Кафедра "Деталі машин та гідропневмосистеми"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2806

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/dmpm

Від 2017 року кафедра має назву "Деталі машин та гідропневмосистеми" після приєднання до неї кафедри "Гідропневмоавтоматика та гідропривод", попередня назва – "Деталі машин і прикладна механіка", первісна назва – "Деталі машин".

Кафедра "Деталі машин" (від 1902) веде своє походження з механічного відділення Харківського практичного технологічного інституту, на якому викладався загальний курс "Опір матеріалів і побудова машин". У 1894 р. вперше було введено читання спеціального курсу "Деталі машин", який викладав організатор і перший директор інституту професор Віктор Львович Кирпичов (1845-1913 р.). Подальша – "Деталі машин і прикладна механіка" (від 1985) – після об’єднання кафедри "Деталі машин" з кафедрою "Технічна механіка". Першим очільником кафедри «Деталі машин» (1902–1926) був професор Тир Вадим Ерастович.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту механічної інженерії і транспорту, забезпечує загальноінженерну і спеціальну підготовку студентів технічних спеціальностей. Кафедра є колективним членом Міжнародної асоціації фахівців-гідравліків.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора технічних наук, 6 кандидатів технічних наук, 1 співробітник має звання професора, 7 – доцента.

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 275

Concept, circuit diagram and algorithm for controlling multi-position pneumatic actuator with adaptive positioning mode
(2021) Krutikov, Genady; Strizhak, Marjana; Strizhak, Vsevolod
The article is devoted to the development of the concept of adaptive control of a pneumatic actuator with the learning mode, a pneumatic circuit diagram and a mathematical model of a relay-operated multi-position pneumatic actuator. With the resulting pneumatic circuit there is no need in using throttle braking any more; the mode of operation of the pneumatic engine can be controlled only by changing the structure of switching connections. Thus, the most favorable uniformly decreasing braking mode can be created, even with significant inertial loads. The described control algorithm based on the obtained pneumatic circuit enables effective implementation of a learning program of the pneumatic actuator.
Construction of a model for the distribution of radial load among the bearing's rolling bodies
(PC Technology Center, 2018) Gaydamaka, Anatoliy; Klitnoi, Volodymyr; Muzikin, Y.; Tat'kov, V.; Hrechka, I.
З питання про розподiл радiального навантаження мiж тiлами кочення однорядного радiального пiдшипника запропонованi аналiтичнi та комп'ютернi моделi. Розглянуто особливостi геометрiї i деформацiї деталей, а також зазори в пiдшипнику без урахування рiзного положення центрiв внутрiшнього i зовнiшнього кiлець. Останнє може суттєво впливати на розподiл радiального навантаження мiж тiлами кочення i бути причиною проковзування тiл кочення по кiльцях Це дослiдження спрямоване на уточнення розрахункового значення розподiлу навантаження на тiла кочення пiдшипника. Чим ближче до iстинного значення результат розрахунку розподiлу навантаження i, особливо, на центральне тiло кочення, тим точнiше визначений ресурс пiдшипника. Це багато в чому визначає надiйнiсть машини, а також витрати на ремонт i замiну пiдшипникiв. Не менш важливо при визначен нi втомної мiцностi i зносостiйкостi сепаратора як можна точнiше знати величини i напрямки дiї радiальних сил на тiла кочення по краях зони навантаження пiдшипника. Саме цi сили спричинюють навантаження, що дiють на сепаратор. Отримано геометричнi рiвняння зв'язку радiальних зближень кiлець, фiзичнi рiвняння зв'язку зближень тiл кочення з кiльцями i силами, умова рiвноваги внутрiшнього кiльця з урахуванням рiзного положення центрiв зовнiшнього i внутрiшнього кiлець пiдшипника. Виявлено дотичнi сили на бiгових дорiжках кiлець, що викликають проковзування тiл кочення в зонi навантаження пiдшипника, та отримано формулу для визначення їх значень. Розрахунок розподiлу навантаження мiж тiлами кочення пiдшипника за розробленою аналiтичної моделi показує зниження на 5 % радiальних сил на центральне тiло кочення i пiдвищення на 3 % радiальних сил на ролики по краях зони навантаження пiдшипника в порiвняннi з вiдомою моделлю. Це забезпечує пiдвищення розрахункового ресурсу пiдшипника за контактно-втомними пошкодженнями кiлець i тiл кочення на 18,6 %. Нова аналiтична модель розподiлу радiального навантаження може знайти застосування в теорiї розрахунку ресурсу пiдшипникiв пiдвищеної вантажопiдйомностi за контактно-втомними пошкодженнями кiлець i тiл кочення з урахуванням конструкцiї сепаратора
Devising an engineering procedure for calculating the ductility of a roller bearing under a no-central radial load
(PC Technology Center, 2019) Gaydamakа, A.; Kulik, G.; Frantsuzov, V.; Hrechka, I.; Khovanskyi, S.; Rogovуі, A.; Svуnarenko, M.; Maksimova, M.; Paraniak, N.
