Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/32714

Назва: Dynamic model of a closed-loop hydraulic system for speed control through gear differential
Інші назви: Динамічна модель замкнутої гідросистеми для керування швидкістю через зубчастий диференціал
Автори: Стрілець, Олег Романович
Малащенко, Володимир Олександрович
Стрілець, Володимир Миколайович
Strilets, Oleh
Malashchenko, Volodymyr
Strilets, Volodymyr
Приналежність: Національний університет водного господарства та природокористування, Рівне, Україна
Національний університет «Львівська політехніка», Львів, Україна
National University of Water And Environmental Engineering, Rivne, Ukraine
Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine
Бібліографічний опис: Strilets O. Dynamic model of a closed-loop hydraulic system for speed control through gear differential / Oleh Strilets, Volodymyr Malashchenko, Volodymyr Strilets // Visnyk TNTU. — Tern. : TNTU, 2020. — Vol 98. — No 2. — P. 91–98.
Bibliographic description: Strilets O., Malashchenko V., Strilets V. (2020) Dynamic model of a closed-loop hydraulic system for speed control through gear differential. Visnyk TNTU (Tern.), vol. 98, no 2, pp. 91-98.
Є частиною видання: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 2 (98), 2020
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 2 (98), 2020
Журнал/збірник: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Випуск/№ : 2
Том: 98
Дата публікації: 10-чер-2020
Дата подання: 2-чер-2020
Дата внесення: 29-вер-2020
Видавництво: ТНТУ
TNTU
Місце видання, проведення: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.02.091
УДК: 621.833.65
Теми: замкнута гідросистема
шестеренчастий гідронасос
зубчастий диференціал
сонячне зубчасте колесо
епіцикл
водило
динамічна модель
closed-loop hydraulic system
hydraulic gear pump
gear differential
sun gear
ring gear
planet
dynamic model
Кількість сторінок: 8
Діапазон сторінок: 91-98
Початкова сторінка: 91
Кінцева сторінка: 98
Короткий огляд (реферат): В сучасному машинобудуванні для керування змінами швидкості різних машин використовуються ступінчасті й безступінчасті коробки швидкостей. Відомі пристрої керування змінами швидкості мають багато недоліків, які негативно впливають на довговічність і надійність деталей приводів і машин у цілому. Розроблення на рівні винаходів вантажоупорного зупинника у вигляді замкнутої гідросистеми (пат. № 2211796 RU і пат. № 44135 UA) й застосування його у зубчастих диференціалах дозволило розробити ряд пристроїв для керування змінами швидкості у механічних приводах за рахунок регулювання руху рідини в замкнутій гідросистемі. Це пов’язано з тим, що зубчастий диференціал володіє двома ступенями вільності й у передавання руху приймає три ланки – сонячне зубчасте колесо, епіцикл та водило. Запропоновано, щоб одну із ланок використовувати для керування процесом зміни швидкості між ведучою і веденою ланками за допомогою замкнутої гідросистеми. Розроблені на рівні корисних моделей ряд нових пристроїв керування змінами швидкості підвищують роботоздатність техніки, що підтверджують проведені теоретично-комп’ютерні кінематичні та енергетичні дослідження. Розглянуті останні дослідження й публікації присвячені об’ємному гідроприводу з шестеренчастими гідронасосами. Аналізуючи їх бачимо, що наукові роботи, пов’язані з застосуванням об’ємних гідроприводів із шестеренчастими насосами, мало пов’язані з замкнутими гідросистемами. Метою даної роботи є отримання математичної динамічної моделі замкнутої гідросистеми для керування змінами швидкості через зубчастий диференціал, яка складається з двигуна, зубчастої передачі, шестеренчастого гідронасоса, замкнутого трубопроводу й регулювального крана. Двигуном може бути сонячне зубчасте колесо чи епіцикл, або водило зубчастого диференціала. За допомогою замкнутої гідросистеми можна змінювати швидкість сонячного зубчастого колеса або епіцикла, або водила від max M, коли шестеренчастий гідронасос перекачує рідину в замкнутій гідросистемі у вигляді трубопроводу, коли трубопровід відкритий. А коли трубопровід закритий регулювальним краном, шестеренчастий гідронасос буде зупинений і ланка, на якій встановлена замкнута гідросистема, буде зупинена 0 M . Для досягнення мети рух механічної системи у формалізованому вигляді змодельовано рівнянням Лагранжа ІІ роду. Для цього складено вирази для кінетичної енергії й обертального моменту та отримано диференціальне рівняння, яке виражає математичну динамічну модель замкнутої гідросистеми. Отримані результати можуть бути підґрунтям для проведення кількісного аналізу кінематичних та силових залежностей механічного привода з гідросистемним керуванням.
