Вісник № 02. Машинознавство та САПР

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/50978

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 16 з 16

Розрахунково-експериментальний аналіз контактної взаємодії елементів технологічних систем
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткачук, Микола Анатолійович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Саверська, Марія Сергіївна; Ткачук, Ганна Володимирівна; Дьоміна, Наталя Анатоліївна; Іщенко, Ольга Анатоліївна; Мосніцька, Дар’я Валеріївна; Волошина, Ірина Олександрівна; Третяк, Владислав Володимирович
У роботі на прикладі деталей розділових штампів здійснено розрахунково-експериментальний аналіз контактної взаємодії елементів технологічних систем. З цією метою побудовані параметричні моделі системи контактуючих тіл. Паралельно здійснено чисельні та експериментальні дослідження напружено-деформованого стану і контактної взаємодії досліджуваних об’єктів. Це дає змогу установити особливості розподілу компонент напружено-деформованого стану та контактного тиску у сполученні тіл. Отримані експериментальні результати є основою для визначення параметрів скінченно-елементних моделей за критерієм точності чисельного моделювання контактної взаємодії елементів технологічних систем.
Формалізована математична модель забезпечення готовності реагування на надзвичайні ситуації
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Іванець, Григорій Володимирович; Іванець, Михайло Григорович; Горєлишев, Станіслав Анатолійович; Баулін, Дмитро Станіславович; Башкатов, Євген Генадійович
Забезпечення захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій різного характеру є однією з найважливіших задач цивільного захисту держави, яка гарантує безпечні умови для життєдіяльності своїх громадян шляхом попередження, своєчасного реагування та ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій. Це вимагає надійного функціонування системи реагування на надзвичайні ситуації. Надійність та адекватність реагування на надзвичайні ситуації забезпечується готовністю сил і засобів до дій при надзвичайних ситуаціях. В статье розроблена формалізована математична модель, яка реалізує принцип системного підходу до вирішення проблеми забезпечення готовності реагування на надзвичайні ситуації в державі. Математична модель забезпечення готовності реагування на надзвичайні ситуації включає математичні моделі оцінки потенційної технічної спроможності підрозділів цивільного захисту до виконання завдань за призначенням; оцінки готовності підрозділів цивільного захисту до дій у надзвичайних ситуаціях; оптимального розподілу обмежених ресурсів для забезпечення готовності підрозділів цивільного захисту до виконання завдань за призначенням; оптимізації територіальних структур цивільного захисту з урахуванням стану техногенно-природної загрози регіонів держави; прогнозу витрат коштів для ліквідації надзвичайних ситуацій; прогнозу технічного і людського забезпечення для ліквідації надзвичайних ситуацій. Крім того, запропоновано керуючий алгоритм, який реалізує формалізовану математичну модель і передбачає виконання наступних процедур: збір та аналіз інформації про укомплектованість підрозділів технікою та особовим складом; оцінку потенційної технічної спроможності підрозділів до дій при надзвичайних ситуаціях; оцінки готовності підрозділів щодо реагування та ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій, організацію матеріально-технічного, фінансового та людського забезпечення ліквідації надзвичайних ситуацій; оптимізації територіальних структур цивільного захисту з врахуванням стану техногенно-природних загроз регіонів держави; формування рішення щодо реагування на надзвичайні ситуації та ліквідації їх наслідків, оцінки ефективності та корегування рішень на основі аналізу дій підрозділів реагування.
Исследование влияния повреждений зубчатых передач на параметры их вибраций
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Гаврилов, Сергей Алексеевич; Ишин, Николай Николаевич; Гоман, Аркадий Михайлович; Скороходов, Андрей Станиславович; Дакало, Юрий Александрович
Для эффективной вибродиагностики необходимы достоверные критерии в виде предельно допустимых уровней параметров вибраций, по которым производится оценка состояния механизма. Одним из объективных параметров нормирования вибрации зубчатых механизмов могут служить величины виброускорения и виброскорости. Приведены результаты экспериментальных исследований влияния локального повреждения зуба шестерни и эксплуатационных условий работы на параметры вибраций элементов трехступенчатого цилиндрического редуктора. Предметом анализа и обработки являются спектральные характеристики вибрационного сигнала, имеющие высокую чувствительность к изменению состояния зубчатых колес. Показано, что при разработке методик оценки и прогнозирования остаточного ресурса приводов при переходе от системы планово-предупредительных ремонтов к обслуживанию по фактическому состоянию, необходимо учитывать некоторые особенности проявления повреждений в вибросигналах, позволяющие получить дополнительные косвенные диагностические параметры для анализа.
