2023 № 1 Автомобіле- та тракторобудування

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/70055

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 15 з 15

Моделювання взаємодії жорсткого колеса з грунтом з метою виявлення зон ущільнень
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Зубко, Владислав Миколайович; Жигилій, Дмитро Олексійович; Соколік, Сергій Петрович
Виявлення та видалення плужної підошви є важливою задачею. Сучасні безконтактні пристрої для виявлення плужної підошви не використовуються багатьма агровиробниками через їх високу вартість, а розробка нового більш дешевого сканера дасть можливість невеликим господарствам досліджувати ущільнення ґрунту та вживати необхідних заходів для його розпушування. Особливістю пристрою, який ми розробляємо, є те, що його робочий орган (колесо, диск або сфера) проникає в ґрунт на невелику глибину. Метою даного дослідження є в рамках використаної моделі взаємодії жорсткого колеса і верхнього в’язкопружного та нижнього ущільненого шарів ґрунту отримати залежності, які дозволять визначати параметри такої взаємодії зокрема глибину розташування зони ущільнення. У цій роботі вирішується задача кочення абсолютно жорсткого колеса по в'язкопружному шару неущільненого ґрунту, зчепленому з недеформаційною напівплощиною, що імітує підошву плуга. При формулюванні задачі не враховується податливість циліндра і напівплощини, а для опису властивостей шару ґрунту використовується модель Кельвіна, яка має обмежену в'язкопружну повзучість.
Використання квадратичного критерія якості для синтезу складних систем управління колісними машинами
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Калінін, Євген Іванович; Ачкевич, Василь Іванович; Ачкевич, Оксана Миколалївна; Погорілий, Олександр Миколайович
Основними труднощами, які виникають при синтезі системного управління колісними машинами за квадратичним критерієм якості, є вибір елементів вагових матриць, при яких синтезована система вимагає динамічних характеристик. Тому в роботі розглянуто питання про встановлення залежності динамічних властивостей оптимальної системи від значень елементів вагової матриці за критерієм якості. Оскільки ці елементи є найбільш важливими параметрами синтезу, то надається можливість призначати вагові коефіцієнти, безпосередньо виходячи з вимог до параметрів перехідного процесу в системі.
Формування слідкуючого руху колісного трактора в умовах його автоматичного водіння
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Калінін, Євген Іванович; Ребров, Олексій Юрійович; Колодненко, Віталій Миколайович
В роботі проаналізовано вплив конструктивних параметрів колісних та гусеничних машин на можливість їх представлення в якості систем автоматичного керування. Складена математична модель динаміки самохідної машини по опорній поверхні. Аналіз результатів досліджень показує, що відведення коліс, що характерне переважно для транспортних машин, призводить до досить складної математичної моделі об'єкта управління. Фізично це пояснюється розбіжністю напрямків сили тяги та вектору швидкості. Аналогічний результат виходить у тому випадку, коли досліджується гусенична машина. Але фізична причина появи у схемі ідеальної форсуючої ланки тут, звичайно, інша: під дією тягового опору зміщується назад відносно опорної точки миттєвий полюс повороту. Своєрідність самохідної машини як об'єкта, що виконує рух стеження, виявляється в тому, що в структурну схему додається ще одна інтегруюча ланка. Тому в одноконтурній структурній схемі системи автоматичного водіння завжди присутні мінімум дві послідовно з'єднані інтегруючі ланки.
Імітаційне моделювання руху електротрактора з урахуванням експлуатаційних режимів роботи
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Ткачов, В'ячеслав Юрійович; Кожушко, Андрій Павлович
Складено математичний апарату для аналізу робочих процесів, які протікають в колісному тракторі на електричній тязі. Використано методику, яка передбачає опис загального руху колісного трактора в процесі виходу на технологічну або транспортну швидкість. Окреслений апарат враховує взаємодію коліс з ґрунтом в функції конструктивних параметрів та фізико-механічних властивостей опорної поверхні. Як результат отримано відомості щодо моделювання руху електротрактора, а саме залежність бажаної та реальної швидкостей від часу розгону; залежність розряду батареї від реальної швидкості руху. Практична значимість роботи полягає в отриманні теоретичної моделі, яка дає змогу проаналізувати можливість використання двигунів постійного струму як силових агрегатів для електротракторів малої потужності.