A mathematical dynamic model of a closed hydraulic system for controlling speed changes through a gear differential, which consists of a motor, a gear transmission, a gear hydraulic pump, a closed-loop pipeline, and a control valve, is obtained. The engine can be a solar gear, or an epicycle, or a gear differential, and with the help of a closed hydraulic system, you can change the speed of the solar gear, or an epicycle, or a carrier from when the gear pump pumps fluid in a closed pipe. when the pipeline is closed by the regulating crane, the gear hydraulic pump will be stopped and the link on which the closed hydraulic system is installed will be stopped. The result is an analytical expression to determine the speed of the fluid in a closed hydraulic system, which depends on the angular velocity of the engine – the control links of the solar gear, or epicycle, or carrier.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/32714
ISSN: 2522-4433
Власник авторського права: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2020
URL-посилання пов’язаного матеріалу: https://doi.org/10.15276/opu.2.52.2017.05
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.110683
https://doi.org/10.29354/diag/112397
https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-6/10
https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2017.12.042
https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2019.01.011
https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.03.014
https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2016.02.020
https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2019.103604
https://doi.org/10.20998/2079-0775.2018.25.17
https://doi.org/10.1016/
Перелік літератури: 1. Малащенко В. О., Стрілець О. Р., Стрілець В. М. Класифікація способів і пристроїв керування процесом зміни швидкості у техніці. Підйомно-транспортна техніка. Одеса: ОНПУ, 2015. № 1. С. 70–78.
2. Malashchenko V., Strilets О., Strilets V. Fundamentals of Creation of New Devices for Speed Change Management. Ukrainian Journal of Mechanical Engineering and Materials Science. 2015. Vol. 1. No. 2. P. 11–20.
3. Стрілець О. Р. Керування змінами швидкості за допомогою диференціальної передачі через епіцикл. Вісник Тернопільського національного технічного університету. 2015. № 4 (80). С. 129–135.
4. Стрілець О. Р. Керування процесом зміни швидкості за допомогою диференціальної передачі через сонячне зубчасте колесо. Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. 2015. № 5 (229). С. 68–72.
5. Стрілець О. Р. Керування процесом зміни швидкості за допомогою диференціальної передачі через водило. Вісник Кременчуцького національного університету. 2015. Вип. 6 (95). С. 72–77.
6. Strilets O. R. The efficiency of the differential gear to devices for controlling the speed change through a sun gear. Odes’kyi Politechnichnyi Universytet. Pratsi, Issue 2 (52), 2017. P. 29–38. https://doi.org/10.15276/opu.2.52.2017.05
7. Mаlashchenkо V., Strilets О., & Strilets V. Determining performance efficiency of the differential in a device for speed change through ring gear. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. No. 6 (7 (90)). P. 51–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.110683.
8. Malashchenko V., Strilets O., Strilets V., Klysz S. Investigation of the energy effectiveness of multistage differential gears when the speed is changed by the carrier. Diagnostyka. Warchava. 2019. Vol. 20. No. 6. P. 57–64. https://doi.org/10.29354/diag/112397
9. Strilets O. R., Malashchenko V. О., Strilets V. М. Energy effectiveness of the differential of a device for speed change through the sun gear. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2019. № 6. P. 52–57. https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-6/10
10. Scheaua Fănel. The Use Of Numerical Analysis In Order To Highlight The Fluid Dynamics Inside A Hydraulic Gear Pump Model. Journal of Industrial Design and Engineering Graphics. 2015. 10 (3). P. 33–36.
