05.22.02 "Автомобілі та трактори"
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/20965
Переглянути
4 результатів
Результати пошуку
Документ Динамічний аналіз та методи поліпшення плавності ходу колісного трактора при транспортуванні рідких вантажів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кожушко, Андрій ПавловичДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.02 "Автомобілі та трактори" (13 Механічна інженерія та 27 Транспорт). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертацію присвячено розв’язанню науково-прикладної проблеми поліпшення динамічних властивостей руху колісних тракторів при транспортуванні рідини в цистернах сільськогосподарського призначення за рахунок визначення раціональних схем та параметрів конструкції машинно-тракторного агрегату для зменшення негативного впливу низькочастотних коливань поверхневого шару рідини у цистерні на показники плавності ходу трактора. Аналізуючи існуючі дослідження, які пов’язані з використанням колісних тракторів на транспортних роботах, було встановлено, що виробники тракторної техніки для аграріїв постійно збільшують її продуктивність – це зумовлює до збільшення вантажопідйомність транспортованих агрегатів та підвищення транспортних швидкостей. Така тенденція негативним чином впливає на динамічні властивості руху тракторних цистерн при їх частковому заповненні, яке відбувається в умовах коливального руху багатотонних мас рідини вздовж її вільної поверхні. Не вивченою залишається можливість розповсюдження коливання рідини з цистерни через зчіпний пристрій на підресорену частину трактора. Недостатньо висвітлено питання виникнення автоколивань при при прямолінійному русі колісного трактора з цистерною. Сформульована загальна методика математичного моделювання коливань рідини у тракторній цистерні, яка має вільну поверхню. На основі використання рівняння Нав’є-Стокса для ізотермічного руху ньютонівської в'язкої нестисливої рідини, а також формули Лапласа для сили поверхневого натягу, формалізовано фізичну модель збудження низькочастотних поверхневих коливань рідини і аналітичні вирази для визначення частот вільних коливань. Запропоновано обчислювати коливальний процес рідини в тракторній цистерні шляхом введення умовних (парціальних) осциляторів, які мають конкретні вагові, інерційні, пружні та дисипативні характеристики. Експериментально доведено доцільність використання математичних алгоритмів, які визначають частоти вільних коливань рідини в ємності, шляхом порівняння теоретичних та експериментальних значень періодів коливань для рідини різної в’язкості. Визначено величини декрементів загасання коливань рідини різної в’язкості задля його використання при подальших розрахунках нелінійної моделі руху рідини в цистерні. Наведена концепція визначення вільних коливань колісного трактора з цистернами на транспортних роботах. Представлено лінеарізовану модель пов’язаних поздовжніх коливань колісного трактора з причіпною та напівпричіпною цистернами. Модель дозволяє знайти спектр наявних частот вільних механічних коливань у низькочастотному діапазоні, а також проаналізувати форми взаємопов’язаних рухів елементів, амплітуди яких нормовані за їх вкладом до загальної кінетичної енергії коливань. За допомогою проведеного динамічного аналізу помічено виникнення динамічної нестійкості (галопуючого резонансу причіпної цистерни). Відкриті нові спектральні ефекти, що дозволяють розвинути класичну теорію коливань та підняти ефективність її прикладних методів за рахунок швидкого визначення небезпечних та найбільш напружених режимів роботи агрегату. За результатами аналізу частот вільних коливань виконане структурне укрупнення математичної моделі машинно-тракторного агрегату. Сформовано нелінійну математичну модель пов’язаних коливань колісного трактора з причіпною та напівпричіпною цистернами. Модель дозволяє досліджувати вплив перерозподілу мас рідини на техніко- експлуатаційні показники колісного трактора при виконанні транспортної роботи з перевезення рідкого вантажу. Запропоновано для математичного тестування динамічних якостей транспортного засобу описувати нерівності дорожнього покриття двома гармоніками, які мають, відповідно, велику (у діапазоні декількох сотень метрів) та малу (у діапазоні декількох метрів) довжину хвилі. Розроблено метод визначення довжини хвилі дорожнього покриття, яка призводить до резонансного збільшення амплітуди коливань рідини у цистерні, що впливає на динамічні властивості колісного трактора. Проведено експериментальне дослідження з метою підтвердження теоретичних залежностей, які описують динаміку поздовжньо-кутового та вертикального руху колісного трактора з причіпною та напівпричіпною цистернами при виконанні транспортної роботи. Виконано дослідження рівнів прискорень на сидінні оператора-водія колісного трактора при перевезенні рідких вантажів з різним рівнем наповнення цистерн, на основі яких встановлено передумови до повного аналізу низькочастотних коливань шляхом дослідження плавності ходу колісного трактора з цистерною. Встановлено взаємозв’язок між рівнем наповнюваності цистерни та показником плавності ходу колісного трактора. А саме, при малих рівнях рідини вертикальні прискорення на сидінні оператора-водія в резонансній зоні напівпричіпного агрегату змінюються за ступеневою функцією до моменту вирівнювання мас між трактором та цистерною. При співпаданні мас агрегату та трактора резонансна зона напівпричіпного агрегату входить в резонансну зону остова трактора. Значний вплив на показник плавності ходу колісного трактора при транспортуванні цистерни здійснюють шини трактора і напівпричіпного агрегату. При зниженні тиску в шинах трактора досягається зменшення вертикальних прискорень в резонансних зонах переднього моста та остова трактора. А при зниженні тиску в шинах напівпричіпного агрегату відповідне зменшення вертикальних прискорень спостерігається в усіх резонансних зонах машинно-тракторного агрегату.