Моделювання перехідних процесів у силовій передачі трансмісії військової гусеничної машини
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Чернишев, Володимир Леонідович; Калінін, Павло Миколайович; Сергієнко, Микола Єгорович; Сергієнко, Антон Миколайович; Медведєв, Микола Григорович; Хаустов, Дмитро Євгенович
Розглядається питання вдосконалення чисельно-аналітичного методу моделювання перехідних процесів у силовій передачі військової гусеничної машини (ВГМ). Наведені результати чисельного моделювання динамічних процесів у силовій передачі ВГМ на прикладі Т-64Б в режимі його розгону на рівній бетонній трасі показують суттєвий взаємний вплив елементів силової передач і необхідність розгляду означених процесів у замкнутій системі "середовище-машина-водій". Запропонована методика аналітичного моделювання роботи силової передачі ВГМ дозволяє враховувати особливості керування водієм рухом машини, дослідити роботу системи регулювання двигуном, аналізувати роботу фрикційних пристроїв бортових коробок передач, оцінити працездатність складових деталей та вузлів трансмісії машини. Наведені шляхи вдосконалення методики дослідження перехідних процесів у силовій передачі ВГМ. За результатами досліджень встановлена ефективність запропонованої методики динамічних досліджень та поширення її на інші аналогічні об'єкти досліджень.
Підвищення антифрикційних властивостей поверхонь деталей машин шляхом плазмового напилення покриття порошком ПГ-19М-01 замість литої бронзової втулки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Лузан, Сергій Олексійович; Бантковський, Вячеслав Анатолійович
В роботі запропоновано та досліджено антифрикційні властивості плазмонапиленого покриття порошком на основі міді ПГ-19М-01, пропонованого замість литої бронзової втулки, виготовленої з бронзи 05Ц5С5, що застосовується в сполученні вал-шестерня приводу насосів роздавальної коробки тягоча Т-155. Рентгенофазовий аналіз плазмових покриттів з порошку ПГ-19М-01 показав показав, що основною фазою в покриттях є твердий розчин алюмінію в міді. Мікрорентгеноспектральним аналізом встановлено, що склад покриття неоднорідний за товщиною. Результати проведеного дослідження та натурних випробувань показали, що плазмове покриття порошком на основі міді марки ПГ-19М-01 має більш високі триботехнічні характеристики порівняно з литою бронзою 05Ц5С5.
Вплив транспортування сільськогосподарської цистерни на елементи трансмісії колісного трактора в процесі розгону
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Кожушко, Андрій Павлович; Трембач, Олексій Сергійович
Побудовано загальну математичну модель колісного трактора та напівпричіпної цистерни в вертикальній і горизонтальній площинах руху. Окреслена модель враховує рух підресорених та непідресорених мас транспортного засобу, а також хлюпання рідини в цистерні. Виконано аналіз зміни показника динамічної навантаженості елементів трансмісії трактора при транспортуванні сільськогосподарської напівпричіпної цистерни в процесі розгону. Як результат, отримано можливість оцінювати динамічні показники елементів трансмісії колісного трактора при виконанні транспортної роботи з перевезення рідкого вантажу
Вплив використання безпілотних літальних апаратів на підвищення ефективності технологічного процесу в рослинництві
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Шуляк, Михайло Леонідович; Мікуліна, Марина Олександрівна; Мудрий, Ярослав Володимирович; Пирогов, Вячеслав Олексійович
У статті формується інформаційна база для аналізу, оцінювання та вибору оптимальних за ефективністю варіантів залучення безпілотних авіаційних систем для вирішення завдань ефективного землекористування. На думку авторів, особливою актуальністю відрізняються завдання використання земельних ресурсів на тих сільських територіях, які розташовані віддалено та у важкодоступних районах. Проблеми щорічного зростання чисельності населення планети потребують розвитку високих технологій в аграрному секторі, створення обґрунтованого землеробства. Перспективним напрямом такого землеробства є використання БПЛА. Їх застосування доцільно при вирішенні наступних завдань: інвентаризації сільгоспугідь, створенні електронних карт полів, оцінюванні обсягів робіт та здійсненні контролю за їх виконанням, веденні оперативного моніторингу стану посівів, оцінці схожості та врожайності певних сільськогосподарських культур, обробці посівів засобами захисту рослин та боротьбі зі шкідниками. Прогнозовано, що й надалі БПЛА активно прийматимуть участь у всіх сферах життєдіяльності людства, включаючи і сільське господарство. Ці апарати здатні значно збільшити продуктивність праці за загальної тенденції зниження витрат виробництва.
