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

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/64481

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 23

Енерготехнологічна адаптація тракторів загального призначення
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Лебедєв, Анатолій Тихонович; Лебедєв, Сергій Анатолійович; Коробко, Андрій Іванович; Шуляк, Михайло Леонідович; Мурчич, Максим Миколайович; Пирогов, Олексій Олексійович
В статті викладені проблеми енерготехнологічної адаптації тракторів загального призначення. Визначено, що енерготехнологічна адаптація тракторів загального призначення оцінюється за ступенем зниження його енерговитрат в агротехнологіях при реалізації біопотенціалу сільгоспкультур. Обґрунтовані тягово-енергетичні режими роботи трактора для основних груп ґрунтообробки при нестабільному тяговому навантаженні. Доказано, що реалізація тягово-енергетичних показників трактора ефективно при оцінці їх взаємозв’язку з біопотенціалом оброблюваних сільгоспкультур. Теоретично обґрунтовані і практично реалізована методика забезпечення відповідності енерговитрат тракторного агрегату і втрат енергії врожаю оброблюваних сільгоспкультур. Запропонована методика оцінки біопотенціалу сортових можливостей основних сільгоспкультур, що базується на оптимізації технологічного процесу , а також добрив з врахуванням метеорологічних факторів і природного потенціалу ґрунту. Виконана експлуатаційно-технологічна оцінка енерготехнологічної адаптації тракторів загального призначення при збиранні кукурудзи на зерно і ярової пшениці.
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.
Моделювання управління дорожнім рухом міста та виявлення конкурентних маршрутів за допомогою інтелектуальних транспортних систем
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Венгер, Альбіна Сергіївна
В статті наведено концептуальний підхід до моделювання управління дорожнім рухом міста та виявлення конкурентних маршрутів за допомогою інтелектуальних транспортних систем. Обґрунтовується ідея про те, що моделювання дорожнього руху в транспортних потоках, яке враховує поведінку кожного окремого транспортного засобу, забезпечує найбільш перевірені результати моделювання конкретних перехресть в режимі реального часу для УДР міста. Запропонована методика розробки алгоритму виявлення конкурентних маршрутів, згідно з яким користувачі вибирають оптимальний маршрут. Показано, що методика будується на статистичному взаємозвʼязку між показниками маршрутів та допомагає найбільш точно розрахувати попит на впровадження і вдосконалення транспортної мережі з наступними змінами в її роботі. Розглянуто перерозподіл транспортних потоків для виявлення конкурентних маршрутів у транспортних коридорах та вплив значень випадкових величин на показники маршруту. Доведено, що для опису процесів, що відбуваються в транспортному коридорі, найважливіше значення має вірогідність опису розподілу інтервалів між транспортними засобами, що входять до мережі. Типовим розподілом, що застосовується для цих цілей, є експонентний розподіл. Зроблено висновок, що модель мікрорівня для розрахунку режимів руху ТЗ повинна відповідати тим вимогам, які необхідні для вирішення завдання моделювання УДР міста та виявлення конкурентних маршрутів за допомогою ІТС. Для цих умов характерні значні коливання режимів руху транспортних засобів, зупинки на регульованих перетинах і в заторах, зміна смуги та траєкторії руху, що значно впливає на алгоритм знаходження конкурентного маршруту в транспортному коридорі.
Повнопривідні вантажні автомобілі: проблеми та рішення
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Коробко, Андрій Іванович; Семенов, Ілля
В статті обґрунтована актуальність для України забезпечення функціональної стабільності повнопривідних вантажних автомобілів. Сформульовані методичні основи рішення нових проблем їх використання при змінних параметрах стану та умов роботи. В Україні, як загалом і у світі, стала очевидною тенденція переходу і зростання питомої частки у загальному автопарку повнопривідних вантажних автомобілів для комунальної, будівельної, військової та інших сфер. Дані автомобілі експлуатуються в основному на ґрунтових дорогах у важких кліматичних умовах за відсутності стаціонарних баз технічного обслуговування і ремонту. Для цих автомобілів необхідно виконання теоретичних досліджень та практичних рекомендацій у напрямку забезпечення їх функціональної стабільності. Нові проблеми повнопривідних вантажних автомобілів, що необхідно вирішити: розроблення алгоритму функціональної стабільності; підвищення стійкості, керованості і маневреності; динамічна стабілізація, що базується на аналізі прискорення їх руху; обґрунтування методу оцінювання роботоздатності за змінних параметрів стану; розроблення методології оцінки функціональної точності.
