Вісник № 01. Машинознавство та САПР
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/46880
Переглянути
Документ The effect of the radial clearances on the dynamic processes in rolling bearings(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Gavrilov, S.; Ishin, N.; Goman, A.; Skorokhodov, A.; Dakalo, J.A method for calculating the parameters of shock pulses generated in rolling bearings due to the presence of radial clearance in them is proposed. The method is a further development of theoretical research in the scientific direction of vibration-pulse diagnostics in relation to the operational assessment of the technical condition of bearing units as components of the gear drive mechanism, which largely determine the drive resource as a whole. The calculation is based on the consideration of the precession movement of the bearing axis, which it makes during the rotation of its shaft, and the theory of shock interaction of elastic bodies by G. Hertz. The mechanism of occurrence of shock pulses has been studied with an additional introduction to the calculation of the radial force acting on the shaft. It is shown that wear, which causes an increase in the working radial clearance between the races and the rolling bodies in the bearing, increases the speed and amplitude of the impact interaction of the inner ring with the rolling bodies. An example of calculating the parameters of shock pulses in ball radial single-row bearings of the 307 series is given. Conclusions are made about the prospects of using the developed method for diagnostics and forecasting the remaining life of bearings of transmission units of mobile machines.Документ Адаптація технічного обслуговування системи живлення повітрям двигуна основних танків в умовах ресурсних обмежень(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Довгопол, Юрій Іванович; Кадиляк, Андрій Теодорович; Степанов, Сергій Сергійович; Мацик, Михайло ВасильовичПроведено аналіз наявного парку танків для визначення проблем та загальних технологій обслуговування повітроочисників двигунів. На основі використання статистичного методу, методу основного масиву та дослідження технологій обслуговування повітроочисників мийними засобами технічного призначення, запропоновані основні напрямки їх використання при сервісному обслуговуванні повітроочисників. Створено підґрунтя та надані рекомендації щодо проектування та застосування новітніх технологій для оптимізації сервісного обслуговування двигунів танків.Документ Аналіз впливу мікробудови нетканих матеріалів на їхні механічні властивості(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткачук, Микола МиколайовичУ роботі розроблені методи розрахунку напружено-деформованого стану шляхом створення і застосування у практиці розрахунків нелінійних моделей деформування мережевих матеріалів на основі мікромеханіки суцільного середовища. Описані 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.Документ Аналіз тенденцій впливу параметрів корпусів транспортних засобів спеціального призначення на власні частоти і форми коливань(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Шуть, Олександр Юрійович; Ліпейко, Андрій Іванович; Цендра, Георгій Вікторович; Шевченко, Андрій Валерійович; Льозний, Олег Сергійович; Мосніцька, Дар'я Валеріївна; Чала, Юлія СергіївнаУ роботі описано підхід до аналізу впливу параметрів корпусів транспортних засобів спеціального призначення на власні частоти і форми коливань. Для цього побудовані параметричні моделі корпусів. У цих корпусах варійованими є їх структура, форма та товщини окремих панелей. У ході дослідження макетів корпусів проаналізовано зміну власних частот і форм коливань корпусів транспортних засобів спеціального призначення. Побудовані моделі дають можливість прогнозувати тенденції зміни власних частот і форм коливань при проектному варіюванні окремих параметрів корпусів Це створює переваги при обґрунтуванні раціональних технічних рішень цих корпусівшляхом цілеспрямованого варіювання окремих параметрів.