцию ступенчатой переменной толщины листового материала вдоль всей длины. Избегание концентрации на местах соединения разных толщин полок было устранено повышением угла стыка до 60, а где этого не хватало – и до 70 градусов.
Для обеспечения вхождения в заданные массовые характеристики пришлось прибегать к уже оправдавшему себя на полуприцепах 554451 и 554441 решению съемной площадки. При ее сохранении на месте вес автопоезда будет тяжелее классической несъемной конструкции, однако при ее снятии позволяет вписаться в заданные расчетные параметры.
Далее рама была прогружена в оптимизированном виде в сборе с остальными силовыми элементами, и, где это возможно, и элементы не являлись несущими, была уменьшена по максимуму толщина конструктивных элементов.
Задняя поперечина и задние трапы имели возможность доработки, поэтому несколько ужесточив требования по сборке для производства, уменьшение зазоров и толщин задней поперечины позволило еще выиграть несколько десятков килограмм.
Задние трапы были пересмотрены полностью, и конструкция переделана на конструкцию типа «несущий настил» с двумя боковыми лонжеронами, верхней полкой для которых выступает вся поверхность рифленого листа в заданных диапазонах ширины, где риски деформации от ударов гусеничной техники минимальны. Где это было возможно, был произведен переход на высокопрочные стали, где же этого не требовалось, или были ограничения по жесткости узла и его податливости, – конструкция была пересмотрена в сторону ферменной с максимально возможным облегчением путем оптимизации вырезов в самом материале. То же самое было актуально и для деталей из высокопрочной стали.
Видеообзор