Вісник № 02. Машинознавство та САПР
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/56166
Переглянути
Документ Computational and experimental method for estimating the residual life of gears based on vibration monitoring data(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ishin, Nikolay Nikolaevich; Gavrylov, Sergii; Goman, Arkadiy; Skorokhodov, Andrey; Dakalo, JuriyA computational and experimental method for estimating the residual life of gears in the inter-repair period is proposed. The method is based on the main provisions of the theory of vibration-pulse diagnostics of spur gears, developed at the OIM of the National Academy of Sciences of Belarus. The main performance criteria are the contact and bending endurance of the teeth. Accounting for changes in the value of the coefficient of internal dynamic load in the gearing during the operation of gears is carried out on the basis of vibration analysis during their vibration monitoring. The proposed method makes it possible to estimate the residual life of the gear mechanism at any stage of operation, providing the opportunity to organize the transition from planned preventive maintenance of machines to maintenance according to the actual condition.An example of estimating the residual life of a gear pair that limits the reliability of a two-row planetary gear motor-wheel of a heavy-duty dump truck is given.Документ Аналітичний огляд досліджень та розробок елементів систем підресорювання бронемашин легкої категорії за масою (оглядова стаття)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Зінченко, Олена ІванівнаПроведений аналіз матеріалів з питань проєктування бронемашин легкої категорії. Розглянуті основні математичні моделі з моделювання динамічних процесів, напружено-деформованого стану у системі "бойовий модуль – корпус – підвіска". Проаналізовані публікації по проєктуванню торсіонних валів підвіски. Оскільки на сьогоднішній день відсутня відповідна теоретична база для розв'язання задач параметричного синтезу елементів систем підресорювання, а існуючі математичні моделі потребують вдосконалення, то ставляться основні задачі, які потребують розв'язання або вдосконалення існуючих рішень. Також потрібні такі розробки, які б враховували технічні рішення, процеси і стани, етапи виготовлення, умови експлуатації та бойового застосування, тобто такі, що відображали б усі етапи життєвого циклу елементів систем підресорювання легких броньованих машин.Документ Діагностика підшипників ковзання прокатного обладнання(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Гайдамака, Анатолій Володимирович; Музикін, Юрій Дмитрович; Бородін, Дмитро Юрійович; Верба, Ілля Сергійович; Кригін, Сергій Володимирович; Іщенко, Олександр ВікторовичПроаналізовано особливості роботи підшипників ковзання прокатного обладнання. Розглянуто методи діагностики підшипників ковзання загального призначення і прокатного обладнання. Запропоновано прямий контроль гранично допустимого зносу підшипників ковзання в експлуатації. Сформульовано основні положення програми проведення консультацій з працівниками технічних служб металургійних підприємств щодо обслуговування, ремонту і експлуатації типових підшипників ковзання та ознайомлення з конструкцією, функціонуванням, наладкою, особливостями експлуатації, обслуговування, ремонту підшипників ковзання з розробленим модулем прямого контролю зносу.Документ Загальний аналіз напружень та деформацій деталей, що рухаються з великими швидкостями в рідині або газі (оглядова стаття)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Прокопенко, Микола ВікторовичУ статті виконано оглядовий аналіз напружень та деформацій деталей, що рухаються з великими швидкостями в рідині або газі. Проаналізовано умови роботи матеріалів та деталей турбін (лопатки, ротору і корпусу), що працюють в умовах високих температур і навантажень. Наведено основні способи вирішення проблеми забезпечення міцності таких деталей. Розглянуто аналітичний вигляд діаграм деформування як основний засіб здійснення практичних розрахунків матеріалу на міцність. Показано, що для визначення напружень та деформацій у деталях, які рухаються з великими швидкостями в рідині чи газі, потрібно враховувати модель експлуатації деталей, процеси повзучості та термовтомленості матеріалу, нестаціонарність процесів навантаження.