Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Автомобіле- та тракторобудування

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/78571

Мультидисциплінарний рецензований науковий журнал відкритого доступу, в якому висвітлюються питання щодо конструювання, експериментальних досліджень, математичного моделювання автомобілів, тракторів та військової техніки, їх вузлів, агрегатів, систем.

Рік заснування: 2002. Періодичність: 2 рази на рік. ISSN 2078-6840 (Print)

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 28

Improving the energy efficiency of container stack assemblydisassembly operations at container terminal yard
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Kovalenko, Valentyn; Turchyn, Olha; Alieksieiev, Volodymyr; Stryzhak, Vsevolod; Strelkov, Maksym; Poliakov, Oleksii
Container storage in the yard decouples fluctuating incoming and outgoing container flows on container terminals and is an important element of the terminal process chain. The efficiency of handling operations in storage area, such as stacking and extraction of containers, has a significant influence on the overall terminal performance. In this respect, optimization of these processes, such as minimization of numerous unproductive movements of surrounding containers, which impede their immediate accessibility, is of particular interest. The relevant problems are well developed in mathematical terms. Optimizing algorithms mainly involve the use of heuristic/hyper-heuristic rules. However, only a small amount of this work focuses on the energy aspect of this problem. This article focuses on the most general approaches to minimizing energy consumption in container stacking operations. The performed analysis of energy consumption of the yard RTG crane for different working movements showed the prevalence of energy consumption when lifting containers. In this regard, attention is drawn to the importance of including in the optimization analysis in addition to the process of retrieving containers from the stack - the process of stack formation. Minimizing the level of the stack's center of gravity just before disassembling can be considered as a goal. Due to the complexity of the problem, an attempt to simplify the rules of container placement is made, taking into account some features of the energy approach. A possible generalized version of the arrangement scheme and the rule of removal of all containers are considered.
Saving compressed air by choosing an efficient pneumatic drive control circuit
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Krutikov, Hennadiy; Stryzhak, Mariana
The article presents the development of pneumatic circuits and control charts of pneumatic distribution valves, which make it possible to significantly expand the scope of application of power pneumatic tools to increase inertial loads and achieve a significant reduction in compressed air consumption compared to traditional throttle braking circuits with the simultaneous increase of the response speed of the pneumatic drive. A mathematical model of a pneumatic drive in a dimensionless form is obtained, and dynamic similarity criteria are highlighted. A methodology for determining the scope of efficient use of an energy-saving pneumatic drive circuits under specific operating conditions was created.
Аналіз експлуатаційних витрат легкового автомобіля
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Агапов, Олег Миколайович; Пелипенко, Євген Сергійович
У статті розглянуто загальний підхід до визначення вартості володіння автомобілем, що включає витрати на вступ до стану володіння, витрати на експлуатацію та витрати на вихід із стану володіння. Особливу увагу приділено реальним експлуатаційним витратам, які враховувалися на прикладі конкретного автомобіля за досить тривалий період. На основі їх аналізу було визначено статті витрат та ступінь впливу кожної з них. В експлуатаційних витратах найбільше значення мають статті, пов'язані з придбанням палива та зберіганням автомобіля, а в сукупній вартості володіння – втрата вартості автомобіля за період, що аналізується та експлуатаційні витрати.
Вибір способу та схеми гальмування пневмоприводу із забезпеченням заданих параметрів перехідного процесу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Крутіков, Геннадій Анатолійович; Стрижак, Мар'яна Георгіївна; Бородін, Дмитро Юрійович
У статті на прикладі вирішення конкретної інженерної задачі показана методика вибору принципу гальмування (керування) пневмопривода, схеми гальмування та карти управління пневморозподільниками, які забезпечують найбільш раціональну форму перехідного процесу в приводі, яка узгоджується з вимогами кінематики об'єкта керування. Викладено особливості комп'ютерного моделювання процесів у пневмоприводі з гальмуванням шляхом зміни структури комутаційних зв'язків, що дозволяє в процесі розрахунку визначати оптимальну величину гальмівного шляху. Відмінною особливістю запропонованого методу є те, що поряд із забезпеченням раціональної форми перехідного процесу досягається суттєве скорочення витрат стисненого повітря.
