ОПТИМІЗАЦІЯ МАС ОБЕРТАЛЬНИХ ВУЗЛІВ МЕХАНІЧНИХ ПЕРЕДАЧ МАШИННОГО АГРЕГАТУ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15407/scine21.02.093

Ключові слова:

механічна передача, машинний агрегат, маховик, вузол, маса, зубчасте колесо, вал, крутний момент

Анотація

Вступ. Необхідність стабілізації кінематичних та динамічних характеристик машинного агрегату, які мають періодичний характер зміни при усталеному режимі роботи, обумовлює пошук методів підбору махових мас для підвищення продуктивності виконавчого органу машини.
Проблематика. Стабілізацію параметрів машинного агрегату забезпечують додаткові махові маси, що призводить до збільшення ваги механізму та його інерційності. Тому доцільно проєктувати нові механічні передачі з відповідними масами обертальних вузлів, які могли б виконувати функцію махової маси.
Мета. Розроблення методу оцінки маси обертального вузла механічної передачі на етапі попереднього проєктування з використанням силових параметрів машинного агрегату.
Матеріали й методи. Використано аналітичні методи дослідження залежностей, отриманих на основі моделі машинного агрегату та обертального вузла механічної передачі з циліндричними зубчастими колесами.
Результати. Встановлено функціональну залежність маси обертального вузла механічної передачі від крутного моменту, передаточного числа та механічних характеристик матеріалів зубчастих коліс і валу. Введені коефіцієнти маси зубчастих коліс та валу дають можливість варіювати вибором матеріалу або термообробкою, що суттєво розширює діапазон пошуку оптимального варіанту та спрощує вирішення поставленої багатоваріантної задачі конструювання.
Висновки. Запропонований метод оцінки маси обертального вузла механічної передачі на етапі попереднього проєктування на основі силових параметрів машинного агрегату є перспективним, оскільки відповідні силові характеристики та механічні властивості матеріалів зубчастих коліс та валів визначені однозначно. Такий підхід дозволить підібрати відповідну масу ланок складальних одиниць, моменти інерції яких відповідатимуть маховому моменту маховика, що, у свою чергу, забезпечить необхідну стабілізацію кінематичних та динамічних характеристик машинного агрегату.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Li, M., Azarm, S., Boyars, A. (2006). A new deterministic approach using sensitivity region measures for multi-objective robust and feasibility robust design optimization. J. Mech. Des., 128(4), 874—883. https://doi.org/10.1115/1.2202884

Chasov, D. (2016). Determining the equation of surface of additional blade of a screw conveyor. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies (Engineering technological systems), 5/1(83), 4—9. https://doi.org/10.15587/1729-4061. 2016.80606

Chasov, D., Sorokina, L., Havrylin, S. (2017). Aspects of distance learning fo engineering sciences. Effective Development of Teachers Skills in the Area of ICT and E-learning, 319—331.

Beihul, O., Grischenko, D., Beihul, V., Chasov, D., Lepetova, A., Kolyada, B. (2020). Devising a procedure for calculating the designed strength of a kingpin-type load-carrying system for an articulated tractor container carrier. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies (Engineering technological systems), 5/7 (107), 22—29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.214133

Genta, G. (2014). Kinetic Energy Storage: Theory and Practice of Advanced Flywheel Systems. Butterworth-Heinemann.

Rupp, A., Baier, H., Mertiny, P., Secanell, M. (2016). Analysis of a flywheel energy storage system for light rail transit. Energy, 107, 625—638. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.04.051

Kim, S. J., Hayat, K., Nasir, S. U., Ha, S. K. (2014). Design and fabrication of hybrid composite hubs for a multi-rim flywheel energy storage system. Composite Structures, 107, 19—29. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2013.07.032

Romaniuk, O. D., Telіpko, L. P. (2019). Optimization of the transmission function of the mechanical transmission in order to improve the accuracy of the machine unit. Collection of scholarly papers of Dniprovsk State Technical University (Technical Sciences), 1(34), 34—38 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31319/2519-2884.34.2019.6

Romaniuk, O. D., Telіpko, L. P. (2020). General methods of optimization of kinematic and dynamic parameters of the machine unit. Collection of scholarly papers of Dniprovsk State Technical University (Technical Sciences), 2(37), 17—21. https://doi.org/10.31319/2519-2884.37.2020.4 [in Ukrainian].

Vasilieva, E., Kuzіo, I. (2014). Optimization of the structural components of gearwheels of cylindrical reducing gears. Econtechmod. An international quarterly journal on economics in technology, new technologies and modeling processes, 1, 127—133.

Gulida, E. M., Vasylieva, O. E. (2007). Optimization of structural elements of cylindrical gears in the process of their design. Problems of quality and durability of gears of reducers, their parts and assemblies, 21, 191—197 [in Ukrainian].

Romaniuk, O. D. (2015). The choice of wing parts by weight of gear mechanisms based on optimizing the transfer function. Mathematical Modeling, 2(33), 52—54 [in Ukrainian].

Romaniuk, O. D. (2016). Optimization of the masses of gears mechanical transmission during the preliminary design. Mathematical Modeling, 2(35), 35—38 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.1007/s00283-016-9671-0

Romaniuk, O.D. (2018). Basic approaches to mass optimization of toothed wheels of mechanical transmission. Ma thematical Modeling, 1(38), 118—123. https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(38)2018.129038 [in Ukrainian].

Romaniuk, O. D. (2019). Development of rotary units mechanical transmission mathematical model. Mathematical Modeling, 2(41), 53—61. https://doi.org/10.31319/2519-8106.2(41)2019.185045

Romaniuk, O. D. (2020). Optimization of masses of shafts and bearings of mechanical transfer. Mathematical Modeling, 1(42), 41—47. https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(42)2020.206940 [in Ukrainian].

Romaniuk, O. D. (2021). Optimization of stepped gears according to strength criteria. Mathematical Modeling, 1(42), 41—47. https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(44)2021.235932 [in Ukrainian].

Pavlyshhe, V. T. (2013). Fundamentals of design and calculation of machine parts. Kyiv [in Ukrainian].

Pisarenko, G. S., Yakovlev, A. P., Matveev, V. V. (1988). Handbook of Strength of Materials (Ed. by G. S. Pisarenko). Kyiv [in Russian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-04-12

Як цитувати

Романюк, О., Часов, Д., Романюк, Я., Сасов, О., & Бейгул, В. (2025). ОПТИМІЗАЦІЯ МАС ОБЕРТАЛЬНИХ ВУЗЛІВ МЕХАНІЧНИХ ПЕРЕДАЧ МАШИННОГО АГРЕГАТУ. Science and Innovation, 21(2), 93–100. https://doi.org/10.15407/scine21.02.093

Номер

Розділ

Наукові основи інноваційної діяльності