Кафедра інформатики і інформаційно-комунікаційних технологій

Рудик О.Ю.

кандидат технічних наук, доцент

доцент кафедри трибології, автомобілів та матеріалознавства

Диха О.В.

доктор технічних наук, професор

завідувач кафедри трибології, автомобілів та матеріалознавства

Хмельницький національний університет

Під засобами інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) розуміють програмні, програмно-апаратні й технічні засоби й пристрої, які функціонують на базі мікропроцесорної обчислювальної техніки, а також сучасних засобів транслювання інформації й інформаційного обміну. Вони забезпечують операції зі збору, зберігання, нагромадження, обробки, продукування, передачі й використання інформації, а також можливість доступу до інформаційних ресурсів комп’ютерних мереж.

На сьогоднішній день актуальність використання інформаційних технологій в освітньому процесі у вузі обумовлена, насамперед, соціальною потребою у підвищенні якості освіти й практичною потребою використання у вищих освітніх закладах сучасних комп’ютерних програм. Однак, вибір технології для реалізації освітнього процесу – завдання, яке вирішується кожним викладачем індивідуально.

Одним із способів використання ІКТ у навчальному процесі є впровадження програми твердотільного моделювання SolidWorks для розрахунку деталей і вузлів автомобільного транспорту, а також пристосувань для їх ремонту [1]. На основі створеної тримірної моделі будується скінченно-елементна модель з використанням програмного комплексу SolidWorks Simulation [2, 3].

Основна умова високоякісного та швидкого розбирання-складання машин — забезпеченість робочих місць правильно вибраним, необхідним для цієї мети інструментом і пристосуваннями (знімачами). Їх найвідповідальніші деталі (захвати) працюють в умовах складного опору розтягування і згинання. Тому їх виготовляють з великим запасом міцності, щоб усунути деформацію в роботі [4, 5] й, внаслідок цього, травмування ремонтників.

Задачею дослідження ставилось визначення максимального зусиля, яке можна прикласти до захвата спроектованого знімача (рис. 1, а). При цьому відштовхувались від коефіцієнту запасу міцності n = 5 [4, 5].

Рис. 1. 3D модель знімача (а), закріплення захвата й прикладення до нього навантаження (б), скінченно-елементна модель (в)

З бібліотеки SolidWorks вибрали матеріал захвата – сталь DIN 1.1191 (С45Е), аналог сталі 45. У SolidWorks Simulation провели закріплення моделі та прикладення навантаження (рис.1, б), запустили процес створення скінченно-елементної сітки (рис. 1, в – параметри: 4 точки Якобіана, розмір елементу 2,29991 мм, допуск 0,114996 мм, всього вузлів 11514, всього елементів 7303). Результати розрахунків: максимальні вузлові напруження von Mises виникають у вузлі № 7197 і складають s_max = 112,7 МПа; максимальне результуюче переміщення h_max = 0,02859 мм (вузол № 359); максимальна еквівалентна деформація d_max = 0,0003565 (елемент № 2134). При коефіцієнті запасу міцності n = 5 максимальна сила, яку можна прикласти до одного захвата, складає 1660 Н (рис. 1, б). Для порівняння: сила випресування кулькового радіального однорядного підшипника 6203 складає 725 Н [4]. Таким чином, використання програмного комплексу SolidWorks та його додатку SolidWorks Simulation дозволило без складних розрахунків (дисципліни «Теоретична механіка», «Опір матеріалів», «Деталі машин») спрогнозувати працездатність захвата знімача.

Список використаних джерел

1. Рудик О. Ю. SolidWorks як інноваційний засіб вивчення дисциплін автомобільного профілю / О. Ю. Рудик, О. В. Диха // «Системні технології» 3 (128) 2020. – C. 21-35. – Режим доступу: https://journals.nmetau.edu.ua/index.php/st/article/view/178/92
2. Rudyk O. Yu. Using of SolidWorks for simulation of screw puller of bearings [Electronic resource] / O. Yu. Rudyk, P. V. Kaplun, R. V. Solovyov. – Access mode: http://elar.khnu.km.ua/jspui/handle/123456789/10062
3. Рудик О. Ю. Застосування SolidWorks Simulation для розрахунку знімача шківа генератора [Електронний ресурс] / О. Ю. Рудик, А. Л. Старий. – Режим доступу: http://elar.khnu.km.ua/jspui/handle/123456789/8364
4. Rudyk O. Yu. Using SolidWorks to calculate of a tractors bearing puller / O. Yu. Rudyk, M. O. Homich, V. V. Seredyuk // Achievements and prospects of modern scientific research. Abstracts of the 2nd International scientific and practical conference. Editorial EDULCP. Buenos Aires, Argentina. 2021. – Pp. 15-21. – URL: https://sci-conf.com.ua/ii-mezhdunarodnaya-nauchno-prakticheskaya-konferentsiya-achievements-and-prospects-of-modern-scientific-research-11-13-yanvarya-2021-goda-buenos-ajres-argentina-arhiv/.
5. Рудик О. Ю., Застосування SolidWorks Simulation для розрахунку захвата знімача підшипників [Електронний ресурс] / О. Ю. Рудик, В. С. Приведенець. – Режим доступу: http://elar.khnu.km.ua/jspui/handle/123456789/6454