Документ Динамічний аналіз та методи поліпшення плавності ходу колісного трактора при транспортуванні рідких вантажів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кожушко, Андрій ПавловичДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.02 – автомобілі та трактори (13 – Механічна інженерія, 27 – Транспорт). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021 р. Дисертацію присвячено розв’язанню науково-прикладної проблеми поліпшення показників плавності ходу та динамічної навантаженості на ходову систему колісних тракторів при транспортуванні рідини в цистернах сільськогосподарського призначення за рахунок визначення раціональних схем та параметрів конструкції МТА для зменшення негативного впливу низькочастотних коливань поверхневого шару рідини у цистерні. Проаналізовано умови, які впливають на динамічну складову руху колісних тракторів при транспортуванні рідини в цистернах сільськогосподарсько-го призначення. Розглянуто принципи врахування руху вільної поверхні рідини в замкнутій ємності. Виконано аналіз коливальних процесів складної механічної системи "трактор – цистерна". Окреслена методологія нового підходу з визначення коливального руху рідини в замкнутій ємності з вільною поверхнею. Виконано динамічний аналіз прямолінійного руху колісного трактора з цистерною на транспортних роботах. Виокремлено спектральні явища, які розширюють теорію коливань. Оцінено вплив кінематичного та силового збурення на систему "трактор – цистерна", зокрема висвітлено умови виникнення параметричного резонансу. Експериментально доведена адекват-ність математичних алгоритмів з визначення динамічних характеристик колісних тракторів з цистернами. Наведені перспективні методи поліпшення динамічних властивостей колісного трактора, які базуються на визначенні раціональних схем та параметрів конструкції МТА з метою зменшення негативного впливу низькочастотних коливань поверхневого шару рідини у цистерні. Запропоновані в дисертації основні наукові положення, розробки та рекомендації впровадженні на інжинірингових та виробничих підприємствах.Документ Наукове обґрунтування підвищення ефективності колісних рушіїв сільськогосподарських тракторів на енергоємних технологічних операціях обробітку ґрунту(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ребров, Олексій ЮрійовичДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.02 "Автомобілі та трактори" (13 – Механічна інженерія, 27 – Транспорт). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертація присвячена розв'язанню науково-прикладної проблеми підвищення ефективності та екологічності рушіїв колісних тракторів при виконанні комплексу сільськогосподарських операцій за рахунок науковообґрунтованого вибору типорозмірів шин та раціональних режимів їх функціонування. На основі розгляду фізичних основ окресленої проблеми виявлено протиріччя між підвищенням тягової ефективності та екологічності рушіїв трактора, яке полягає у їх протилежній спрямованості. Показано, що виявлене протиріччя може бути розв’язане за рахунок обґрунтованого підходу до вибору шин та їх експлуатаційних режимів функціонування. Даний аналіз ґрунтовим ресурсам України, розглянуті фізико-механічні властивості ґрунту та проблема його переущільнення. Показано, що на території України сприятливі ґрунтовокліматичні умови для високоефективного обробітку ґрунту. Проаналізовані фактори та чинники, що впливають на ефективність взаємодії трактора з ґрунтовим середовищем, а також шляхи та засоби підвищення ефективності сільськогосподарських колісних тракторів. Доведена необхідність аналізу та врахування ґрунто-кліматичних умов при дослідженні питань підвищення ефективності та екологічності колісних рушіїв. Розглянуті сучасні інноваційні конструкції шин, системи, пристрої й конструктивні заходи, спрямовані на підвищення ефективності колісних тракторів. Наведені принципи розробки та ідентифікації математичної моделі тракторних шин, поданий аналіз здвоєння та способів баластування трактора, у тому числі й наповнення шин рідиною. Окреслена методологія нового підходу до визначення основних конструктивних параметрів колісних сільськогосподарських тракторів. Дана оцінка методики визначення потенційних тягових характеристик та технікоекономічних показників тракторів з урахуванням режимів роботи ДВЗ, параметрів пневматичних шин і їх взаємодіїзґрунтом. Показана перспективність формування та ідентифікації тягово-динамічної моделі функціонування колісних тракторів на типових сільськогосподарських операціях за польовими циклами PowerMix, що є загальновизнаними випробувальними циклами процедури тягово-динамічних випробувань. Показана необхідність формування інтегральних критеріїв оцінки ефективності та екологічності рушіїв сільськогосподарських тракторів за комплексом техніко-економічних та екологічних показників, що дасть змогу сформулювати рекомендації щодо заходів і способів підвищення ефективності та екологічності рушіїв при проектуванні