Аналіз впливу факторів на ефективність гальмування тракторно-транспортного поїзду
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Колєснік, Іван Васильович; Шевченко, Ігор Олександрович; Колєснік, Юліана Ігорівна
Ефективність використання тракторів на транспортних роботах визначається складом тракторного поїзда, кількістю причепів, їх типом та загальною вантажопідйомністю, маневреністю, швидкістю руху тракторного поїзда, його стійкістю, гальмівними якостями, умовами праці оператора. Однак висока швидкість руху тракторного поїзда і реалізація максимальної потужності трактора при різноманітності вантажів, що перевозяться, стан властивостей дорожніх фонів і ряду конструктивних особливостей рухомого складу призводять допідвищення динамічних навантажень. Це викликає виникнення підвищених коливальних процесів у системі "ґрунт - причіп ~ трактор", погіршує тягово-зчіпні властивості, керованість, стійкість, ергономічні та розгінно гальмівні властивості.
Аналіз технічного рівня шестеренних гідромашин ВАТ "Гідросила"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Аврунін, Григорій Аврамович; Мороз, Ірина Іванівна
Ціль. Вивчення конструкції, гідравлічних схем агрегатування, технічних характеристик та вимог щодо експлуатації шестеренних гідромашин виробництва вітчизняного підприємства "Гідросила" та їх порівняння з провідними виробниками. Сьогодні шестеренні насоси та гідромотори знаходять широке застосування у різних галузях промисловості, у тому числі в секторі машин для мобільного застосування: тракторах, будівельно дорожніх та підйомно-транспортних машинах, машинах для аеродромного обслуговування та ін. Метод. Аналіз типорозмірних рядів насосів і гідромоторів за основними технічними параметрами, у тому числі тиску, що розвивається, подачі робочої рідини, крутного моменту, частоти обертання і вихідної потужності і габаритно-масових показників, а також гідравлічних принципових схем агрегатування пристроями захисту від перевантажень і енергозбереження. Результати. Широка номенклатура шестеренних гідромашин "Гідросила" за робочими об'ємами, технічними характеристиками, конструктивними особливостями щодо захисту від перевантажень та енергозбереження, зокрема, застосування клапана пріоритету, дозволяє підвищити технічний рівень цілого класу сільськогосподарських, будівельно-дорожніх, комунальних та аеродромних машин. Наведені матеріали будуть також корисні у навчальному процесі для фахівців машинобудівного профілю, які вивчають об'ємний гідропривод як підвищення технічного рівня різних машин і механізмів.
Чисельний експеримент з динаміки роботи баштового крану
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Коваленко, Валентин Олександрович; Коваленко, Олег Олександрович; Стрижак, Всеволод Вікторович; Вудвуд, Олександр Миколайович; Васильєв, Антон Юрійович; Стрижак, Мар'яна Георгіївна
В статті розглянуті етапи проведення чисельного експерименту з визначення напружено-деформованого стану металоконструкції баштового крану. Приведено результат 3d моделювання металоконструкції баштового крану. При переході до моделювання методом кінцевих елементів запропоновано представляти дану модель у вигляді балкових елементів із зшиванням їх в більш великі елементи, що відповідають секціям металоконструкції реального крану. Описані прийняті припущення при закріпленні елементів балкової моделі між собою та моделюванні канатної системи. На прикладі розрахунку доведена прийнятність застосованого підходу до моделювання динаміки баштового крану методом кінцевих елементів.