Документ Моделирование и анализ параметрической оптимизации массы замкнутого планетарного механизма, образованного двумя простыми планетарными механизмами Джеймса(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Матусевич, Владимир Анатольевич; Шарабан, Юрий Владимирович; Шехов, Александр ВладимировичПредложена математическая модель оценки проектировочной массы замкнутого планетарного механизма, образованного из двух простых планетарных механизмов Джеймса (механизм типа A͞I), учитывающая их структурные схемы и конструктивные ограничения, определяемые условиями контактной и изгибной прочностей внешних зубатых зацеплений солнечных колес и сателлитов. Модель представляет собой безразмерную функцию (аналог массы) двух переменных – передаточных отношений простых планетарных механизмов, и набора числовых параметров. В качестве параметров аналога массы выбраны коэффициенты, характеризующие модели массы зубчатых колес и водил, конструктивные и прочностные ограничения внешних зубчатых зацеплений простых планетарных механизмов типа A͞I, а также структуру этих механизмов. В программе Mathcad исследованы дифференциальные свойства предложенной модели и влияние на положение минимума аналога массы в зависимости от числовых значений его параметров. Приведены документы программы Mathcad, реализующие компьютерное моделирование алгоритмов параметрической оптимизации массы замкнутого планетарного механизма, где в качестве целевой функции использована функция аналога массы данного механизма. Рассмотрен сравнительный анализ минимизации проектной массы двух кинематических схем планетарных механизмов – замкнутого планетарного механизма и рядно-планетарного типа 2×A͞I.Документ Обобщенные критерии нагрузочной способности промышленных роботов(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Яглинский, Виктор Петрович; Гутыря, Сергей Семенович; Хомяк, Юрий Мефодиевич; Беликов, Виктор ТрифоновичВыполнен анализ соответствия совокупности функциональных показателей промышленных роботов признакам условий критериального подобия. С применением методов теории размерностей определены критерии подобия функциональных свойств грузоподъемности, быстродействия и динамичности промышленных роботов по вращательным и поступательным степеням подвижности. Создана необходимая совокупность критериев и предложена концепция определения обобщенных критериальных комплексов нагрузочной способности для модулей, агрегатов и всей конструкции робота в целом с применением метода дефрагментации и усреднения соответствующих критериев по степеням подвижности. Предложенный критерий быстродействия дает возможность сравнить быстродействие группы роботов по трем кинематическим показателям: скорости, ускорению и интервалу допустимых перемещений. Для роботов легкой грузоподъемности представлено техническую эволюцию рассматриваемых критериальных комплексов. Замечено, что с увеличением зоны достижимости робота критерий грузоподъемности для всех роботов снижается. Разработанные критерии позволяют оценить быстродействие и нагрузочную способность робота любой конструкции и могут быть использованы при определении технического уровня роботов и выявлении резервов его повышения.Документ Оптимальне проектування циліндричних зубчастих передач з опукло-увігнутим контактом: цільова функція та змінні проектування(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Устиненко, Олександр Віталійович; Левін, Нікіта Олександрович; Бондаренко, Олексій Вікторович; Бошанскі, Мірослав; Протасов, Роман Васильович; Андрієнко, Сергій Володимирович; Матюшенко, Микола ВасильовичЗниження маси та габаритів зубчастих передач є актуальною задачею сучасного машинобудування. Одним із перспективних шляхів її розв'язання є застосування зачеплення з опукло-увігнутим контактом зубців. Тому дослідження присвячено розробці методів оптимального проектування циліндричних зубчастих передач з опукло-увігнутим контактом робочих поверхонь. Критерії оптимальності: мінімальні контактні напруження та (або) мінімальні відносні швидкості ковзання з урахуванням конструктивних, геометричних та технологічних обмежень. У якості об'єкта дослідження обрано С – С зачеплення, воно запропоновано словацькими вченими М. Бошанскі та М. Верешем. Побудовано цільову функцію для випадку мінімізації контактних напружень. Критерій оптимальності сформульовано так: контактні напруження σ H у зачепленні повинні приймати мінімально можливе значення при виконанні усіх обмежень. Також побудовано цільову функцію для випадка мінімізації відносних швидкостей ковзання