Оценка легкости управления передним поворотным мостом перспективного тракторного самоходного шасси
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Подригало, Михаил Абович; Бобошко, Александр Андреевич; Разаренов, Леонид Владимирович; Закапко, Александр Григорьевич; Зинченко, Елена Ивановна; Краснокутский, Владимир Николаевич
В известной научно-технической литературе недостаточно внимания уделено исследованию динамики колесных машин с поворотным передним мостом. Применение поворотного моста по сравнению с поворотными направляющими колесами позволяет свести к минимуму момент сопротивления повороту, уменьшить износ шин и улучшить манёвренность указанных машин. Применение переднего поворотного моста на тракторных самоходных шасси является наиболее удачным, поскольку под технологической рамой имеется достаточное по размерам пространство. Момент сопротивления повороту направляющего моста пропорционален величине боковой силы, действующей на переднюю ось. В статье показано, что при определенном законе движения поворотного моста возможно снижение боковой силы на передней оси до нуля, а значит – уменьшение до нуля момента сопротивления повороту. Предложен алгоритм автоматического управления процессом поворота переднего моста.
Эволюция разработок ученых и выпускников ХПИ в области военных гусеничных и колесных машин в 20 веке (обзорная статья)
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Епифанов, Виталий Валериевич; Ткачук, Николай Анатольевич; Назаренко, Сергей Александрович; Писарская, Наталия Витальевна; Марусенко, Светлана Ивановна
В обзорной статье систематизирована информация о том, как зарождалась в ХТИ, формировалась и развивалась многими поколениями ученых и педагогов ХПИ научная школа Украины по бронетанковой технике. Рассмотрена деятельность многих выдающихся ученых и высококвалифицированных выпускников ХТИ, ХММИ, ХПИ по созданию и развитию бронетанковой техники: от самых первых изделий до сложных современных устройств оборонно-промышленного комплекса. Описано многолетнее и продуктивное сотрудничество ХПИ с ГП «Завод им. В. А. Малышева» и ГП «ХКБМ им. А. А. Морозова». Показан вклад многих ученых и выпускников ХТИ, ХММИ, ХПИ в создание таких легендарных шедевров мирового танкостроения, как танки БТ-7, Т-34, Т-54, Т-64, Т-80УД, БМ «Оплот»; бронетранспортёры БТР-3, БТР-4. Рассмотрено участие ученых и воспитанников ХПИ в создании транспортных и сельскохозяйственных машин.
Підвищення ефективності штатних систем підігріву двигуна бойової машини піхоти
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Міщенко, Ярослав Сергійович; Рудий, Андрій Володимирович; Васильєв, Антон Юрійович
Проведено аналіз існуючих систем підігріву масла зразків бронетанкової техніки, обладнаних двигунами з сухим картером. Визначено переваги і недоліки існуючих систем підігріву масла зразків бронетанкової техніки обладнаних двигунами з сухим картером під час їх застосування на бойових броньованих машинах, на прикладі бойової машини піхоти БМП-2. Проаналізовано ефективність використання штатної системи передпускового підігріву двигуна бойової машини піхоти БМП-2. Надані пропозиції щодо модернізації існуючої системи передпускового підігріву масла двигуна бойової машини піхоти БМП-2, застосовуючи сучасні теплоізолюючі матеріали. Обґрунтовано необхідність збільшення часу охолодження масла в системі змащування двигуна з сухим картером, враховуючи основні фактори та сумарні сили опору в рухомих частинах та механізмах двигуна. Представлені результати експериментального дослідження видкості охолодження масла МТ-16п отриманих за допомогою розробленого експериментального пристрою для визначення швидкості охолодження технічних рідин за різних значеннях температури зовнішнього повітря. Запропоновано спосіб визначення коефіцієнту охолодження на основі відомих законів теплопровідності з використанням отриманих експериментальних результатів швидкості охолодження масла МТ-16п за різних значеннях зовнішньої температури. Визначено середньодобові витрати пального одного механізованого батальйону, озброєного бойовими машинами піхоти необхідного для забезпечення існуючих вимог щодо їх експлуатації в умовах низьких температур. Обґрунтовано та запропоновано подальші кроки досліджень в напрямку впливу теплових характеристик різних типів теплоізолюючих матеріалів на зменшення швидкості охолодження масла в системі змащування двигуна з сухим картером пасивним способом, а також розроблення науково-методичного апарату який би, на відміну від існуючих, дозволяв здійснювати раціональний вибір типу та параметрів теплоізоляційних матеріалів для проведення модернізації існуючих систем підігріву бойових машин.
