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 10

Дослідження розподілів контактного тиску і напружено-деформованого стану елементів конструкцій торсіонних валів підвіски бойових броньованих машин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ткачук, Микола Миколайович; Зінченко, Олена Іванівна; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Льозний, Олег Сергійович
У роботі показано необхідність урахування чинника сумісного взаємовпливу контактної взаємодії та пластичного деформування у зоні головки торсіонного вала на міцність торсіонних валів підвіски бойових броньованих машин задля досягнення поліпшення технічних рішень елементів систем підресорювання легкоброньованих машин, та, відповідно, тактико-технічних характеристик рухливості. Проведений аналіз впливу варіювання властивостей матеріалів та форми контактуючих поверхонь на контактну взаємодію та напружено-деформований стан торсіонних валів.
Розрахунково-експериментальні дослідження напружено-деформованого стану дискретно-континуально зміцнених деталей машин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Веретельник, Олег Вікторович; Ткачук, Микола Миколайович; Кравченко, Сергій Олександрович; Саверська, Марія Сергіївна; Куценко, Сергій Володимирович; Грабовський, Андрій Володимирович; Клочков, Ілля Євгенович; Ткачук, Микола Анатолійович
У роботі описано розроблені моделі та результати розрахунково-експериментальних досліджень напружено-деформованого стану дискретно-континуально зміцнених деталей машин. Особливістю таких способів зміцнення є те, що одна із контактуючих деталей оброблена шляхом індентування у її поверхневі шари множини островків більш міцного матеріалу. Інша деталь оброблена шляхом корундування поверхневого шару. У результаті елементи контактної пари взаємодіють переважно по острівцях більш міцного матеріалу. Відповідно, між тілами виникає лабіринт мікроканалів для мастила. Крім того, контактні навантаження діють більш інтенсивно на більш міцний матеріал дискретних зон. Отже, відбувається підвищення міцності та довговічності деталей при навантаженні. На ці показники суттєво впливають режими технологічного процесу зміцнення. Зокрема, це форма зони дискретного зміцнення, а також властивості матеріалу корундового шару. Ці чинники були проварійовані у ході розрахунків напружено-деформованого стану фрагментів контактуючих тіл. Установлені залежності характеристик напружено-деформованого стану від варійованих параметрів. Розроблені рекомендації стосовно обґрунтування параметрів технологічних процесів дискретно-континуального зміцнення деталей машин.
Аналіз контактної взаємодії тіл із близькими та співпадаючими поверхнями
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Прокопенко, Микола Вікторович; Саверська, Марія Сергіївна; Ткачук, Микола Анатолійович; Льозний, Олег Сергійович
Чисельний аналіз контактної взаємодії тіл із поверхнями близької форми
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Дьоміна, Наталя Анатоліївна; Ткачук, Ганна Володимирівна; Іщенко, Ольга Анатоліївна; Ткачук, Микола Миколайович; Калінін, Павло Миколайович; Волошина, Ірина Олександрівна; Третяк, Владислав Володимирович; Саверська, Марія Сергіївна; Куценко, Сергій Володимирович; Льозний, Олег Сергійович
У роботі на прикладі елементів конструкції із номінально близькими (майже співпадаючими) поверхнями описані дослідження контактної взаємодії їхніх деталей. Між елементами контактуючих деталей існує нерівномірно розподілений зазор. Від закону розподілу цього зазору залежить розподіл контактних зон та контактного тиску. Відповідно, від цього залежить напружено-деформований стан контактуючих тіл. Оскільки задача при цьому є суттєво нелінійною, то зі зростанням навантаження закони розподілу контактних зон та контактного тиску змінюються. Це різко змінює характер розв’язку порівняно із варіантом співпадіння контактуючих поверхонь. У останньому випадку розподіл контактного тиску, як установлено раніше, прямо пропорційний рівню навантажень, а зона контакту є незалежною від рівня навантажень. Отже, для реальних конструкцій, для яких неможливо позбутися відхилень від номінально співпадаючих форм, важливо враховувати вплив варіювання таких збурень на розподіл контактного тиску та на компоненти напружено-деформованого стану. Ці питання досліджені та описані у роботі на прикладі елементів штампів.