Визначення опору пересування мостових кранів статистичними методами
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Коваленко, Валентин Олександрович; Журавель, Олексій Валерійович; Стрижак, Всеволод Вікторович; Іглін, Сергій Петрович; Стрижак, Мар'яна Георгіївна
В статті запропоновано новий підхід до вирішення науково-практичної задачі автоматизації розрахунку технічних параметрів механізмів пересування мостових кранів загального призначення. Параметри діючих кранів предствлені в табличній формі у вигляді статистичних даних. Застосовано гіпотези математичної статистики, що дозволили розподілити результати за нормальним законом за припущення однакової точності отриманих даних. Використовуючи зазначені припущення застосований метод найменших квадратів і побудовано функцію двох змінних, яка встановлює залежність опору руху крану від прольоту і вантажопідйомності, поєднуючи ці показники між собою. Отримано вираз, що дозволяє розраховувати статичний опір пересування програмно. Показані переваги запропонованого підходу до визначення параметрів вантажопідйомних машин.
Визначення потужності, що витрачається на насосні ходи у відключеному циліндрі автотракторного двигуна колісної машини
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Молодан, Андрій Олександрович; Дубінін, Євген Олександрович; Полянський, Олександр Сергійович; Полтавський, Микола Володимирович; Краснокутський, Максим Володимирович
В роботі запропоновано визначення значення потужності, що витрачається на насосні ходи у відключеному циліндрі та визначено, що при відключенні циліндрів при незмінному положенні органів управління двигуна індикаторний тиск з відключеними циліндрами буде дорівнювати частині індикаторного тиску стандартного автотракторного двигуна. Визначена індикаторна потужність двигуна при вимкненій подачі палива до одного циліндра. Визначена робота на переміщення деталей у відключених циліндрах при подвійному ході всмоктування та нагнітання паливної суміші.
Використання вібродіагностики для моніторингу та контролю технічного стану автомобільних компонентів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Черкашин, Дмитро Володимирович; Саєнко, Олексій Федорович; Губський, Сергій Олександрович
В роботі запропонований аналіз вібрацій, що виникають при експлуатації автомобільних компонентів, що є ефективним інструментом для діагностики та моніторингу технічного стану автомобільних компонентів. Він дозволяє своєчасно виявляти механічні несправності, такі як дисбаланс, знос підшипників та пошкодження елементів двигуна. Застосування швидкого перетворення Фур’є і спектрограми підвищує точність аналізу, особливо в умовах змінних частот вібрацій, забезпечуючи безперервний контроль і підтримку автомобільних систем.
Дослідження розподілів контактного тиску і напружено-деформованого стану елементів конструкцій торсіонних валів підвіски бойових броньованих машин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ткачук, Микола Миколайович; Зінченко, Олена Іванівна; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Льозний, Олег Сергійович
У роботі показано необхідність урахування чинника сумісного взаємовпливу контактної взаємодії та пластичного деформування у зоні головки торсіонного вала на міцність торсіонних валів підвіски бойових броньованих машин задля досягнення поліпшення технічних рішень елементів систем підресорювання легкоброньованих машин, та, відповідно, тактико-технічних характеристик рухливості. Проведений аналіз впливу варіювання властивостей матеріалів та форми контактуючих поверхонь на контактну взаємодію та напружено-деформований стан торсіонних валів.
Експериментальне визначення витрат енергії в мостових кранах
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Коваленко, Валентин Олександрович; Стрелков, Максим Борисович; Стрижак, Всеволод Вікторович; Турчин, Ольга Володимирівна; Вудвуд, Олександр Миколайович
В статті розглянуто експериментальне дослідження енергоспоживання мостових кранів, обладнаних різними типами приводів: традиційним на основі двигуна з фазним ротором та частотно-регульованим. Метою дослідження є експериментальне визначення залежності зміни спожитої енергії від часу експлуатації кранів. Дослідження проводилося в умовах реального виробнитцва, де два крани з різними приводами експлуатувались в однакових умовах. Вимірювання енергоспоживання проводилися щомісячно протягом 11 місяців. Результати показали, що крани з частотно-регульованими приводами споживають в середньому на 50% менше енергії, ніж крани з двигунами з фазним ротором. Встановлено, що крани з частотно-регульованими приводами можуть мати меншу масу при однаковій вантажопідйомності, що також може вплинути на загальну ефективність їх роботи.
Енергетичний баланс тракторно-транспортного поїзда
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Колєснік, Іван Васильович; Калінін, Євген Іванович; Колєснік, Юліана Ігорівна; Панкова, Оксана Володимирівна
В статті наведені динамічні залежності, що обґрунтовують силові та енергетичні параметри руху тракторно-транспортного поїзда у діапазоні транспортних робіт з різним дорожнім покриттям, що експериментально та аналітично обґрунтовують можливість використання енергонасичених тракторів на транспортних роботах, з підвищенням ефективності використання тракторно-транспортного поїзда. Оптимізація об'єкта наукових та експериментальних досліджень передбачається для чіткого визначення та подальшого призначення блоків досліджень, що являють собою загальну програмну концепцію, що розділена на вирішення приватних завдань на розробленій структурній схемі.