Аналіз реакції тестових просторових конструкцій корпусів легкоброньованих машин на дію серії імпульсів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткачук, Микола Анатолійович; Набоков, Анатолій Володимирович; Грабовський, Андрій Володимирович; Рікунов, Олег Миколайович; Ткачук, Микола Миколайович; Марусенко, Світлана Іванівна; Храмцова, Ірина Яківна; Кохановська, Ольга Владиславівна; Прокопенко, Микола Вікторович; Льозний, Олег Сергійович; Чала, Юлія Сергіївна
У роботі описані моделі, методи та результати досліджень реакції тестових просторових конструкцій корпусів легкоброньованих машин на дію серії імпульсів на етапі проектних досліджень. Пропонується здійснювати цей аналіз у два етапи. На першому етапі із використанням спрощених еквівалентних моделей визначається їх реакція на серію імпульсних впливів. На основі аналізу результатів досліджень установлюються закономірності впливу варійованих параметрів на характеристики міцності та жорсткості. На другому етапі здійснюється аналіз реальної конструкції на дію серії імпульсних впливів із залученням більш складної скінченно-елементної моделі певного корпусу легкоброньованої машини. За рахунок такого поєднання етапів стає можливим суттєво прискорити дослідження при збереженні високої точності чисельного моделювання.
Параметрическая оптимизация несущей способности замкнутого планетарного механизма, образованного двумя механизмами типа АІ
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Матусевич, Владимир Анатольевич; Шарабан, Юрий Владимирович; Шехов, Александр Владимирович
Исследованы зависимости несущей способности замкнутого планетарного механизма, образованного из двух простых планетарных механизмов типа AI как функции двух кинематических параметров, определяющих передаточные отношения простых планетарных механизмов. Зависимости получены из условий обеспечения контактной и изгибной прочности внешних зубчатых зацеплений простых планетарных механизмов. Учтены влияния на выбор значения кинематического параметра простого планетарного механизма числа его сателлитов. Приведено условие, обеспечивающее одинаковую несущую способность замкнутого планетарного механизма с учетом обеспечения как контактной, так и изгибной прочности соответственно. Рассмотрены различные формулировки оптимизационной задачи определения значений кинематических параметров простых планетарных механизмов и методы ее решения. Приведен пример решения оптимизационной задачи в математическом пакете Mathcad.
К 100-летию со дня рождения доктора технических наук, профессора Виталия Лукича Устиненко
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Устиненко, Александр Витальевич
В биографической статье выполнен обзор жизненного пути доктора технических наук, профессора Виталия Лукича Устиненко, известного ученого в области исследования зубчатых передач и редукторостроения. Вся его трудовая и научно-техническая деятельность была неразрывно связана с Харьковским политехническим институтом и Харьковским Высшим военным командным училищем им. Н. И. Крылова. Одним из его основных научных достижений является разработка метода расчета зубчатых передач на изгибную прочность. Этот метод был использован в первом в СССР стандарте по расчетам зубчатых передач на прочность. Он был автором более 70 научных и учебных работ, в том числе пособия для курсового проектирования «Основы проектирования деталей машин».
Формалізовані підходи до визначення числа технологічних переходів при виробництві гнутих профілів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Чухліб, Віталій Леонідович; Губський, Сергій Олександрович; Окунь, Антон Олександрович
У статті розглядаються формалізовані підходи до визначення числа технологічних переходів при виробництві гнутих профілів. Аналізуються фактори, що впливають на кількість переходів при розробці схеми профілювання, вказано на неоднозначність, наприклад, фактору товщина металу. Дані фактори розділено на підгрупи: геометрія, матеріал, інші операції на лінії, характеристика стана. Розглядаються критерії вибору кута підгинання за технологічний перехід профілювання. Проаналізовано вісім різних методів визначення числа переходів профілювання. Узагальнюється інформація, виділяються критерії порівняння, що дозволяє виділити найбільш оптимальні формалізовані підходи до визначення числа технологічних переходів при профілюванні, що базуються на емпіричних підходах. Вказується на необхідність застосування автоматизації даних розрахунків та застосування набутого емпіричного досвіду в машинному навчанні.