Known theoretical approaches to calculating the ductility of rolling bearings include rather complicated analytical dependences and require cumbersome computation. That makes it a relevant task to undertake a research aimed at the development of an engineering approach to the calculation of radial ductility of bearings. The current study proposes an engineering method for determining radial ductility using cylindrical roller bearings as an example. It accounts for the radial gap, contact deformation of parts, the deformations of bending and misalignment of rings for cases when a bearing is exposed to the action of a central radial load and a radial load with eccentricity. The adopted simplified linear calculation model for determining the angle of rings misalignment is valid for small angles when contact is maintained over the entire length of the roller. Computation of radial ductility of roller bearings under a no-central radial load is based on determining the sum of variable elastic deformations in a contact between rings and the most loaded roller. The values for elastic deformations are determined from known formulae for solving the contact problem in elasticity theory taking into consideration a mismatch between the geometric centers of outer and inner rings. Adequacy of the proposed engineering procedure has been confirmed by results from calculating the specific ductility of the cylindrical roller bearing 2211 with a central radial load. By using the proposed methodology, we have derived values for specific ductility that are 3...4 % lower compared to similar results obtained from a known procedure. By using the cylindrical roller bearing 42726 as an example, we have investigated structural parameters considering a no-central radial load. A decrease in the bearing 42726 ductility with an increase in the number of rollers and rigidity of the outer ring has been shown, as well as with a decrease in the eccentricity of a radial load. The ductility of rolling bearings must be known when constructing dynamic models of certain machines: machine tool spindles, shaft-gears at large-size reducers, crane structures. Therefore, the proposed engineering procedure for determining the ductility of roller bearings at small angles of rings misalignment could be applied in the practice of designing machines and mechanisms for which the elastic characteristics of all their components are important.
Improving power efficiency of pneumatic logistic complex actuators through selection of a rational scheme of their control
(PC Tесhnology сеntеr, 2018) Krytikov, G. A.; Strizhak, M. G.; Strizhak, V. V.
The work addresses solving important problems that occur when using pneumatic actuators, namely energy saving and expanding the scope of its use by covering the zone of large inertial loads at a constant maintenance of the actuator's operability. A rational structure of the pneumatic actuator based on a change in the structure of commutation links was determined. It ensures the following advantages over a discrete actuator: – an optimal form of the transient and high braking effect in the PA which are achieved by simultaneous pressure growth in the exhaust chamber and pressure differential in the working chamber up to ensuring a constant negative pressure differential at which a constant negative acceleration during braking takes place; – in the braking phase, not only transit working capacity but also potential energy of expansion of the compressed air in the working chamber is used; – the compressed air from the braking chamber is not irrevocably transformed into thermal energy but is returned to the feed line through the opened return valve (recuperation mode is realized); – the compressed air consumption for fixing the piston in the final position is significantly reduced; – due to the minimum pressure рk in the exhaust chamber at the initial moment of the piston motion, nonproductive work of ejection of the compressed air from the exhaust chamber is substantially reduced. Thus, the complex nature of reducing nonproductive energy inputs creates an energy saving effect that makes it possible to reduce energy inputs by 4–10 times in the rational scope of use of this actuator (χ<0.2 and β<2). The engineering procedure for solving the basic problem of functional and cost analysis was demonstrated on a specific numerical example: comparison of lump sum and operational costs in making a decision on the expediency of use of the new solution in practice.
Improving the Design of Bearings Separators for Raising the Technical Level
(PC Technology Center, 2016) Gaydamaka, Anatoliy
Проаналізовано функціональні взаємозв’язки між структурними елементами базових конструкцій роликових підшипників. На основі побудованої структурно-функціональної моделі підшипників удосконалено функції сепараторів щодо усування перекосу їх конструкцій, зменшення сил взаємодії з роликами і базуючим кільцем підшипників, зменшення проковзування роликів. Це дозволило обґрунтувати зміни конструкції сепаратора – збільшити кількість вікон, змінити форму бокових поверхонь перемичок і перерізу кілець сепаратора, що сприятиме підвищенню технічного рівня підшипників.