Застосування методів математичної статистики для визначення ваги мостових кранів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Коваленко, Валентин Олександрович; Журавель, Олексій Валерійович; Стрижак, Всеволод Вікторович; Аніщенко, Галина Оттівна; Іглін, Сергій Петрович
У статті представлено новий метод для вирішення науково-практичної задачі автоматизованого розрахунку ваги мостових кранів загального призначення. Числові дані щодо ваги наявних кранів наведено у вигляді таблиць і структуровано в залежності від вантажопідйомності і прольоту. Використано гіпотези математичної статистики, які дали змогу розподілити результати відповідно до нормального закону за умови однакової точності отриманих даних. На основі цих припущень застосовано метод найменших квадратів, що дозволило побудувати функцію двох змінних, яка визначає залежність ваги крана від прольоту та вантажопідйомності, об'єднуючи ці параметри. Отримано формулу, що дає можливість програмно обчислювати вагу кранів. У статті обґрунтовано переваги запропонованого методу.
Зменшення динамічних навантажень при гальмуванні механізму пересування мостового крану
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ловейкін, Вячеслав Сергійович; Човнюк, Юрій Васильович; Кадикало, Іван Олександрович; Крушельницький, Віктор Васильович
У даній роботі досліджується переміщення мостового крану під час гальмування механізму пересування. Цей процес супроводжується складними динамічними явищами. Представлена динамічна модель крана дозволяє глибше проаналізувати вплив різних чинників на роботу механізму пересування, зокрема взаємодію масивних рухомих елементів та пружних ланок. У дослідженні розроблено режими гальмування для механізму пересування мостового крану, який спрямований на мінімізацію динамічних навантажень під час гальмування. В результаті проведеного дослідження, отримано аналітичні вирази для зменшення динамічних навантажень, які виникають у приводі крана під час його експлуатації. Ці вирази є важливими, оскільки реалізація такого керування забезпечує надійність та безпеку роботи кранових механізмів, що дозволяє запобігти аварійним ситуаціям пов'язаними із перевантаженням конструкційних елементів крана. Такий режим дозволяє значно знизити ризик пошкодження механічних елементів та підвищити довговічність кранової системи. Представлена математична модель розглядає механічні процеси як дискретні системи із зосередженими параметрами, що забезпечує наближене відтворення реальної поведінки масивних об'єктів, які переміщуються по рейковій колії. Такий підхід дозволяє ефективно оцінити вплив режиму гальмування на окремі елементи конструкції мостового крану.
Критеріальна модель управління рухом автомобільного транспорту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Славич, В'ячеслав Петрович; Савченко, Максим Олександрович
Існують різноманітні методи управління світлофорною сигналізацією на перехрестях, які ґрунтуються на різних принципах та критеріях для зміни режимів регулювання потоками автомобільного транспорту. Сучасні системи управління світлофорною сигналізацією включають в себе методи, які можуть автоматично змінювати параметри світлофорного циклу відповідно до передбачених вхідних умов. Створення та впровадження таких моделей управління регульованими перехрестями та їх складовими є актуальною задачею, яка допомагає вирішувати різні проблеми дорожнього руху. У даній роботі запропоновано розробку моделі системи управління світлофорною сигналізацією на міському перехресті з класичною х-подібною конфігурацією, що має чотири підходи до нього. На перехресті встановлена стандартна двофазна система світлофорного регулювання, яка може адаптувати основні параметри своєї роботи відповідно до заданого критерію управління, такого як попередньо визначена фіксована кількість автомобілів, що накопичується під час періоду забороненого сигналу на світлофорі. Така система стане особливо важливою для перехресть, де потрібно встановити обмежене накопичення автомобілів для одного або усіх доступних підходів. Введення такого штучного обмеження допоможе вирішити проблему заторів на перехресті. У випадку, коли за класичними параметрами світлофорного регулювання за період забороненого сигналу накопичується велика кількість автомобілів, запропонована система управління допоможе регулювати довжину накопиченої черги в залежності від необхідних параметрів для певних перехресть.
Моделювання нерівностей дорожнього покриття з урахуванням згладжуючої здатності шин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Мамонтов, Анатолій Геннадійович; Островерх, Олександр Олегович; Кожушко, Андрій Павлович; Кривошапов, Сергій Іванович
При русі автомобіля по дорогах з різними видами покриття та різного ступеня зношеності виникають коливальні процеси які негативно впливають на продуктивність перевезення пасажирів та вантажів, обмежують швидкість руху та погіршують надійність транспортного засобу. Поліпшення експлуатаційних показників автомобіля потребує поглибленого дослідження взаємозв’язків між транспортним засобом та зовнішнім середовищем. На етапі проектування автомобіля ці дослідження раціонально проводити шляхом імітаційного моделювання за допомогою розрахункових еквівалентних моделей як досліджуваної системи так і зовнішнього впливу на неї. У такий спосіб можливо точніше оцінити конструкторські рішення с точки зору ефективності їх застосування. Тому при дослідженні плавності ходу автомобіля необхідно також враховувати здатність пневматичних шин згладжувати нерівності дороги. Здатність шини згладжувати нерівності мікропрофілю дороги описано за допомогою передавальної функції динамічної ланки у вигляді диференційного рівняння, яке дозволяє осереднити значення ординати мікропрофілю опорної поверхні по площадці плями контакту пневматичної шини з дорожнім покриттям. За результатами імітаційного моделювання нерівностей дороги у вигляді випадкової функції шляхом генерації випадкових збурювань по заданих статистичних характеристиках отримано кореляційні функції ординат середнього перетину мікропрофілю, спектральні щільності дисперсій та значення ординати нерівності дорожнього покриття з урахуванням здатності шини згладжувати нерівності дороги для різних типів дорожнього полотна. Що дозволяє підвищити точність розрахунків при математичному дослідженні автомобіля, як коливальної системи, за рахунок моделювання умов взаємодії пневматичної шини з опорною поверхнею максимально наближених до реальних умов впливу на підвіску нерівностей дороги. Та найбільш повно й достовірно визначити параметри плавності ходу та вибрати раціональну конструкцію системи підресорювання транспортного засобу з урахуванням умов експлуатації.
Моделювання процесу відриву колеса від нерівності для колісної машини з гідропневматичною підвіскою
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Дущенко, Владислав Васильович; Нанівський, Роман Антонович; Воронцов, Сергій Миколайович; Маслієв, Вячеслав Георгійович; Маслієв, Антон Олегович
Представлено математичну модель процесу відриву колеса від нерівностей для колісної машини з гідропневматичною підвіскою, що має нову кінематичну схему. Розглянуто розрахунок моменту початку відриву, динаміку руху колеса в процесі відриву та моменту його зустрічі з нерівністю. Розраховано точні кінематичні і силові фактори та складено диференційне рівняння руху колеса в процесі відриву. Отримані результати дозволять забезпечити високу точність математичного моделювання руху колісної машини по нерівностях при дослідженні плавності ходу, навантаженості силової установки, трансмісії та ходової частини, а також забезпечення керованості і стійкості руху.
Модернізація задньої трьохточечної навісної системи для тракторного самохідного шасі Т-16МГ
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Подригало, Михайло Абович; Краснокутський, Володимир Миколайович; Пелипенко, Євген Сергійович; Бусилко, Олег Анатолійович
Проведений аналіз показав що з широким поширенням колісних тракторів, повсюдно застосовуються тракторні самохідні шасі, які забезпечують ефективне виконання технологічних процесів у сільському господарстві, овочівництві, тваринництві, особистих селянських та фермерських господарствах. Також аналіз публікацій показав, що питанню задньої навісної системи для ТСШ останні 30 років не приділялось уваги. Головною метою є модернізація задньої навісної системи ТСШ – Т-16МГ, що дозволить ефективно використовувати його при роботі з різними навісними агрегатами, що дуже важливо для особистих селянських та фермерських господарств. Однією з причин розробки було те що в самохідному шасі Т-16МГ корпус заднього мосту відлитий з оновлених полегшених сплавів що викликало ряд проблем з застосуванням навіски для СШ-25. Опрацювавши всі недоліки трьохточечної навісної системи для тракторного самохідного шасі СШ-25, було розроблене задне гідравлічне навісне обладнання для тракторного самохідного шасі Т-16МГ. Для транспортування причепів трикутник автозчеплення знімається і ставляться поперечена в кулькові шарніри до правої і лівої щоки на яку кріпиться зчепний пристрій. При частій заміні навісних та причіпних агрегатів ця поперечина може вварюватися в нижню частину трикутника автозчеплення. Розроблена задня навіска дозволяє поліпшити умови використання самохідних шасі Т-16МГ, застосовуючи навішування сільгоспзнарядь (одно - і двокорпусні плуги, культиватори та інші машини і знаряддя). Пристрій також дозволяє застосовувати причіпні сільгоспмашини і знаряддя (катки, борони, граблі, самоскидний причіп та інші). Гідравлічне навісне обладнання дозволяє переводити машини і знаряддя з транспортного положення в робоче і навпаки, забезпечує правильне положення робочих органів навісних машин і знарядь відносно ґрунту при виконанні різних сільськогосподарських робіт. Посилене кріплення навісного обладнання підвищує його надійність та дозволяє уникнути поломок які потребують складних та дороговартісних ремонтів Для більшої міцності та зменшення кількості несправностей задньої навіски було додане кріплення за допомогою продольних лонжеронів, а не тільки до заднього мосту, як це було на навісці до СШ-25.
Обгрунтування задач дослідження торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин за критеріями міцності та довговічності
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Зінченко, Олена Іванівна
В роботі показана необхідність удосконалення торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин з метою поліпшення їх основних характеристик. У результаті проведення аналізу існуючих методів та методик розрахунку торсіонних валів прийшли до висновку про необхідність створення адекватної моделі, яка би включала в себе оцінку напружено-деформованого стану торсіонного валу у різних зонах із врахуванням безлічі факторів.
Обгрунтування умов праці під час експлуатації транспортно-технологічних машин і обладнання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Янчик, Олександр Григорович; Краснокутський, Володимир Миколайович; Куртов, Дмитро Анатолійович; Мартиненко, Микола Михайлович
Проведений аналіз стану виробничого травматизму за умов воєнного стану на автотранспортному підприємстві при виконанні робіт з обслуговування і ремонту транспортно-технологічних машин і обладнання. Як результат виникла необхідність в розробці методів експертної оцінки критерії, що забезпечують безпечні умови праці робітників при виконанні робіт в екстремальних умовах із експлуатації і ремонту транспортно-технологічних машин і обладнання. Практична значимість роботи є надання дієвої допомоги фахівцям з охорони праці та керівникам структурних підрозділі підприємства щодо зниження рівня виробничого травматизму шляхом проведення експертної оцінки стану умов праці з метою запобігання нещасних випадків на виробництві і збереження здоров’я працівників.
Огляд способів регулювання руху на перехрестях та керування циклами перемикання світлофорів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Скляров, Олексій Володимирович; Селевич, Сергій Геннадійович
Проаналізовано технічні та організаційні рішення щодо улаштування різних типів перехресть; їх преваги і недоліки; доцільність використання різник типів та способів організації дорожнього руху за різних умов. Як результат складено порівняльну таблицю типів та способів регулювання. Практична значимість роботи полягає у наданні рекомендацій щодо актуальних технологій управління дорожнім рухом, перевагами та недоліками існуючих систем.
Оцінка вібростійкості моторно-трансмісійних установок автомобіля з двома двигунами внутрішнього згорання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Подригало, Михайло Абович; Краснокутський, Володимир Миколайович; Вахнюк, Сергій Анатолійович
Проведено аналіз досліджень щодо підвищення енергоефективності автомобілів з двома незалежними моторно-трансмісійними установками шляхом узгодження параметрів трансмісії та режимів роботи двигунів. При використанні двох однакових моторно-трансмісійних установок, кожна з яких керує колесами одного борту машини, проблеми вирівнювання ККД немає, оскільки обидва двигуни працюють в однаковому режимі. Також немає проблеми з визначенням частини маси, приведеної до колінчастого валу одного двигуна, оскільки наведена маса ділиться навпіл між обома двигунами. Проблема виникає при встановленні на автомобіль двох двигунів зі своїми трансмісіями, що керують різними групами мостів машини. Для досягнення поставленої мети визначено розподіл маси автомобіля, що поступово рухається, між двома паралельно встановленими коливальними системами та цикловий пружний ККД моторно-трансмісійної установки автомобіля з двома паралельно встановленими ДВЗ, що керують різними групами мостів. В результаті проведеного дослідження визначено умову отримання максимального значення пружно-динамічного циклового ККД моторно-трансмісійної установки з двома двигунами, які встановлено паралельно. Ця умова виконується за рахунок рівності пружно-динамічних ККД моторно-трансмісійних установок першого і другого двигунів.