Документ Відбиття світла від дифракційної ґратки з трикутним профілем(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Дьоміна, Наталя Анатоліївна; Морозов, Микола Вікторович; Солодов, Вадим Вікторович; Халанчук, Лариса ВікторівнаРозглянута дифракція світла у випадку скалярного наближення хвильової оптики для відбивної ґратки з трикутним профілем. У випадку дифузно відбиваючої одновимірної шорсткої поверхні, її рельєф у першому наближенні можливо подати, як випадковий набір відбивних ґраток з трикутним профілем з нормальним (гауссовим) законом розподілу амплітуди та просторового періоду. Отримано умову для амплітуди та періоду дифракційної ґратки, за якою відсутнє повторне відбиття, і отримано залежність оптичної різниці ходу від амплітуди та просторового періоду трикутного профілю ґратки. Досліджено інтенсивність відбитої хвилі у залежності від параметрів рельєфу ґратки. Проведено вимірювання відносної інтенсивності (коефіцієнту відбиття) при нормальному освітленні для еталонних зразків шорсткої поверхні. Відносна інтенсивність відбитої хвилі у випадку нормального освітлення та відбиття використовується при розробці оптичного безконтактного експрес-методу вимірювання шорсткості поверхні для діапазону 0.05…0.25 мкм. Запропоновано оптичну схему вимірювання шорсткості, у якій також використовують зразки поверхні з відомою шорсткістю. Розглянуто також залежність інтенсивності відбитої хвилі від кута дифракції. У цьому випадку необхідно застосовувати чисельні методи інтегрування. Таким чином, вимірювання відносної інтенсивності нормально відбитої хвилі у фокальній площині об’єктива дає змогу визначити шорсткість дифузновідбивної поверхні.У випадку нелінійної реєстрації голографічних дифракційних ґраток гармонічний профіль може бути суттєво деформовано та наближається до трикутного. Тому для дослідження відбивних голографічних дифракційних ґраток та визначення їх дифракційної ефективності використовують модель із трикутним профілем штриха.Документ Динаміка пристрою для керування змінами швидкості із зубчастою диференціальною передачею і замкнутою гідросистемою через сонячне зубчасте колесо(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Стрілець, Олег Романович; Малащенко, Володимир Олександрович; Стрілець, Володимир МиколайовичРозглянуті та досліджені динамічні процеси у пристрої для керування змінамишвидкості з зубчастою диференціальноюпередачеюі замкнутою гідросистемою через сонячне зубчасте колесо, коли ведучою ланкою є водило, а веденою – епіцикл. Розроблена математична модель та розв’язані рівняння динаміки таких пристроїв залежно від умов їх роботи. Отримані результати є підґрунтям для подальшого комп’ютерного моделювання та проведення кількісного аналізу з метоюоцінки роботи гідромеханічного приводу та вибору необхідної замкнутої гідросистеми для керування змінамишвидкості.Документ Дослідження захищеності тестових конструкцій корпусів бойових машин легкої категорії за масою(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Васильєв, Антон Юрійович; Куценко, Сергій Володимирович; Петренко, Аліна Андріївна; Льозний, Олег СергійовичУ роботі наведений приклад проектового пошуку доданих значень до товщини бронелістів корпусу, що мають забезпечити необхідний рівня захищеності бойових машин легкої категорії за масою. Як інструмент оцінки рівня захищеності використовується поєднання методів тривимірних тактичних діаграм і числової статистики за низкою критеріїв захищеності, розглянутих в попередних роботах. При виконанні розрахунків використана умовна модель БТР-80, з грубою розрахунковою сіткою, модель бронепробіття розраховується за формулою Жакоб де Марра. У роботі знайдене значення монотонного збільшення товщини, що забезпечує необхідний рівень захищеності. Обрані напрямки подальших досліджень.Документ Загальний аналіз підшипників як опор динамічних роторних систем(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Прокопенко, Микола ВікторовичНа сьогоднішній день підшипники є єдиними технічними пристроями, які використовуються в якості опор обертових осей і валів. Раціональний вибір типу і характеристик підшипника для конкретної моделі експлуатації роторної системи забезпечує більш високе значення коефіцієнту корисної дії, ефективності роботи та працездатності не тільки самої роторної системи, а й всієї машини в цілому. Розглянуто основні схеми підшипників як опор валу. Проаналізовано особливості роботи та принципові схеми підшипників кочення, ковзання та магнітних підшипників. Показано конструктивні особливості підшипників різного типу та вплив цих особливостей на роботу роторних систем.