Вдосконалення системи підготовки спеціалістів технічного спрямування у закладі вищої освіти
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Лебедєв, Анатолій Тихонович
Виконано порівняння основних форм навчання у закладах вищої освіти України; запропонована структура електронного підручника, що застосовується при інтерактивному і дистанційному он-лайн навчанні; обґрунтована концепція дуальної форми здобуття освіти і наведені приклади її реалізації. Обґрунтована система моніторингу процесу підготовки спеціалістів у закладі вищої освіти. У наш час можливо виділити п'ять основних форм навчання: пасивна, активна і інтерактивна моделі, а також дистанційне он-лайн навчання та дуальна форма здобуття освіти. До теперішнього часу у методичному плані добре відпрацьовані пасивна, активна і інтерактивна моделі навчання. Дистанційне он-лайн навчання позитивно зарекомендувало себе по забезпеченню безпеки здобувачів освіти і викладачів при пандемії і військовому стані. В Україні зараз реалізується проект Міністерства освіти і науки України із впровадження дуальної форми освіти у двадцяти семи закладах вищої освіти. Базовими принципами дуальної форми здобуття освіти є: збільшення обсягу навчання, яке здійснюється безпосередньо на робочому місці; участь співробітників роботодавців у розробленні та узгодженні освітньої програми ЗВО; навчанні на основі відповідних договорів між ЗВО, роботодавцем та здобувачем освіти. Практична спрямованість дуальної підготовки відіграє особливу роль у формуванні дослідницької компетентності здобувача і підготовки молодших спеціалістів кваліфікації фахівець (робоча професія).
Аналіз показників енергетичної ефективності багатовісних автомобілів та багатоланкових автопоїздів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Подригало, Михайло Абович; Кайдалов, Руслан Олегович; Альокса, Микола Миколайович; Омельченко, Василь Іванович
В статті показана необхідність підвищення енергетичної ефективності багатовісних автомобілів та автопоїздів шляхом вдосконалення методів проектування за рахунок застосування нових показників та критеріїв. Визначено взаємозв'язок між показником енергетичної ефективності та параметрами аеродинамічного опору автомобіля; проведення оцінки впливу причіпних ланок на енергетичну ефективність автопоїзда. Доведено вплив аеродинамічних параметрів на показник енергетичної ефективності автомобіля. Доведено, що зі зростанням максимальної швидкості автомобіля показник енергетичної ефективності росте при n>1 та падає при n<1. При n=1 максимальна швидкість автомобіля не впливає на показник енергетичної ефективності. Також визначено вплив причіпних ланок на енергетичну ефективність автомобільного поїзда. Зі збільшенням числа причіпних ланок відбувається збільшення маси вантажа, що перевозиться та зменшення ККД колісного рушія автопоїзда.
Методика визначення раціональних типорозмірів шин для комплектування колісних сільськогосподарських тракторів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Ребров, Олексій Юрійович; Малько, Максим Миколайович; Реброва, Анастасія Олексіївна; Якунін, Максим Євгенович
В статті наведена методика визначення раціональних типорозмірів шин для комплектування колісних сільськогосподарських тракторів, яка включає декілька етапів. На першому етапі з широкої номенклатури шин виключаються з розгляду типорозміри, що не задовольняють компонувальним обмеженням за зовнішнім діаметром, шириною профілю та посадковим діаметром. На другому етапі виключаються з розгляду шини, які не пройшли перевірку за вантажопідйомністю та оціночною величиною максимального тиску на ґрунт. На третьому етапі визначаються показники чистої продуктивності та погектарної витрати палива при відвальному та безвідвальному обробітку ґрунту. Разом з цим, за уточненими методиками визначається максимальний тиск на ґрунт та ймовірність виконання агроекологічних вимог трактором щодо максимального тиску на ґрунт у весняний та літньо-осінній періоди.На підставі отриманих даних сформовано критерій ефективності трактора на відповідних шинах, що включає складові тягової ефективності та екологічної безпеки рушія. За запропонованим критерієм оцінюється перспективність застосування наявних типорозмірів шин, що пройшли зазначені перевірки. Для отримання повної інформації методика передбачає також визначення доцільності застосування здвоєних або зтроєних шин та баластування трактора. За запропонованою методикою проведено дослідження перспективності застосування типорозмірів шин для трактора ХТЗ-160У.
Математична модель автомата водіння самохідної машини з двомірним управлінням
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Поляшенко, Сергій Олексійович; Єсіпов, Олександр Вікторович; Шушляпін, Сергій Володимирович
Для побудови математичної моделі машини з двомірним керуванням зроблені спрощувальні припущення щодо характеру її руху та траєкторії рядка. Наведено аналіз точності та синтезовано математичну модель руху вздовж рядків просапної культури сільськогосподарського агрегату з сільськогосподарським знаряддям, розташованим між передньою та задньою осями коліс, керованих пристроєм автоматичного водіння з датчиком у передній частині агрегату. Визначено алгоритм керування автоматом водіння самохідної машини, найбільш простий та зручний, але досить точний для практичного використання при розробці подібних (стежучих) систем.