нових конструкцій та модернізації наявних тракторів. Визначені показники ґрунто-кліматичних умов України, фізико-механічні характеристики тракторних шин і їх взаємодії з ґрунтом. Наукова новизна дослідження відображена в нових взаємозв’язках ґрунто-кліматичних умов, агроекологічних обмежень і показників взаємодії трактора з зовнішнім середовищем. Проаналізовано та узагальнено досвід світового тракторобудування у вигляді кількісних показників щодо конструктивних параметрів трактора та його ходової системи. Визначені перспективи та тренди розвитку тракторобудування. На основі аналізу світового досвіду та вивчення впливу параметрів ходової системи на ефективність функціонування трактора обґрунтовані теоретичні положення щодо визначення основних конструктивних показників сільськогосподарських колісних тракторів, що становить наукову новизну дисертаційного дослідження. Наведено методику моделювання та аналізу тягових та технікоекономічних показників машинно-тракторних агрегатів (МТА) на базі колісних тракторів, у тому числі з урахуванням режимів роботи двигуна. Розглянуті складові енергетичного балансу та ККД трактора, проаналізоване перетворення потоку потужності в тракторі з урахуванням умов відсутності циркуляції потужності та особливостей погодження довжини окружності кочення шин з внутрішнім передавальним числом приводу ведучих мостів. Запропонована методика визначення відносних середньоінтегральних показників ефективності трактора, яка має ознаки наукової новизни та дає змогу об’єктивно кількісно оцінювати й порівнювати трактори при комплектуванні різними шинами. Підтверджені рекомендації щодо внутрішнього передавального числа приводу ведучих мостів в частині забігання шин переднього моста, що має практичне значення для створення нових колісних тракторів з шинами однакового розміру, та запобігає виникненню процесів циркуляції потужності при русі трактора без сили тяги на гаку. Наведено методику моделювання характеристик тракторного дизельного двигуна з урахуванням швидкісного режиму, зовнішньої навантаги, а також положення органу управління подачею палива. Запропонована нова методика апроксимації універсальної характеристики витрати палива комбінованим способом: поліномом і сплайном, яка містить також алгоритм коректування відхилення теоретичних та експериментальних даних за допомогою функції щільності ймовірності двомірного нормального розподілу випадкових величин. Розглянута структура та показники польових випробувальних циклів PowerMix, на основі яких запропонований план імітаційного експерименту, що враховує розподіл річного обсягу робіт трактора за типовими сільськогосподарськими операціями. Проведена апробація запропонованої моделі тягово-динамічних випробувань, на основі якої за сформованим планом імітаційного експерименту отриманий комплекс тягово-динамічних показників колісного трактора. Запропоновані критерії оцінювання ефективності тракторів за показниками тягово-динамічних випробувань за польовими циклами PowerMix, що дають змогу порівнювати трактори різної потужності та маси. Розроблений комплексний підхід до тягово-динамічних випробувань колісних тракторів на основі польових циклів PowerMix та оцінки їх результатів має всі ознаки наукової новизни. Запропоновані в дисертації основні наукові положення, розробки та рекомендації впроваджені у виробничих підприємствах та наукових установах, серед яких ВАТ "Харківський тракторний завод", ТОВ "Українське конструкторське бюро трансмісій і шасі", ТОВ "Лозівський ковальськомеханічний завод", ТОВ "ГА Інжиніринг", ТОВ "ГА Проект".Документ Наукове обґрунтування підвищення ефективності колісних рушіїв сільськогосподарських тракторів на енергоємних технологічних операціях обробітку ґрунту(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ребров, Олексій ЮрійовичДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.02 – автомобілі та трактори (13 – Механічна інженерія, 27 – Транспорт). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертація присвячена розв'язанню науково-прикладної проблеми підвищення ефективності та екологічності рушіїв колісних тракторів при виконанні комплексу сільськогосподарських операцій за рахунок науковообґрунтованого вибору типорозмірів шин та раціональних режимів їх функціонування. Проаналізовані фактори та чинники, що впливають на ефективність взаємодії трактора з ґрунтовим середовищем, а також шляхи та засоби підвищення ефективності сільськогосподарських колісних тракторів. Розглянуті сучасні інноваційні конструкції шин, системи, пристрої й конструктивні заходи, спрямовані на підвищення ефективності колісних тракторів. Наведені принципи ідентифікації математичної моделі тракторних шин, поданий аналіз здвоєння шин та способів баластування трактора, у тому числі й наповнення шин рідиною. Окреслена методологія нового підходу до визначення основних конструктивних параметрів колісних тракторів. Наведена методика визначення потенційних тягових характеристик та технікоекономічних показників тракторів з урахуванням режимів роботи ДВЗ і параметрів пневматичних шин. Показана перспективність тягово-динамічної моделі функціонування колісних тракторів на типових сільськогосподарських операціях за польовими циклами PowerMix, що є загальновизнаними випробувальними циклами процедури тягово-динамічних випробувань. Запропоновані в дисертації основні наукові положення, розробки та рекомендації впроваджені на інжинірингових та виробничих підприємствах.