Концептуальні засади інтегрованого управління якістю транспортних послуг логістичного провайдера
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Карпунь, Ольга Василівна; Янчик, Олександр Григорович
У статті проведений огляд результатів досліджень науковцями щодо системи управління транспортних послуг в нинішній час у Україні та закордоном. На підставі вивченого наукового матеріалу щодо інтегрованого управління якістю транспортних послуг, дано власне визначення даного підходу, запропоновано структуру системи управління якістю транспортних послуг, а також вдосконалену Gap-модель оцінки розходжень за якістю обслуговування клієнтів логістичного провайдера. Сучасний ринок вимагає безперервного поліпшення якості продукції та послуг як найважливішого фактору підвищення конкурентоспроможності, в тому числі логістичних провайдерів. Для вирішення цієї проблеми потрібно мати інтегровані системи управління якістю обслуговування клієнтів, які б враховували вимоги міжнародних стандартів та усіх учасників даного процесу. Проведені дослідження показали, що найбільш доцільним способом підвищення ефективності управління якістю транспортних послуг логістичного провайдера в умовах зростаючої конкуренції є формування інтегрованої системи управління. Як показали дослідження, інтегровані системи управління будуються на основі застосування системного і процесного підходів до управління підприємством, які дозволяють пов’язати в єдине ціле різні процеси і види діяльності підприємства. Інтегроване управління транспортними послугами логістичного провайдера – це, перш за все, мистецтво компромісу, при якому рішення приймаються виходячи із загальної мети з урахуванням інтересів усіх учасників логістичного процесу. При цьому основні труднощі виникають в ситуації, коли сусідні ланки використовують різні принципи організації і планування операцій в ланцюгах поставок.
Контактна взаємодія складнопрофільних тіл із урахуванням нелінійних характеристик матеріалу проміжних шарів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Сєриков, Володимир Іванович; Ткачук, Ганна Володимирівна; Калінін, Павло Миколайович; Волошина, Ірина Олександрівна; Андрусенко, Андрій Володимирович; Голтвяниця, Олексій Сергійович
У роботі описані результати досліджень напружено-деформованого стану складнопрофільних тіл, які контактують на поверхнях близької форми. При цьому проміжний шар, що розміщується між цими тілами, має нелінійні властивості, залежні від історії навантаження. Ці властивості можуть бути зумовлені мікроструктурою поверхневих шарів матеріалів контактуючих тіл. Також вони можуть визначатися властивостями матеріалів мережевої структури, полімерів, гумоподібних матеріалів, напилень, прокладок тощо. На прикладі поршнів гідрооб’ємних передач проілюстровано вплив цих властивостей на розподіл контактного тиску. Установлено, що зі зміною властивостей проміжних шарів змінюється характер розподілу контактного тиску, також змінюються зони розташування мінімумів та максимумів напружень. Крім того, сама область контакту змінює розміри і форму. Також визначені особливості напружено-деформованого стану у контактуючих тілах. Установлені можливості управління розподілами контактного тиску і напружено-деформованим станом контактуючих тіл за рахунок цілеспрямованої зміни властивостей проміжних шарів.
Методы мониторинга резьбовых соединений (обзорная статья)
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Гайдамака, Анатолий Владимирович; Музыкин, Юрий Дмитриевич; Татьков, Владимир Викторович; Бородин, Дмитрий Юрьевич
Резьбовые соединения, включающие соединяемые детали и резьбовой крепёж (болты, винты, шпильки, гайки, шайбы), широко используются в промышленности, строительстве, быту благодаря многочисленным преимуществам, которыми они обладают по сравнению с другими видами соединений. Однако в условиях переменных нагрузок наблюдается ослабление затяжки резьбовых соединений вплоть до раскрытия их стыка и разрушения крепежа. Признаком ослабления затяжки резьбовых соединений является уменьшение осевой силы (напряжения) в стержне болта (шпильки, винта), а признак начинающегося разрушения соединения ˗ трещины в деталях крепежа. Непрерывный контроль измеряемых параметров и сравнение их величин с пороговыми значениями осуществляется мониторингом соответственно величин напряжений и трещин в болтах (шпильках, винтах). В настоящей статье рассмотрены основные принципы, даны сравнительные характеристики, проанализированы достоинства и недостатки наиболее известных методов мониторинга резьбовых соединений с крупным крепежом (d = 30…200 мм), а также обсуждается возможность применения некоторых из них для мониторинга резьбовых соединений турбинного оборудования электростанций.