Документ Методи, моделі та результати досліджень контактної взаємодії складнопрофільних тіл із урахуванням залежності характеристик матеріалу проміжних шарів від історії навантаження(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Сєриков, Володимир Іванович; Волошина, Ірина Олександрівна; Андрусенко, Андрій ВолодимировичУ роботі описано удосконалені методи аналізу контактної взаємодії складнопрофільних тіл та напружено-деформованого стану із нелінійними проміжними шарами, властивості яких залежать від історії навантаження. Ці методи побудовані на основі розвитку варіаційного принципу Калькера у частині розширення множини варійованих чинників за рахунок параметрів історії навантаження. Для цього побудовано удосконалену дворівневу модель контактної взаємодії складнопрофільних тіл, яка поєднує, на відміну від традиційних однорівневих підходів, мікро- та макромоделі. Ці моделі є взаємопов’язаними та більш адекватно описують поведінку матеріалів нелінійних шарів при багатоциклових навантаженнях. Додаткові параметри напружено-деформованого стану, які долучені до множини внутрішніх змінних, більш адекватно описують залежність фізико-механічних властивостей від поточного стану та історії навантаження, чим у традиційних підходах нехтують. Ці додаткові параметри створюють можливості для удосконалення концепції формування розв’язувальних співвідношень для аналізу контактної взаємодії тіл. На основі доповненої системи розв’язувальних співвідношень установлені закономірності зміни розподілу контактного тиску і напружено-деформованого стану складнопрофільних тіл залежно від геометричної форми на мікро- та макрорівнях та фізико-механічних властивостей матеріалів.Документ Моделирование и оптимизация внутренней конструкции кассетных подшипников для пространства колеи 1520(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Гиршфельд, Анатолий Моисеевич; Симсон, Эдуард АльфредовичРазвитие скоростных пассажирских перевозок прочно связано с применением закрытых конических кассетных подшипниковых узлов. Вследствие того, что в упомянутых закрытых кассетных подшипниковых узлах не производится замена смазки, продукты износа на протяжении всего периода эксплуатации остаются внутри подшипника и в дальнейшем, накапливаясь, начинают работать как абразив, интенсифицируя износ подшипника почти экспоненциально. Для достижения высоких эксплуатационных показателей (8 лет службы или 800 тыс. км пробега без технического обслуживания) при проектировании закрытых подшипниковых узлов необходимо обеспечить предельное снижение износа. В статье рассмотрены основные особенности математического моделирования и оптимизации внутренней геометрии конических кассетных подшипников. Целью настоящего исследования стала разработка уточненных математических моделей для определения особенностей нагружения и напряженно-деформированного состояния, а также последующая оптимизация внутренней геометрии конических двухрядных кассетных подшипников для пространства железнодорожной колеи 1520. В качестве основного метода исследования был выбран метод конечных элементов. На первом этапе математическая модель включала находящиеся во взаимном нелинейном контактном взаимодействии адаптер, двухрядное наружное кольцо, конические ролики, два внутренних кольца, ось колесной пары, колесо и рельс. На втором этапе был исследован сам подшипниковый узел – закрытая коническая «кассета» для определения распределения нагрузки в окружном направлении. В результате проведенной работы были исследованы несколько типоразмеров конической кассеты двухрядных кассетных подшипников - 130х230 мм, 150х250 мм и 130х250 мм. Авторами была разработана комплексная мульти-контактная конечно-элементная модель для анализа напряженно-деформированного состояния, прочности и долговечности конической «кассеты» для пространства колеи 1520. Найдены основные закономерности напряженно-деформированного состояния и оптимальной внутренней геометрии конической кассеты.