Контактна взаємодія дискретно-континуально зміцнених деталей двигунів внутрішнього згоряння
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ткачук, Микола Анатолійович; Кравченко, Сергій Олександрович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Веретельник, Олег Вікторович; Куценко, Сергій Володимирович; Клочков, Ілля Євгенович; Саверська, Марія Сергіївна
У роботі описані дослідження напружено-деформованого стану дискретно-континуально зміцнених деталей двигунів внутрішнього згоряння. Розроблено параметричну модель мікроосередку, який містить комірку із двох частин. Перша частина моделює фрагмент алюмінієвої деталі із поверхневим корундовим шаром. Друга частина – це фрагмент чавунної деталі із зоною дискретного зміцнення зі сталі. Варіюються: модуль пружності матеріалу корундового шару та форма зони дискретного зміцнення. Установлені залежності міцнісних та жорсткісних характеристик досліджуваної системи від варійованих параметрів. Вони є основою для обгрунтування раціональних режимів технології дискретно-континуального зміцнення деталей двигунів внутрішнього згоряння. У ході досліджень установлено, що раніше визначені для дискретного зміцнення ефекти сприятливого перерозподілу контактної взаємодії між деталями зберігаються і для дискретно-континуального зміцнення. Ви-значені характерні залежності характеристик напружено-деформованого стану елементів дискретно-континуально зміцнених деталей від варійованих властивостей поверхневих шарів континуально зміцненої деталі, з одного боку, та форми зони дискретного зміцнення, – з іншого. Це дає можливість визначати чутливість характеристик до цілеспрямованого або випадкового варіювання цих факторів. Установлена також доцільність постановки та розв’язання оптимізаційних задач визначення таких режимів технологічної операції дискретно-континуально зміцнення, які забезпечують підвищення характеристик міцності, довговічності, коефіцієнта корисної дії двигунів внутрішнього згоряння та інших машин, агрегатів і вузлів, що містять зміцнені таким способом деталі. Розроблений підхід, моделі та методи досліджень у подальшому будуть застосовані до досліджень напружено-деформованого стану контактуючих дискретно-континуально зміцнених деталей конструкцій задля підвищення технічних і тактико-технічних характеристик виробів машинобудівних підприємств.
Чутливість міцнісних, жорсткісних та динамічних характеристик консольного ротора до варіювання проектних параметрів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ткачук, Микола Анатолійович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Прокопенко, Микола Вікторович; Шуть, Олександр Юрійович; Ліпейко, Андрій Іванович; Литвин, Борис Якович; Овчаров, Єгор Миколайович; Мосніцька, Дар’я Валеріївна
У роботі описано аналіз чутливості міцнісних, жорсткісних та динамічних характеристик консольного ротора до варіювання проектних параметрів. Контролюється рівень пружних переміщень робочого колеса та критичні швидкості обертання роторної частини. Варіюються швидкість обертання вала, матеріал робочого колеса. Для об’єктів типу роторних систем із консольним розташуванням робочого колеса введено до розгляду не один, а набір критеріїв, які мають бути враховані у ході досліджень подібного типу об’єктів. Установлені залежності радіальних та осьових переміщень від кутових швидкостей обертання та модуля пружності матеріалу робочого колеса. Також визначені тенденції зміни першої та другої критичних швидкостей обертання від модуля пружності, частот обертання ротора та густини матеріалу робочого колеса. На цій основі роз-роблені рекомендації стосовно визначення проектних параметрів роторної частини нагнітача повітря із консольно розташованим робочим колесом.
Теоретико-експериментальне обґрунтування дискретно-континуальних методів зміцнення на основі аналізу контактної взаємодії елементів машин військового та цивільного призначення
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кравченко, Сергій Олександрович; Ткачук, Микола Анатолійович; Грабовський, Андрій Володимирович; Веретельник, Олег Вікторович; Ткачук, Микола Миколайович; Гречка, Ірина Павлівна; Васильєв, Антон Юрійович; Льозний, Олег Сергійович; Чала, Юлія Сергіївна
У роботі описані дослідження ефективності проривних методів різкого підвищення ресурсу високонавантажених елементів машин військового та цивільного призначення на основі методів їх дискретно-континуального зміцнення. Ці методи, на відміну від традиційних, поєднують переваги методів дискретного та континуального зміцнення та позбавлені їх основних недоліків. Здійснено аналіз контактної взаємодії представницьких структур контактуючих тіл на мікрорівні. Вони складаються із фрагментів контактуючих деталей, одна із яких зміцнена континуально, а інша – дискретно. При контактній взаємодії на мікрорівні проявляються, з одного боку, ефекти нанорівня, а з іншого – макрорівня. Наноефекти полягають у перерозподілі контактних зусиль між тілами: із плавних вони перетворюються в архіпелаг пагорбостих підвищень. Макроефекти полягають у адаптації форми контактуючих деталей під розподіл контактних зусиль, згладжуючи їх загальну нерівномірність. У підсумку досягається загальний ефект зміцнення, підвищення міцності, навантажувальної здатності та ресурсу елементів машин військового та цивільного призначення. Досягається проривне підвищення характеристик машин військового та цивільного призначення до рівня, що відповідає та переважає світовий для аналогічних виробів.