Моделювання динаміки автомобіля при управлінні потужністю споживачів енергії двигуна внутрішнього згорання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Сергієнко, Микола Єгорович; Любарський, Борис Григорович; Пастущина, Марія Ігорівна; Губський, Сергій Олександрович; Косарєв, Олександр Владиславович
Проведено аналіз досліджень в напрямку підвищення ефективних показників ДВЗ автомобіля. Визначені основні потоки, види витрат потужності ДВЗ і шляхи підвищення його ефективної потужності. Проаналізовано вплив швидкісного режиму роботи навісного обладнання на витрати потужності в залежності від умов руху автомобіля. Досліджено зміни динамічних показників автомобіля при управлінні потоками потужності ДВЗ на привід ведучих коліс та навісного обладнання. Розроблено модульну схему управління режимами роботи навісного обладнання та досліджено зміну показників автомобіля на прикладі керування його генератором. Виготовлено робочий зразок пристрою керування приводами навісного обладнання. Розроблено імітаційну модель автомобіля та його складових. Наведено залежності зміни динамічного фактору від швидкості руху автомобіля при різних витратах потужності ДВЗ на привід навісного обладнання. На підставі теоретичних і експериментальних досліджень зроблені висновки щодо необхідності оптимізації витрат потужності на привід навісного обладнання ДВЗ при експлуатації автомобіля для покращення його динамічних характеристик, паливної економічності та екологічної безпеки.
Приклад багатокритеріальної оптимізації двоступінчастого редуктора за допомогою модифікованого еволюційного алгоритму
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Бондаренко, Олексій Вікторович; Устиненко, Олександр Віталійович; Клочков, Ілля Євгенович; Сєриков, Володимир Іванович; Воронцов, Борис Сергійович; Кириченко, Ірина Олексіївна
Робота присвячена розв’язанню задачі вибору оптимальних геометричних параметрів зачеплень двоступеневого циліндричного редуктора у випадку багатьох критеріїв при використанні модифікованого еволюційного алгоритму (ЕА). Розглядається актуальність задачі, записано параметри проектування, цільові функції, обмеження на параметри проектування. Виходячи з окресленої постановки задачі, було запропоновано модифікований ЕА. Для створення початкових тестових точок було запропоновано використовувати LP-τ послідовність, це дає змогу зменшити початкову популяцію точок і наблизити ЕА до справді «випадкового» процесу. Розглянута схема запропонованого алгоритму, яка дає уявлення про послідовність операцій, які проводяться з популяціями тестових точок на кожному етапі еволюційного процесу. Пропонується підхід, який дає змогу перейти від багатьох критеріїв до одного шляхом введення конструктором шкали важливості та присвоєння важливості кожного з критеріїв, пошуку зміщення розв’язання для кожної пробної точки відносно бажаного, яке пропонується використовувати як об'єднуючий критерій. Наведено розв’язання конкретної задачі вибору оптимальних параметрів для редуктора. Для наданої задачі визначаються вхідні дані, числові та функціональні обмеження, формуються цільові функції. Результати розв’язання показані у кількох форматах презентації: табличному та графічному, що дає змогу якісно інтерпретувати та аналізувати результати. Зроблено висновки щодо тестування запропонованого алгоритму для розв’язання конкретної задачі оптимізації конструкції. Запропоновано подальші шляхи вдосконалення цієї методології.
Контактна взаємодія тіл із поверхнями близької форми
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Калінін, Павло Миколайович; Іщенко, Ольга Анатоліївна; Чала, Юлія Сергіївна; Кислиця, Денис Валерійович
У роботі досліджена контактна взаємодія тіл із поверхнями близької форми. Розглянуті випадки тіл із контактуючими оверхнями, зазор між якими є функцією двох координат. На прикладі напівматриць прес-форм установлені закономірності розподілу контактного тиску. Ураховано вплив відхилення геометричної форми контактуючих поверхонь від номінальної, а також властивостей проміжного шару на розподіл контактного тиску. Також досліджено контакт тіл, поверхні яких у номінальному стані уздовж однієї лінії співпадають. На прикладі роликів досліджено вплив збурень форми зазору між цими тілами уздовж ліній співпадіння. Продемонстровано вплив такого збурення на розподіл контактного тиску. Також досліджено вплив збурення кута схрещування між роликами та властивостей проміжного шару на розподіл контактного тиску. Установлено, що технічні характеристики вузлів та виробів, у які включені контактуючі тіла із близькою формою поверхонь, визначаються не номінальними формами цих поверхонь, а формами у актуальному (деформованому під дією системи експлуатаційних сил) стані.