Документ Прогресивні технології ливарного виробництва складних деталей(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Крахмальов, Олександр Вікторович; Зінченко, Олена Іванівна; Краснокутський, Володимир Миколайович; Разарьонов, Леонід ВолодимировичАвторами представлені результати розгляду прогресивних технологій ливарного виробництва складних деталей. У машинобудуванні близько 50 % маси машин та механізмів складають виливки, у верстатобудуванні – біля 80 %. Це пояснюється рядом переваг ливарного виробництва порівняно з іншими способами отримання заготовок або готових виробів. Литтям отримують заготовки як простої, так і дуже складної форми з внутрішніми порожнинами, які неможливо або дуже важко отримати іншими способами. Деякі спеціальні способи лиття дозволяють отримати виливки з високою чистотою поверхні та точністю за розмірами, що зменшує або зовсім виключає їх наступну механічну обробку. Спеціальні способи лиття дозволяють частково, а іноді й повністю відмовитись від використання формовочних та стрижневих сумішей, провести комплексну механізацію та автоматизацію усього процесу. У ливарному виробництві прогресивними є такі технологічні процеси: лиття в оболонкові форми та по виплавлюваних моделях в умовах вакууму, що запобігає окисленню металу; лиття монокристалічних робочих деталей з жароміцних сплавів методом вакуумного всмоктування; лиття за газифікованими моделями; спрейне лиття; безмодельне лиття.Документ Розрахунково-експериментальне визначення жорсткості системи "вал – підшипникові опори" компресора нагнітача повітря(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Шуть, Олександр Юрійович; Ліпейко, Андрій Іванович; Прокопенко, Микола Вікторович; Литвин, Борис Якович; Гулюк, Олександр Олександрович; Вервейко, Наталя Костянтинівна; Овчаров, Єгор МиколайовичДля визначення жорсткості системи "вал – підшипникові опори" компресора нагнітача повітря застосовано розрахунково- експериментальний метод. Цей метод полягає у паралельному здійсненні чисельних та експериментальних досліджень напружено-деформованого стану досліджуваного об’єкту. Варійованими є жорсткісні характеристики підшипникових опор. Порівнювалися величини переміщень у характерних точках вала та підшипникових опор. За результатами досліджень визначені параметри досліджуваної системи «вал – підшипникові опори» компресора нагнітача повітря. Варіювався кут повороту тіл кочення у підшипниках. Визначено його вплив на прогини вала та підшипникових опор. Установлено також, що внаслідок пружного деформування вала переміщення його консольного кінця нижче, ніж переміщення підшипникових опор.Документ Чисельні та експериментальні дослідження динаміки макету бронекорпусу легкоброньованої машини(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Малакей, Андрій Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Ганна Володимирівна; Набоков, Анатолій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Льозний, Олег Сергійович; Голтвяниця, Олексій СергійовичДля побудови чисельної моделі динамічних процесів у бронекорпусі легкоброньованої машини досліджено макет його верхньої проекції. Паралельно здійснено його чисельне та експериментальне дослідження. Визначено власні частоти і власні форми коливань макету. Також визначено його реакцію на імпульсне збудження. На цій основі установлено параметри скінченно-елементної моделі, які забезпечують задовільну точність чисельного моделювання динамічного напружено-деформованого стану макета та натурного зразка бронекорпуса легкоброньованої машини.Документ Эволюция в 20 веке разработок ученых и воспитанников ХПИ в области двигателестроения для военной техники(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Назаренко, Сергей Александрович; Ткачук, Николай Анатольевич; Марусенко, Светлана ИвановнаВ статье кратко показано, как зарождалась в ХТИ, формировалась и развивалась многими поколениями ученых и педагогов ХПИ первая в Украине научная школа по двигателестроению. Представлено изменение организационных форм изучения проблем двигателестроения от индивидуальной к коллективной: создание лабораторий по испытанию тепловых двигателей, научно-исследовательских кафедр, промышленных НИИ и КБ, институтов и научных советов Академии наук, проблемных лабораторий, филиалов кафедры в КБ, научно-учебных комплексов, межотраслевых Центров. Описана деятельность многих выдающихся ученых и высококвалифицированных выпускников ХТИ, ХММИ, ХПИ по созданию и развитию семейства дизеля В–2, совершенствованию конструкции отечественных танковых двигателей 5ТДФ, 6ТД–1, 6ТД–2. Особое внимание уделено участию ученых и воспитанников ХПИ в создании двигателей для авиационной и ракетно-космической техники в ХХ столетии.