Обґрунтування тактико-технічних характеристик додаткової енергетичної установки при модернізації аеродромного багатоцільового кондиціонера АМК-24/56-131
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Кашканов, Андрій Альбертович; Краснокутський, Володимир Миколайович; Кав'юк, Вадим Володимирович; Матющенко, Сергій Яковлевич
В роботі розглянуті варіанти переобладнання аеродромного багатоцільового кондиціонера АМК-24/56, змонтованого на шасі автомобіля ЗІЛ-131Н. Існуючі підходи з оцінювання якості заміни енергетичних установок передбачають їх використання в якості основного силового агрегату, який забезпечує рух транспортного засобу. Оскільки підлягала заміні додаткова енергетична установка аеродромного багатоцільового кондиціонера, яка не застосовується для забезпечення руху автомобільного шасі, було запропоновано експертну методику багатокритеріального оцінювання якості заміни силового агрегату на основі системного підходу та застосування теорії нечітких множин. За результатами виконаного аналізу для модернізації АМК 24/56-131 було обрано двигун Mercedes-Benz OM364.
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).
Особливості тягового розрахунку тракторного самохідного шасі при агрегатуванні з навісними машинами та знаряддями
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Подригало, Михайло Абович; Краснокутський, Володимир Миколайович; Шевцов, Вадим Михайлович; Панамарьова, Ольга Борисівна
Розглянута математична модель, що описує особливості тягового розрахунку самохідних шасі в навісному агрегаті. Проаналізовані особливості застосування типового тягового розрахунку до самохідних шасі зокрема з урахуванням розподілу сил і моментів в поздовжньо-вертикальній площині, що вливають на зчіпні і тягово потужності якості шасі. Розглянуто агрегатування, при якому відбувається довантаження самохідного шасі вагою машини, що в свою чергу впливає на вертикальну складову реакції ґрунту на робочих органах. Розрахунок тягового опору враховує частину сили опору коченню, що викликається нормальним довантаженням самохідного шасі від силового впливу навісних машин. Таким чином, тяговий опір навісної машини в агрегаті в загальному випадку складається з горизонтальної складової реакції ґрунту на робочих органах і сили опору коченню від довантаження трактора або самохідного шасі при роботі. Співвідношення цих складових в балансі тягового опору визначається прийнятим способом агрегатування і конструктивними параметрами машини. На співвідношення цих складових впливають також умови роботи агрегату: зі збільшенням щільності ґрунтів підвищується опір робочим органам і знижується опір коченню; зменшення щільності, підвищення вологості і інші чинники збільшують опір коченню при одночасному зниженні величини реакції ґрунту на робочих органах.
Обґрунтування конструкційного вибору силової установки електротрактора
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Даниленко, Віталій Дмитрович; Ткачов, В'ячеслав Юрійович; Кожушко, Андрій Павлович; Кожушко, Олексій Михайлович
Технічно обґрунтовано вибір електричного двигуна та конструкційної схеми силової установки при побудові електротрактору малого тягового класу. Використано методику, яка дозволила проаналізувати існуючі електричні двигуни, що використовуються в електричних приводах суміжних галузей промисловості, а також виконано технічне обґрунтування схемного рішення силової установки електричного трактора. Результатом є обґрунтований вибір синхронного двигуна з постійними магнітами, синхронного реактивного двигуна та асинхронного двигуна, як тих що доцільно впроваджувати в електротрактор. Практична значимість роботи полягає у технічному обґрунтуванні вибору схемного рішення для формування електричної силової установки для малопотужних тракторів.
Теоретичні основи ефективності використання транспортного агрегату
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Колєснік, Іван Васильович; Калінін, Євген Іванович; Колєснік, Юліана Ігорівна; Шевченко, Ігор Олександрович
В статті наведено теоретичні основи ефективності використання транспортного агрегату, що сприяють підвищенню продуктивності, надійності та довговічності роботи, поліпшенню тягово-зчіпних властивостей, гальмівних якостей, стійкості, зниження витрати палива трактора, базується на взаємодоповнюючих та основних динамічних і кінематичних залежностях руху трактора та причепа.
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.