DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0775.2019.2.07

ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕХНІЧНИХ РІШЕНЬ ГІДРОПЕРЕДАЧ ПЕРСПЕКТИВНИХ ТАНКОВИХ ТРАНСМІСІЙ НА ОСНОВІ МОДЕЛЮВАННЯ КОНТАКТНОЇ ВЗАЄМОДІЇ КУЛЬКОВОГО ПОРШНЯ ІЗ БІГОВОЮ ДОРІЖКОЮ

Mykola Tkachuk, Andrey Grabovskiy, Andrii Lipeiko, Borys Lytvyn, Oleg Rіkunov, Mariia Saverska, Ganna Tkachuk, Volodymyr Serykov

Анотація


З метою забезпечення високих технічних характеристик гідрооб’ємних передач для оснащення перспективних танкових трансмісій здійснено дослідження напружено-деформованого стану кулькових поршнів. Ці поршні перебувають у контактній взаємодії зі статорним кільцем. Для визначення напружено-деформованого стану кулькових поршнів розроблено скінченно-елементну модель із варійованими проектними параметрами. Для моделювання контактної жорсткості поверхневого шару введено проміжний шар із варійованим модулем пружності матеріалу. У ході досліджень варіюється також притискне зусилля кулькового поршня до бігової доріжки. На основі аналізу результатів розрахунків установлені закономірності впливу варійованих параметрів на міцність кулькових поршнів. Розроблені рекомендації стосовно підвищення рівня технічних рішень.


Ключові слова


міцність; перспективні танкові трансмісії; гідрооб’ємна передача; кульковий поршень; бігова доріжка; напружено-деформований стан; контактна взаємодія

Повний текст:

PDF

Посилання


Avrunin G.A., Kabanenko I.V., Havil V.V., Istratov A.V. and oth. Ob’emnaya gidroperedacha s sharikovyimi porshnyami GOP-900: harakteristiki i tehnicheskiy uroven [Volumetric hydraulic transmission with ball pistons GOP-900]. Mehanika ta mashinobuduvannya. 2004, no. 1, pp. 14–21.

Shatohin V. M., Shatohina N. V., Sobol` V. M. Vibracijna diagnosty`chna model` kul`kovy`h radial`no-porshnevy`h nasosiv gidroob’yemny`h peredach [Vibrating diagnostic model of ball-joint radial piston hydraulic pump]. Avtomaty`zaciya vy`robny`chy`x procesiv u mashy`nobuduvanni ta pry`ladobuduvanni. 2014, no. 48, pp. 30-37.

Polyarus A. V., Tokaev V.V., Krugovaya M.A., Gradoboeva O.M. Optimizatsiya zazorov v dvizhuschihsya soedineniyah gidroob’emnyih peredach na etape proektirovaniya [Optimization of clearances in moving joints of hydraulic gears at the design stage] Vestnik Kharkovskogo natsionalnogo avtomobilno-dorozhnogo universitetu. 2011, KhNADU Publ., no. 53, pp. 91-94.

Shevtsov V.M. Eksperimentalnoe issledovanie polnopotochnoy gidroob’emnoy peredachi [An experimental study of full-flow hydrostatic transmission]. Mashinostroenie. 2016, no. 75, pp. 58-62.

Shatokhin V.M., Gran`ko B.F., Sobol` V.M. Vibracijna diagnosty`ka znoshennya cy`lindro-porshnevy`h par nasosiv gidroob’yemny`h peredach iz kul`kovy`my` porshnyamy` [Vibration diagnostics of cylindrical piston pairs of hydraulic displacement pumps with ball pistons]. Vibraciyi v texnici ta texnologiyax. 2014, no. 4(76), pp. 90-99

Bibik D.V. K voprosu o gidroob’emnoy mehanicheskoy transmissii [To the issue of hydrostatic mechanical transmission]. Visny`k Nacional`nogo tehnichnogo universy`tetu «Kharkivs`ky`j politehnichny`j insty`tut»: Integrirovannyie tehnologii i energosberezhenie. 2008, no. 2, pp. 67-72.

Bibik D.V. Analiz poter s uchetom deformatsiy v radialnoy gidroob’emnoy peredache s sharikovyimi porshnyami [Analysis of losses taking into account deformations in a radial hydrostatic transmission with ball pistons]. Vestnik BGTU im. V.G. Shuhova. 2014, no. 3, pp. 72-75.

Sharipov V. M. Proektirovanie mehanicheskih, gidromehanicheskih i gidroob’emnyih peredach traktorov [Design of mechanical, hydromechanical and hydrostatic gears of tractors]. Moscow, MGTU “MAMI” Publ., 2002. 300 p.

Tkachuk M.M. Numerical Methods for Contact Analysis of Complex-Shaped Bodies with Account for Non-Linear Interface Layers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018, no. 5/7(95), pp. 22–31

N.B. Skripchenko, A.V. Tkachuk, N.N. Tkachuk, E.I. Kasay, B.I. Kryilyuk. Vliyanie formyi begovoy dorozhki na kontaktnoe vzaimodeystvie s sharovyimi porshnyami radialnoy gidroperedachi [The influence of the shape of the treadmill on the contact interaction with the ball pistons of the radial hydraulic transmission]. Visnik Natsionalnogo Tehnichnogo Universitetu «Kharkivskiy Politehnichniy Institut». Kharkiv, NTU «KhPI». 2015, no. 31 (1140), pp. 81–100.

