Кафедра "Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/1705

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/tmm-sapr

Від 2005 року кафедра має назву "Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин”, попередня назва – кафедра "Теорія механізмів, машин і роботів" (від 1991), первісна назва – кафедра "Теорія механізмів і машин" (від 1920).

Кафедра "Теорія механізмів і машин" створена у 1920 році після злиття Жіночого політехнічного інституту з Харківським технологічним. Першим завідувачем кафедри став професор Яків Лазарович Геронімус, який суттєво вплинув на розвиток наукової школи з теорії механізмів і машин.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту механічної інженерії і транспорту Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 1 доктор технічних наук, 7 кандидатів технічних наук; 1 співробітник має звання професора, 5 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 67

Розрахунково-експериментальне дослідження контактної взаємодії елементів універсально-збірних пристосувань
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Бондаренко, Марина Олександрівна; Саверська, Марія Сергіївна; Ткачук, Микола Анатолійович; Тесля, Дмитро Олександрович
У виробництві широке застосування мають універсальні збірні пристосування. Ці пристосування визначають продуктивність та якість технологічних операцій на металорізальних верстатах. Для забезпечення міцності та жорсткості таких пристосувань здійснені чисельні та експериментальні дослідження складань із комплекту універсальних збірних пристосувань. Для моделювання мікромеханічних властивостей шару шорсткості між контактними елементами розміщені пружні прокладки. У ході досліджень установлені закономірності деформування пристосувань з урахуванням контактної взаємодії із базовими плитами. Для визначення розподілу контактного тиску застосовано чутливі до тиску плівки. Визначено умови, за яких здійснюється зміна умов деформування збірних пристосувань. Також визначено умови сполучення елементів пристосувань із базовою плитою.
Контактна взаємодія елементів прес-форм та проектно-технологічне забезпечення їх технічних характеристик
(НТУ "ХПІ", 2019) Ткачук, Микола Анатолійович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Зарубіна, Алла Олександрівна; Саверська, Марія Сергіївна; Мухін, Дмитро Сергійович; Куценко, Сергій Володимирович
Для аналізу функціональних властивостей прес-форм необхідно визначати напружено-деформований стан їхніх елементів. Це пояснюється тим, що прес-форми є сукупністю багатьох деталей, які перебувають одна із одною у контактній та силовій взаємодії. Для цього розроблена математична модель напружено-деформованого стану елементів прес-форм. Ця модель ураховує дію зусиль запирання прес-форм та дію внутрішнього тиску робочого матеріалу, який перебуває у рідкому стані, на поверхню напівматриць. Крім того, на поверхні деталей, які перебувають у сполученні, діють умови контактної взаємодії. Ця математична модель реалізована у вигляді сукупності параметричних моделей та програмних модулів. Із використанням цих засобів визначені характерні особливості поведінки прес-форм при здійсненні технологічних операцій пресування деталей із пластмас. Визначені особливості деформування основних деталей, які забезпечують міцність, жорсткість, точність роботи та якість деталей, що виготовляються на цих прес-формах. Здійснено аналіз одержаних результатів. Сформовані відповідні рекомендації.
Обґрунтування технічних рішень гідропередач перспективних танкових трансмісій на основі моделювання контактної взаємодії кулькового поршня із біговою доріжкою
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ліпейко, Андрій Іванович; Литвин, Борис Якович; Рікунов, Олег Миколайович; Саверська, Марія Сергіївна; Ткачук, Ганна Володимирівна; Сєриков, Володимир Іванович
З метою забезпечення високих технічних характеристик гідрооб’ємних передач для оснащення перспективних танкових трансмісій здійснено дослідження напружено-деформованого стану кулькових поршнів. Ці поршні перебувають у контактній взаємодії зі статорним кільцем. Для визначення напружено-деформованого стану кулькових поршнів розроблено скінченно-елементну модель із варійованими проектними параметрами. Для моделювання контактної жорсткості поверхневого шару введено проміжний шар із варійованим модулем пружності матеріалу. У ході досліджень варіюється також притискне зусилля кулькового поршня до бігової доріжки. На основі аналізу результатів розрахунків установлені закономірності впливу варійованих параметрів на міцність кулькових поршнів. Розроблені рекомендації стосовно підвищення рівня технічних рішень.
Оцінка параметрів працездатності конструкції сонячного колектора при дії зовнішніх факторів
(НТУ "ХПІ", 2019) Устиненко, Олександр Віталійович; Протасов, Роман Васильович; Мерецька, Кароліна Олександрівна; Коба, Андрій Миколайович
В ході роботи були досліджені напружено-деформований стан та власні коливання сонячного колектора. Проаналізовані найпоширеніші види сонячних колекторів та їх актуальність на теперішній час. Приведений опис та аналіз застосованих програмних продуктів з метою виявлення їх відповідності для виконання даної роботи. Побудовано просторову модель дискового сонячного колектору, на основі якої був проведений аналіз конструкції. У результаті отримані величини переміщень, напружень та власних коливань конструкції для різних кутів нахилу до горизонту. Виявлені слабкі місця конструкції для подальшої модернізації. Запропоновані шляхи усунення виявлених конструктивних недоліків.
Забезпечення міцності тонкостінних конструкцій із підвищеними технічними характеристиками
(НТУ "ХПІ", 2019) Ткачук, Микола Анатолійович; Шейченко, Роман Ігорович; Бондаренко, Марина Олександрівна; Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Танченко, Андрій Юрійович; Шеманська, Вікторія Вікторівна; Хлань, Олександр Володимирович; Шуть, Олександр Юрійович; Малакей, Андрій Миколайович
Робота присвячена удосконаленню методів і моделей для проектного забезпечення міцності тонкостінних машинобудівних конструкцій при дії комплексу експлуатаційних навантажень. Обґрунтування раціональних параметрів і конструктивних рішень для тонкостінних машинобудівних конструкцій здійснюється за критеріями мінімізації маси, зниження напружень, підвищення терміну експлуатації. Ураховуються апроксимації залежностей критеріальних величин, що поступово локалізуються, від варійованих параметрів. Узагальненими параметрами виступають структура, проектно-технологічні рішення для тонкостінних машинобудівних конструкцій, конструктивні параметри і експлуатаційні режими. При цьому забезпечується розв'язання задач одиничного аналізу, багатоваріантних досліджень, а також обґрунтування раціональних проектно-технологічних рішень. На розвиток відомих підходів розглянуті наступні узагальнення: уніфікація, доцільність, ефективність, ідентифікація навантажень, прогнозування, відлаштування. Здійснена алгоритмізація запропонованих методів розрахунку напружено-деформованого стану тонкостінних машинобудівних конструкцій на основі поєднання переваг універсальних і спеціальних систем. Проведено розв'язання низки прикладних задач. Обґрунтовано раціональні проектні параметри інноваційних тонкостінних машинобудівних конструкцій. Представлено результати експериментальних досліджень інноваційних вагону-цистерни, вагону-платформи і крана-перевантажувача, які спроектовано і виготовлено на основі впровадження рекомендацій за підсумками досліджень.
Експериментальне дослідження контактної взаємодії кулькового поршня радіальної гідропередачі з профільованою біговою доріжкою
(НТУ "ХПІ", 2019) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Хлань, Олександр Володимирович; Саверська, Марія Сергіївна; Ткачук, Ганна Володимирівна
Експериментальні дослідження взаємодії кулькового поршня радіальної гідропередачі із біговою доріжкою здійснювалися з використанням методу контактних відбитків, орієнтованого на технологію із застосуванням чутливих до контактного тиску плівок. Результати дослідження контактної взаємодії кулькового поршня радіальної гідрооб'ємної передачі із її статорним кільцем (із біговою доріжкою складного поперечного профілю) однозначно свідчать про справедливість чисельно визначених тенденцій зміни картини розподілу контактного тиску при варіюванні форми бігової доріжки та властивостей проміжного шару. При цьому прослідковується збіжність як форми областей контакту та розподілів контактного тиску, так і характеру їх збурення при зміні тих чи інших чинників. При зміні радіуса поперечного перерізу бігової доріжки від значення, меншого за радіус поршня, до більшого відбувається поступовий перехід від двох краплевидних контактних плям до однієї гантелевидної, а надалі – до еліпсовидної. Контактний тиск при цьому змінює свій розподіл, знижуючи максимум на периферії та поступово змінюючи розташування максимуму на центральне. При цьому у геометричному центрі можливого контакту спочатку (зі зростанням критичної сили) контактний тиск нульовий, потім зростає, набуваючи локального мінімуму, а врешті – глобального максимуму (за певних параметрів геометричної форми та рівня навантаження).
Проблемы современного протезирования конечностей. Опыт проектирования и синтезирование елементов конструкций протеза руки
(НТУ "ХПИ", 2019) Пархоменко, Андрей Сергеевич; Бондаренко, Алексей Викторович; Протасов, Роман Васильович; Левин, Никита Александрович
Рассмотрены современные существующие решения по протезированию верхних конечностей, проведен их анализ с последующим вычленением проблем, связанных с темой научной статьи, на территории Украины. Также произведён опыт по проектированию и расчёту протеза кисти человека ориентированным на антропометрию входных данных аналогичных среднестатистическим размерам руки человека, а также последующим его возможным выполнением на принтере с применением технологии 3-D печати. Для моделирования геометрии был использован программный комплекс Autodesk Inventor, а для расчёта конечно-элементной модели был использован Autodesk Nastran In-CAD. В конце работы была произведена нагрузка элемента конструкции и высчитан НДС, а также подведены итоги по проведённой работе.
Синтез геометрії робочого каналу та її вплив на продуктивність гідрооб’ємної передачі типу ГОП-900
(НТУ "ХПІ", 2019) Бібік, Дмитро Вікторович
Однією із основних нерухомих частин гідрооб'ємної передачі типу ГОП-900 є блок цапфових розподільників (БЦР). Робочі канали блоку сполучають порожнини гідронасоса і гідромотора передачі, через які циркулює рідина під тиском, передаючи потік потужності. Геометрія робочих каналів впливає не тільки на гідравлічний коефіцієнт корисної дії (ККД) гідропередачі, а також на жорсткість блоку, яка, в свою чергу, обумовлює вибір номінального значення зазорів та, відповідно, об’ємний та механічний ККД. У роботі здійснена спроба параметризації та синтезу раціональної форми робочого каналу БЦР. Жорсткість останнього визначається за результатами визначення напружено-деформованого стану БЦР методом скінченних елементів. Як критерій раціональності форми обрано максимальне значення загального ККД гідропередачі.
Контактна взаємодія елементів штампового оснащення
(НТУ "ХПІ", 2018) Ткачук, Микола Анатолійович; Іщенко, Ольга Анатоліївна; Дьоміна, Наталя Анатоліївна; Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Шеманська, Вікторія Вікторівна; Васильченко, Дар'я Романівна
Робота спрямована на розв'язання актуальної та важливої для машинобудування, зокрема, стосовно процесів та машин обробки тиском, науково-технічної задачі забезпечення характеристик розділових штампів на основі дослідження міцності та жорсткості їхніх елементів на етапі проектування. Для дослідження напружено-деформованого стану елементів штампового оснащення розроблена комплексна математична модель, яка, на відміну від відомих, дає можливість враховувати множинну контактну взаємодію елементів досліджуваних технологічних систем. Крім того, у цю модель інтегрована технологія параметричного моделювання, що дає можливість розв'язувати задачі синтезу на основі більш достовірних нелінійних задач аналізу. Запропоновано підхід із застосуванням поповнюваної бази даних розрахунків напружено-деформованого стану елементів штампової оснастки для обґрунтування їхніх проектно-технологічних рішень. На відміну від спрощених розрахункових моделей або прямого багаторазового розв'язання задач у повній постановці, пропонований підхід забезпечує і точність, і оперативність розв'язання даних задач. Установлено, що при багатоконтактному сполученні набору елементів штампів, що є багатошаровою конструкцією, зони контактної взаємодії і розподілу контактного тиску практично не змінюються при збільшенні сил штампування, а розподіли і максимальні значення контактного тиску практично лінійно залежать від діючих сил штампування. За результатами чисельних досліджень напружено-деформованого стану елементів розділових штампів установлені уточнені залежності їхніх міцнісних і жорсткісних характеристик від проектно-технологічних параметрів.
Контактное взаимодействие элементов машин с нелинейно упругим промежуточным слоем
(НТУ "ХПІ", 2018) Ткачук, Николай Николаевич; Львов, Геннадий Иванович; Грабовский, Андрей Владимирович; Скрипченко, Наталья Борисовна
В работе поставлена и решена проблема построения вариационной формулировки задачи о контактном взаимодействии элементов машин с нелинейно упругим промежуточным слоем. Исследуется контакт системы упругих тел, между которыми размещены прокладки, напыления или слои шероховатости. Предлагается при формировании системы разрешающих уравнений отталкиваться от условий совместимости нормальных перемещений точек контактирующих поверхностей. Альтернативным является модификация вариационного принципа Калькера, в который вводятся дополнительные члены. Эти члены описывают влияние нелинейно упругих материалов или слоев. В итоге получается в общем случае нелинейная система уравнений и неравенств, отличительной особенностью которой является наличие нелинейных слагаемых в условиях совместности перемещений. Эта особенность отличает созданную модель от традиционных, в которых в левой части уравнений и неравенств присутствуют только линейные члены. Структурная нелинейность этих соотношений, обусловленная наличием условий типа неравенств, дополняется также и физической. При этом слагаемые, ответственные за последнюю, присутствуют в соотношениях, описывающих первую. В результате получаем связанные нелинейные условия контактного взаимодействия, в работе называемые структурно–физической нелинейностью. Для решения получаемой системы уравнений и неравенств предлагается сведение физически нелинейной задачи к последовательности физически линейных, но структурно нелинейных задач. Для этого разработаны методы дополнительных зазоров и переменных параметров податливости, а также модификации метода Ньютона–Рафсона. Кроме того, на основе решения сформированной системы соотношений предложено решать также обратные задачи обоснования геометрической формы контактирующих тел или свойств материалов промежуточных слоев. Намечены также критерии для решения задач оптимизации, которые направлены на обеспечение характеристик прочности контактирующих тел. Кроме этого, сформулирована задача коррекции профиля поверхностей контактирующих деталей за счет упругих деформаций от целенаправленной дополнительной внешней нагрузки.