On the problem of vibration protection of rotor systems with elastic adaptive elements of quasi-zero stiffness
(Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej, 2020) Klitnoi, Volodymyr; Gaydamaka, Anatoliy
The analysis of scientific publications for rotor systems on the elastic supports made it possible to develop a basic version of the design scheme of active elastic support with controlled quasi-zero stiffness based on adaptive piezoceramic elements. The main components of the mathematical model of the functioning of active elastic supports with controlled quasi-zero stiffness based on adaptive piezoceramic elements are substantiated, which will help create the foundations of a theory for solving the problem of effective vibration protection. Numerical results show the possibility of effective applying of the proposed solution to the problem of rotor vibration damping.
Optimal synthesis of the planetary gear train of the tracked vehicle gearbox
(ФОП Кепещук П. М., 2020) Klitnoi, Volodymyr; Veretennikov, I.
The seating suspension isolation system with adaptive elements of quasi-zero stiffness
(ФОП Кепещук П. М., 2020) Klitnoy, Viktor; Klitnoi, Volodymyr
The synthesis of structure and parameters of energy efficient pneumatic actuator
(PC Tесhnology сеntеr, 2017) Krytikov, Gennadyj; Strizhak, Marjana; Strizhak, Vsevolod
It is known that compressed air is one of the most expensive energy carriers while a discrete pneumatic actuator with throttle braking of operating unit possesses a rather low degree of energy perfection. Present work posed and solved the problem on the isolation of all unproductive power consumption in the pneumatic actuator. Such power expenditures include losses due to the incompleteness of air expansion in the working cavity, losses in the dead space, losses for throttling, additional losses for the fixation of operating unit, and the losses, related to the work to eject compressed air from the exhaust cavity. Authors designed the circuits for actuators, as well as the principles of their operation, which make it possible to maximally decrease such unproductive power consumption. One more essential shortcoming in the pneumatic actuators with traditional circuit of throttle braking is a rather limited level of inertia load, within which the actuator remains operational. A cardinal solution for these problems in present work is achieved due to the transition from the circuits of throttle braking, which are quite formally transferred from hydraulic drive technique, to the circuits of braking through a change in the structure of commutation connections. Due to this, it was possible for each phase of the motion of operating unit to enable the most rational commutation relations, which allowed us to attain maximum realization of the working capacity of compressed air in pneumatic actuator and to achieve the most preferable form in the transient process. The latter made it possible to substantially increase inertia loads, at which the actuator remains operational. Pneumatic circuits based on the commercially available pneumatic equipment are proposed, which realize these principles. A mathematical model in the dimensionless form with the isolation of criteria of dynamic similarity is developed. Based on this, a region of the rational utilization of the proposed actuators is determined in the plane of criteria of dynamic similarity; and one of the problems is solved on the parametric synthesis in the form of selecting a diameter of cylinder, which provides for the work of actuators in the zone of the most effective energy saving. Authenticity of the obtained theoretical results is confirmed by the oscillograms of transient process in the experimental sample of energy-saving pneumatic actuator.
T-FLEX parametric CAD и трехмерное моделирование в деталях машин
(НТУ "ХПИ", 2010) Курмаз, Леонид Владимирович
Представлены некоторые результаты применения программы T-FLEX parametric CAD к трехмерному конструированию деталей машин - шкивов, звездочек, зубчатых колес. Выполнен пример конструирования шкива ременной передачи.
Активна віброзахисна система з адаптивною квазінульовою жорсткістю для підшипникових опор роторних систем
(ДП "Український інститут інтелектуальної власності", 2018) Гайдамака, Анатолій Володимирович; Клітной, Володимир Вікторович
Активна віброзахисна система з адаптивною квазінульовою жорсткістю для підшипникових опор роторних систем містить несучу платформу з центральним активним пружним елементом, елемент квазінульової жорсткості, регулятор у вигляді щонайменше двох симетрично розташованих повзунів, напрямні, причому в систему введено допоміжний керуючий пружний елемент та систему активного контролю, центральний активний пружний елемент та керуючий пружний елемент виконані з адаптивного матеріалу.
Активний корпус шпинделя
(ДП "Український інститут інтелектуальної власності", 2020) Гайдамака, Анатолій Володимирович; Клітной, Володимир Вікторович; Клітной, Віктор Володимирович; Наумов, Олександр Іванович; Бородін, Дмитро Юрійович
Активний корпус шпинделя складається з основи, пружного елемента, який містить посадочну і опорну частини та керуючий модуль. Опорна частина пружного елемента виконана з п'єзоелектричної кераміки. Керуючий модуль містить сенсорні елементи.
Актуальність механічної обробки деталей машин зі складною геометричною формою функціональних поверхонь
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Французов, Віктор Іванович
Анализ динамики неголономных механических систем методом динамического состояния
(НТУ "ХПИ", 2017) Чернышев, Владимир Леонидович
В статье рассмотрены примеры перехода голономных систем в неголономные, показано, что признаком перехода является изменение числа степеней свободы и возникновение интенсивных динамических нагрузок. На примере моделирования динамики переходных процессов в силовой передаче танка Т-64Б, изложен аналитический метод, позволяющий применение стандартной процедуры решения систем дифференциальных уравнений Рунге-Кутта для расчета динамики неголономных механических систем – метод динамического состояния. Показано, что причиной повышенных вибраций корпуса танка Т-64Б, при движении на седьмой передаче являются автоколебания блокирующего фрикциона Ф3.
Анализ методик определения коэффициента полезного действия волновой зубчатой передачи
(НТУ "ХПИ", 2013) Ткаченко, Виталий Николаевич
В статье приведены результаты сравнительного анализа существующих методик определения коэффициента полезного действия волновых зубчатых передач, на основании которого можно более обосновано определять этот коэффициент.
Анализ напряженно-деформированного состояния гибкого колеса волновой зубчатой передачи
(НТУ "ХПИ", 2011) Ткаченко, Виталий Николаевич
В статье приведена методика и результаты анализа напряженно-деформированного состояния гибкого колеса волновой передачи. Для определения напряжений применяется техническая моментная теория цилиндрических оболочек. Это позволяет определять напряжения изгиба в сечения содержащих и перпендикулярных оси оболочки.
Анализ параметров динамического синтеза роторных систем, содержащих опоры подшипников с управляемым изменением жесткости
(НТУ "ХПИ", 2010) Гапонов, Владимир Степанович; Наумов, Александр Иванович
Розглядаються питання динамічного синтезу роторних систем, що містять опори підшипників з керованою зміною жорсткості.
Анализ работы зубчатых передач и пути предупреждения их аварийных отказов на непрерывном тонколистовом стане горячей прокатки 1680 ПАО "Запорожсталь"
(НТУ "ХПИ", 2016) Музыкин, Юрий Дмитриевич; Мацко, Сергей Владимирович; Москаленко, Павел Павлович; Татьков, Владимир Викторович
Рассмотрены причины разрушения зубчатых передач прокатного оборудования в зависимости от условий их эксплуатации, и по результатам статистического анализа установлен закон эмпирического распределения рабочей нагрузки для стана горячей прокатки 1680 ПАО "Запорожсталь". Показан один из способов контроля остаточного ресурса работы зубчатых передач, по величине износа боковой поверхности зубьев. Предложен прибор для диагностики износа зубьев без разборки сопряжения. Показано, как осуществляя мониторинг износа зубьев, можно прогнозировать остаточный ресурс их работы.
Анализ технических решений, обеспечивающих контролируемую предварительную затяжку резьбовых соединений
(НТУ "ХПИ", 2012) Гапонов, Владимир Степанович; Музыкин, Юрий Дмитриевич; Татьков, В. В.; Кулик, Г. Г.
Показаны технические решения, обеспечивающие предварительную затяжку в резьбовых соединениях, а также предложены пути их реализации в современном производстве.
Анализ энергетических характеристик ударных пневмоагрегатов со встроенным резервуаром
(НТУ "ХПИ", 2014) Атаманов, Ю. Л.; Крутиков, Геннадий Анатольевич; Стрижак, Марьяна Георгиевна
Викладена методика і результати аналізу енергетичних характеристик ударного ПА, що дозволяють виявити основні джерела непродуктивних енерговитрат і визначити в просторі безрозмірних критеріїв динамічної подоби область, що забезпечує найбільш ефективну реалізацію працездатності стисненого повітря.