Теоретичні основи забезпечення технічних характеристик військових та цивільних машин шляхом обґрунтування форми та властивостей матеріалів контактуючих елементів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Грабовський, Андрій Володимирович; Гречка, Ірина Павлівна; Ткачук, Микола Миколайович; Саверська, Марія Сергіївна; Куценко, Сергій Володимирович; Сєриков, Володимир Іванович
Елементи конструкцій сучасних машин військового та цивільного призначення зазвичай працюють в умовах високих контактних навантажень. При цьому на етапі їх створення дослідження міцності здійснюються із застосуванням традиційних моделей контакту тіл номінальної форми. Проте реальні елементи конструкцій мають відхилення від таких моделей, які зумовлені проєктно-технологічними чинниками: макровідхилення форми, шорсткість поверхонь, зміцнення тощо. Такі збурення номінальних параметрів чинять значний вплив на розподіл контактного тиску між елементами машин військового та цивільного призначення. Проте традиційні методи дослідження напружено-деформованого стану контактуючих тіл не дають можливість ураховувати такі чинники повною мірою, сукупно та вичерпно. Для усунення протиріччя, що склалося, запропоновано напіваналітичний метод, який базується на розвиткові варіаційних принципів та гранично-елементної дискретизації. Створювані моделі дають можливість ураховувати закономірності впливу збурень форми та властивостей поверхневих шарів контактуючих тіл на напружено-деформований стан. У результаті стає можливим обгрунтування сприятливих збурень за критеріями міцності. Такі моделі та методи пропонуються роботі, а на їх основі – здійснення досліджень елементів машин військового та цивільного призначення задля забезпечення світового рівня їх технічних і тактико-технічних характеристик.
Контактна взаємодія торсіонного вала із шліцевою втулкою при пружно-пластичних деформаціях
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Заворотній, Антон Валерійович; Куценко, Сергій Володимирович; Саверська, Марія Сергіївна; Клочков, Ілля Євгенович; Ткачук, Микола Анатолійович; Зінченко, Олена Іванівна; Деревянкін, Роман Павлович
Торсіонні вали є основним пружним елементом систем підресорювання значної кількості транспортних засобів. Для моделювання їх реакції на дію крутного моменту аналізується напружено-деформований стан із урахуванням контактної взаємодії із шліцевою втулкою. Установлені особливості розподілу контактного тиску між цими тілами. Визначено характер концентрації напружень у шліцевих впадинах головки вала. Розроблені моделі та методи досліджень, які дають можливість розробляти рекомендації стосовно проектних рішень при проєктуванні систем підресорювання транспортних засобів. Визначені чинники, які визначають міцність торсіонного вала за значень діаметрів головки торсіонного вала, що близькі до діаметрів стебла торсіонного вала. У випадку, що розглядається, це, у першу чергу, – міцність головки торсіонного вала. Зокрема, установлено, що при операціях виготовлення виникають значні пластичні деформації та контактні навантаження у головках торсіонних валів. Цей чинник є визначальним при обґрунтуванні проєктних параметрів торсіонних валів.
Аналіз реакції легкоброньованих машин на дію поліімпульсних сил
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Набоков, Анатолій Володимирович; Литвиненко, Олександр Віталійович; Ткачук, Ганна Володимирівна; Рікунов, Олег Миколайович; Куценко, Сергій Володимирович; Панченко, Володимир Васильович; Кислиця, Денис Валерійович
У сучасних умовах в арміях різних країн широко застосовуються легкоброньовані машини із потужними модулями озброєння. Ці модулі оснащаються малокаліберними автоматичними гарматами, які мають темп стрільби кілька сотень пострілів на хвилину і високий рівень сил віддачі. Більш того, існують тенденції як до зростання темпу стрільби, так – і калібру озброєння(а, відповідно, і сил віддачі). Враховуючи, що модулі озброєння опираються на остов машини, який має більш високі характеристики податливості, ніж бойові машини важкої категорії за масою, актуальною стає проблема визначення реакції системи«модуль озброєння – бронекорпус – підвіска» на дію зусиль віддачі із метою забезпечення, з одного боку, міцності бронекорпусів, а, з іншого, – зниження навантажень на систему наведення і стабілізації озброєння при здійсненні стрільби. Для дослідження реакції елементів легкоброньованих машин на дію реактивних сил віддачі при здійсненні пострілів чергою із бойових модулів побудовані чисельні моделі із невеликою кількістю ступенів вільності. Із використанням цих моделей досліджена реакція динамічної системи на дію низки імпульсів. Ці імпульси викликані дією сил віддачі при здійсненні пострілів із бойових модулів. Установлені характерні особливості часових розподілів переміщень певних точок системи, що досліджується.