профілів. Критерій оптимальності сформульовано так: відносні швидкості ковзання профілів λ у крайніх точках зачеплення повинні приймати мінімально можливе значення при виконанні усіх обмежень. Визначені змінні проектування: кут зачеплення в полюсі α С , радіус кривизни верхньої частини лінії зачеплення r kh , радіус кривизни нижньої частини лінії зачеплення r kd . Обрано метод розв'язання задачі оптимального проектування. З усього різноманіття було обрано метод зондування простору параметрів проектування. У якості пробних точок використовуються точки ЛПτ-послідовності. Метод дає змогу оперувати значною кількістю параметрів – до 51, забезпечує достатньо велику кількість рівномірно-розподілених пробних точок – до 2 20 . У подальших дослідженнях планується сформувати систему обмежень на змінні проектування, розробити методики та алгоритми розв’язання задачі, а також провести тестові та перевірочні розрахунки з метою підтвердження та оцінки отриманих теоретичних результатів.Документ Пам'яті Олександра Адольфовича Грунауера (1921-2013)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) б/аГрунауер Олександр Адольфович залишив найкращі спогади у душах його численних учнів, які назавжди будуть із сердечним теплом зберігати пам'ять про свого Вчителя.Документ Пам'яті Павла Миколайовича Андренка (1947–1921)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021)Світла пам'ять про Андренка Павла Миколайовича назавжди збережеться в серцях усіх, хто його знав.Документ Переваги та недоліки різних методів досліджень фазово-структурних станів матеріалів (оглядова стаття)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Князєва (Постельник), Ганна Олександрівна; Князєв, Сергій Анатолійович; Ткачук, Микола Миколайович; Пінчук, Наталія ВолодимирівнаУ роботі наведений короткий огляд стандартних можливостей рентгенівських методик дослідження матеріалів з наведенням прикладів сучасного виконання елементного та рентгеноструктурного досліджень. Методи рентгенівських досліджень дають можливість виявити елементний та фазово-структурний стан. Завдяки сучасному програмному забезпеченню та електронним базам даних застосування донині складних методик стає простим і більш доступним. Практика взаємодії дослідників показує, що навіть спеціалістам у галузі рентгеноструктурного аналізу не завжди відомі сучасні методики обробки і розшифрування отриманих даних. Можливості та алгоритм дії при дослідженнях можуть бути цікавими для студентів, інженерів, дослідників матеріалознавчого та машинобудівного профілю.Документ Показники працездатності конхоїдальних циліндричних прямозубих передач з підвищеною вантажопідйомністю. Теорія(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ткач, Павло Миколайович; Носко, Павло Леонідович; Башта, Олександр Васильович; Бойко, Григорій Олексійович; Герасимова, Ольга ВячеславівнаСтаття присвячена актуальному завданню підвищення показників працездатності зубчастих приводів машин. Для вирішення зазначеного завдання у статті запропоновано застосувати конхоїдальне зачеплення, виготовлене зі зміщенням вихідного контуру та особливими умовами контакту. Особливістю запропонованого зачеплення є менша у порівнянні зі звичайним конхоїдальним зачепленням чутливість до похибок виготовлення та монтажу. У результаті теоретичних досліджень були визначені показники працездатності такого зачеплення. Областю застосування нового зачеплення є приводи машин для передачі великих потужностей.Документ Проблеми приводних механізмів технологічних ділянок випалу і помелу при виробництві цементу(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кичма, Андрій Олексійович; Новіцький, Юрій Ярославович; Предко, Ростислав ЯрославовичУ роботі проведено аналіз умов тривалої експлуатації приводних механізмів технологічних ділянок випалу і помелу при виробництві цементу. Розглянуто характерні варіанти взаємного розташування елементів вінцевої пари у випадку прямолінійної осі обертання корпусу технологічного агрегату та осьовому битті зубчастого вінця, а також варіант взаємного розташування елементів вінцевої зубчастої пари у випадку викривленої осі обертання корпусу обертового агрегату. Реалізовано методику для визначення сумарного кута перекосу зубців вінцевої пари з врахуванням похибок виготовлення і взаємного розташування коліс відкритої зубчастої передачі. На основі експериментальних даних побудовані залежності сумарного кута перекосу зубців вінцевої пари у функції кута повороту зубчастого вінця і визначено можливий діапазон сумарного кута перекосу за різних умов експлуатації розглянутих великогабаритних обертових агрегатів. Для оцінки напружено-деформованого стану елементів зубчастого вінця, встановленого на корпусі печі, створена твердотільна модель в програмному середовищі SolidWorks Simulation. В якості прикладу визначені залежності зміни величин деформацій зубців зубчастого вінця у площині дії рівномірно розподіленого нормального зусилля. Запропоновані практичні рекомендації з удосконалення конструкції вінцевої зубчастої пари.Документ 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 АнатолійовичУ 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.Документ Розроблення статистично осереднених моделей деформування матеріалів із випадковою мережевою будовою різноорієнтованих волокон(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ткачук, Микола МиколайовичУ роботі описано розроблені статистично осереднені моделі деформування матеріалів із випадковою мережевою будовою різноорієнтованих волокон. Створені нові методи аналізу напружено-деформованого стану та мікромакромеханічні моделі деформування матеріалу в об'ємі тіл із матеріалу з мережевою структурою із урахуванням структурних і фізичних нелінійностей. Ці моделі побудовані на основі мікромеханіки мережевих структур на рівні статистичних наборів їх ланцюжків. Новизна підходів, моделей, методів та отриманих результатів полягає у створенні теоретичних основ аналізу деформування нетрадиційних мережевих матеріалів. Пропонуються нелінійні математичні моделі деформування матеріалів у вигляді хаотичної мережевої структури одновимірних фрагментів, які побудовані із залученням принципово нових підходів до опису фізико-механічних властивостей на мікрорівні статистичних наборів волоконних ланцюжків і просторової гомогенізації їх макровластивостей. Порівняно із традиційними моделями вони більш адекватно моделюють особливості деформування матеріалів у вигляді просторових хаотичних та упорядкованих мережевих структур, оскільки не залучають низки додаткових нефізичних гіпотез. Це створює принципово нові можливості не тільки для аналізу властивостей таких матеріалів, але й при створенні нових із заданими властивостями. Із застосуванням створених методів, моделей та засобів досліджень створено основу для розв'язання низки модельних та прикладних задач. Визначено характер деформування нетрадиційних матеріалів із мережевою структурою одновимірних елементів. Установлено макровластивості цих матеріалів на основі розроблених мікромеханічних моделей, варіаційних постановок та методів осереднення.Документ Современные тенденции проектирования, исследования и использования гидравлических машин в приводах механизмов и трансмиссиях (обзорная статья)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Сериков, Владимир ИвановичРабота посвящена обзору современных тенденций проектирования, исследования и использования гидравлических машин в приводах механизмов и трансмиссиях. Проведен анализ применения гидромеханических трансмиссий. Описаны преимущества и недостатки гидромеханических трансмиссий по сравнению с механическими. Выполнен краткий обзор современных подходов к проектированию новых изделий с учетом существующих информационных технологий. Проанализированы современные программные продукты, предназначенные для сопровождения проекта на разных этапах жизненного цикла изделия. Было выяснено, что в настоящий момент времени появление отдельных вариантов узкоспециализированного программного обеспечения с современным интерфейсом для синтеза структуры проектируемого изделия не дает возможности решать проблемы синтеза и структурного анализа гидромеханических трансмиссий. Проведен обзор анализа эксплуатационных факторов, влияющих на отказоустойчивость и параметры работы гидрообъемных передач в целом и гидромеханической трансмиссии в частности. Рассмотрены примеры технических решений, которые позволяют снизить количество отказов, связанных с воздействием того или иного фактора, уменьшить его влияние на параметры механизма. Проведен анализ источников с информацией об исследовании параметров гидрообъемных передач с помощью натурных испытаний или разработанного авторами математического аппарата. Намечены пути решения задач, возникающих на этапах проектных исследований.Документ 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 СергійовичУ 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.