11. Rituraj F., Vacca A. External gear pumps operating with non-Newtonian fluids: Modelling and experimental validation. Mech. Syst. Signal Process. 2018. 106. P. 284–302. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2017.12.042
12. Dawei Liu, Yanbo Ba, Tingzhi Ren Flow fluctuation abatement of high-order elliptical gear pump by external noncircular gear drive. Mechanism Theory. 2019. 134. P. 338–348. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2019.01.011
13. Yonghan Yoon, Byung-Ho Park, Jaesool Shim, Yong-Oun Han, Byeong-Joo Hong, Song-Hyun Yun Numerical simulation of three-dimensional external gear pump using immersed solid method. Applied Thermal Engineering. 2017. 118. P. 539–550. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.03.014
14. Battarra M., Mucchi E., A method for variable pressure load estimation in spur and helical gear pumps. Mechanical Systems and Signal Processing. 76–77. P. 265–282. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2016.02.020
15. A. Ransegnola, T., Zhao, X., Vacca, A., A comparison of helical and spur external gear machines for fluid power applications: Design and optimization. Mechanism and Machine Theory, 2019, 142, 103604. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2019.103604
16. Стрілець О. Р., Малащенко В. О., Стрілець В. М. Оцінка надійності пристроїв керування змінами швидкості через зубчасті диференціали на основі їх енергетичної ефективності. Науковий журнал «Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів». 2018. № 13. С. 147–154.
17. Малащенко В. А., Стрилец О. Р., Стрелец В. Н. Оценка энергетической эффективности зубчатых дифференциалов устройств управления скоростью определением коэффициента полезного действия. Сборник трудов 4-го Московского Международного симпозиума «Приводная техника и компоненты машин». М.: РОСПТО – ИМАШ РАН, 2018. С. 36–41.
18. Стрілець О. Р., Малащенко В. О., Стрілець В. М. Обґрунтування будови і принципу роботи зупинника для ланки керування швидкістю зубчастого диференціала. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Збірник наукових праць. Серія: Машинознавство та САПР. 2018. № 25 (1301). С. 89–92. https://doi.org/10.20998/2079-0775.2018.25.17
References: 1. Malashchenko V. О., Strilets O. R., Strilets V. М. Klasyfikatsiya sposobiv i prystroyiv keruvannya protsesom zminy shvydkosti u tekhnitsi. Pidyomno-transportna tekhnika. Odesa: ONPU, 2015. No. 1. P. 70–78. [In Ukrainian].
2. Malashchenko V., Strilets О., Strilets V. Fundamentals of Creation of New Devices for Speed Change Management. Ukrainian Journal of Mechanical Engineering and Materials Science. Lviv, 2015. Vol. 1. No. 2. P. 11–20.
3. Strilets O. R. Keruvannya zminamy shvydkosti za dopomohoyu dyferentsialnoyi peredachi cherez epitsykl. Visnyk Ternopilskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Ternopil: TNTU, 2015. No. 4 (80). P. 129–135. [In Ukrainian].
4. Strilets O. R. Keruvannya protsesom zminy shvydkosti za dopomohoyu dyferentsialnoyi peredachi cherez sonyachne zubchaste koleso. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky. Khmelnytskyy: KhNU, 2015. No. 5 (229). P. 68–72. [In Ukrainian].
5. Strilets O. R. Keruvannya protsesom zminy shvydkosti za dopomohoyu dyferentsialnoyi peredachi cherez vodylo. Visnyk Kremenchutskoho natsionalnoho universytetu. Kremenchuk: KrNU, 2015. Iss. 6 (95). P. 72–77. [In Ukrainian].
6. Strilets O. R. The efficiency of the differential gear to devices for controlling the speed change through a sun gear. Odes’kyi Politechnichnyi Universytet. Pratsi, Issue 2 (52), 2017. P. 29–38. https://doi.org/10.15276/opu.2.52.2017.05
7. Mаlashchenkо, V., Strilets, О., & Strilets, V. Determining performance efficiency of the differential in a device for speed change through ring gear. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2017, 6 (7 (90)), P. 51–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.110683.
8. Malashchenko V., Strilets O., Strilets V., Klysz S. Investigation of the energy effectiveness of multistage differential gears when the speed is changed by the carrier. Diagnostyka. Warchava, 2019. Vol. 20. No. 6. P. 57–64. https://doi.org/10.29354/diag/112397
9. Strilets O. R., Malashchenko V. О., Strilets V. М. Energy effectiveness of the differential of a device for speed change through the sun gear. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. Dniрrо: NHU, 2019. No. 6. P. 52–57. https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-6/10
10. Scheaua Fănel. The Use Of Numerical Analysis In Order To Highlight The Fluid Dynamics Inside A Hydraulic Gear Pump Model. Journal of Industrial Design and Engineering Graphics. 2015. 10 (3). P. 33–36.
11. Rituraj, F., Vacca, A. (2018) External gear pumps operating with non-Newtonian fluids: Modelling and experimental validation. Mech. Syst. Signal Process. 106, P. 284–302. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2017.12.042
12. Dawei Liu, Yanbo Ba, Tingzhi Ren (2019) Flow fluctuation abatement of high-order elliptical gear pump by external noncircular gear drive. Mechanism Theory, 134, P. 338–348. https://doi.org/10.1016/ j.mechmachtheory.2019.01.011
13. Yonghan Yoon, Byung-Ho Park, Jaesool Shim, Yong-Oun Han, Byeong-Joo Hong, Song-Hyun Yun, (2017) Numerical simulation of three-dimensional external gear pump using immersed solid method. Applied Thermal Engineering, 118, P. 539–550. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.03.014
14. Battarra, M., Mucchi, E., A method for variable pressure load estimation in spur and helical gear pumps. Mechanical Systems and Signal Processing. 76–77, P. 265–282. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2016.02.020
15. A. Ransegnola, T., Zhao, X., Vacca, A., (2019) A comparison of helical and spur external gear machines for fluid power applications: Design and optimization. Mechanism and Machine Theory, 142, 103604. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2019.103604
16. Strilets O. R., Malashchenko V. О., Strilets V. М. Otsinka nadiynosti prystroyiv keruvannya zminamy shvydkosti cherez zubchasti dyferentsialy na osnovi yikh enerhetychnoyi efektyvnosti. Naukovyy zhurnal “Tekhnichnyy servis ahropromyslovoho, lisovoho ta transportnoho kompleksiv”. Kharkiv: KhNTUSH, 2018. No. 13. P. 147–154. [In Ukrainian].
17. Malashchenko V. О., Strilets O. R., Strilets V. М. Otsenka energeticheskoy effektivnosti zubchatykh differentsialov ustroystv upravleniya skorostyu opredeleniyem koeffitsiyenta poleznogo deystviya. Sbornik trudov 4-go Moskovskogo Mezhdunarodnogo simpoziuma “Privodnaya tekhnika i komponenty mashin”. M.: ROSPTO – IMASH RAN, 2018. P. 36–41. [In Russian].
18. Strilets O. R., Malashchenko V. О., Strilets V. М. Obgruntuvannya budovy i pryntsypu roboty zupynnyka dlya lanky keruvannya shvydkistyu zubchastoho dyferentsiala. Visnyk Natsionalʹnoho tekhnichnoho universytetu “KHPI”. Zbirnyk naukovykh pratsʹ. Seriya: Mashynoznavstvo ta SAPR. Kharkiv: NTU “KhPI”, 2018. No. 25 (1301). P. 89–92. [In Ukrainian]. https://doi.org/10.20998/2079-0775.2018.25.17
Тип вмісту: Article
Розташовується у зібраннях:Вісник ТНТУ, 2020, № 2 (98)



Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.