Tkachuk N.N., Skripchenko N.B., Tkachuk N.A., Grabovskiy A.V. Kontaktnoe vzaimodeystvie slozhnoprofilnyih detaley mashinostroitelnyih konstruktsiy s uchetom lokalnoy podatlivosti poverhnostnogo sloya [Contact interaction of complex parts of engineering structures, taking into account the local flexibility of the surface layer]. Kharkov: FOP Panov A.N. Publ., 2017. 148 p.

Tkachuk N.N. Kontaktnoe vzaimodeystvie slozhnoprofilnyih elementov mashinostroitelnyih konstruktsiy s kinematicheski sopryazhennyimi poverhnostyami [Contact interaction of complex elements of engineering structures with kinematically coupled surfaces]. Kharkov: FOP Panov A.N. Publ., 2017. 188 p.

Tkachuk, M.M., Skripchenko, N., Tkachuk, M.A. and Grabovskiy, A. Numerical methods for contact analysis of complex-shaped bodies with account for non-linear interface layers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018, no. 5, pp. 22-31.

Zienkiewicz, O. C., Taylor R. L., Zhu J. Z. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals]. 7th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann. 2013. 756 p.

Gwinner J., Stephan E. P. FEM-BEM Coupling: Treatment of Boundary Value Transmission and Contact Problems Advanced Boundary Element Methods. 2018.

Kalker J.J. Variational principles of contact elastostatics. J. Inst. Math. and Appl. 1977, no. 20, pp. 199–221.

Tkachuk M. A numerical method for axisymmetric adhesive contact based on Kalker’s variational principle. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2018, no. 3/7(93), pp. 34–41.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Аврунин Г.А., Кабаненко И.В., Хавиль В.В., Истратов А.В. и др. Объемная гидропередача с шариковыми поршнями ГОП-900: характеристики и технический уровень. Механіка та машинобудування.– 2004.– №1. – с.14–21.
  2. Шатохін В. М., Шатохіна Н. В., Соболь В. М. Вібраційна діагностична модель кулькових радіально-поршневих насосів гідрооб’ємних передач. Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні, 2014. Вип. 48. С. 30-37.
  3. Полярус А. В., Токаев В.В., Круговая М.А., Градобоева О.М. Оптимизация зазоров в движущихся соединениях гидрообъемных передач на этапе проектирования.  Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. Издательство ХНАДУ, 2011. вип. 53. С. 91-94.
  4. Шевцов В.М. Экспериментальное исследование полнопоточной гидрообъемной передачи. Машиностроение. 2016. Вып. 75. С. 58-62
  5. Шатохін В.М., ,Гранько Б.Ф., Соболь В.М. Вібраційна діагностика зношення циліндро-поршневих пар насосів гідрооб’ємних передач із кульковими поршнями. Вібрації в техніці та технологіях. 2014. No 4(76). С. 90-99
  6. Бибик Д.В. К вопросу о гидрообъемной механической трансмиссии. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Интегрированные технологии и энергосбережение. 2008. №2. С. 67-72
  7. Бибик Д.В. Анализ потерь с учетом деформаций в радиальной гидрообъемной передаче с шариковыми поршнями. Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2014. No 3. С. 72-75
  8. Шарипов В. М. Проектирование механических, гидромеханических и гидрообъемных передач тракторов. М.: МГТУ “МАМИ”, 2002. 300 с.
  9. Tkachuk M.M. Numerical Methods for Contact Analysis of Complex-Shaped Bodies with Account for Non-Linear Interface Layers Eastern-European Journal of Enterprise Technologies.  2018.  No 5/7(95).  P. 22–31
  10. Скрипченко Н.Б., А.В. Ткачук, Н.Н. Ткачук, Е.И. Касай, Б.И. Крылюк Влияние формы беговой дорожки на контактное взаимодействие с шаровыми поршнями радиальной гидропередачи. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Харків, НТУ «ХПІ». 2015. № 31 (1140). С. 81–100.
  11. Ткачук Н.Н., Н.Б.  Скрипченко, Н.А. Ткачук, А.В. Грабовский. Контактное взаимодействие сложнопрофильных деталей машиностроительных конструкций с учетом локальной податливости поверхностного слоя. Монографія. Харьков: ФОП Панов А.Н., 2017. 148 с.
  12. Ткачук Н.Н. Контактное взаимодействие сложнопрофильных элементов машиностроительных конструкций с кинематически сопряженными поверхностями. Монографія. Харьков: ФОП Панов А.Н., 2017. 188 с.
  13. Tkachuk M.M., Skripchenko N. Tkachuk, M.A., Grabovskiy A. Numerical methods for contact analysis of complex-shaped bodies with account for non-linear interface layers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018, № 5, pp.22-31.
  14. Zienkiewicz O. C. , R. L. Taylor, J. Z. Zhu. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. 7th ed.  Oxford: Butterworth-Heinemann. 2013. 756 p.
  15. Gwinner J., Stephan E. P. FEM-BEM Coupling: Treatment of Boundary Value Transmission and Contact Problems Advanced Boundary Element Methods. 2018.
  16. Kalker J.J. Variational principles of contact elastostatics. J. Inst. Math. and Appl. 1977. Vol. 20. Р. 199–221.
  17. Tkachuk M. A numerical method for axisymmetric adhesive contact based on Kalker’s variational principle. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2018. No 3/7(93). P. 34–41.




ISSN 2079-0775. Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ».