Вісник машинобудування та транспорту. 2019. № 2
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/30819
2024-03-28T15:02:20ZВплив контактних навантажень на властивості робочого наплавленого шару молотків зернодробарки
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/30881
Вплив контактних навантажень на властивості робочого наплавленого шару молотків зернодробарки
Шиліна, О. П.; Shilina, O.; Шилина, Е. П.
В роботі розглянуто вплив контактних навантажень на зміну структури та властивості робочого наплавленого шару ножів зернодробарок.
Такі фактори як матеріал молотків; навантаження та швидкість обертання барабану зернодробарки впливають на зносостійкість покриттів. Зміцнення мікрооб’єму металу у процесі фазових перетворень сприяє підвищенню його твердості та зносостійкості наплавленого металу. Під впливом контактних навантажень відбувається пластичне деформування поверхневих шарів в результаті наклепу і додатково за рахунок деформаційного перетворення. Дослідження мікроструктури наплавленого металу методами оптичної мікроскопії показали утворення багатофазної структури. При швидкому охолоджені в процесі наплавлення фіксується структура, яка була при нагріві, тому що поліморфні перетворення не встигають пройти, а надлишкові фази виділились. Отримана структура надає наплавленим шарам можливість піддавати їх холодному пластичному деформуванню, в процесі якої вони добре наклепуються і зміцнюються. В процесі наплавлення та швидкому охолодженні аустеніт розпадається з виділенням по границях дрібнодисперсних карбідів, які під впливом деформації упорядковуються та вишиковуються в рівну лінію.
Внаслідок розвитку деформаційного мартенситного перетворення в наплавленому металі досягнуто показників здатності до зміцнення на рівні сплавів, у яких цей показник отримано за рахунок рівня легування карбідоутворюючим елементом (марганцем та хромом), а також максимальний показник ступеня зміцнення Δ. Зміцнення є великим резервом підвищення надійності деталей. Експериментально показано наявність фазових змін під впливом пластичної деформації у наплавленому металі, з утворенням мартенситу деформації. Поєднання наклепу з деформаційним мартенситним перетворенням ефективно зміцнює його основу. Зміцнення мікрооб’єму металу у процесі фазових перетворень підвищує його опір руйнуванню, забезпечуючи більш рівномірний розподіл пластичних деформацій, тому що в роботу включаються незміцнені мікрооб’єми металу.; The influence of contact loads on the change of structure and properties of working welded layer of knives of grain grinders
is considered in the work.
Factors such as: hammer material; the load and rotation speed of the grain crusher drum affect the durability of the coatings.
Strengthening the micro-volume of the metal in the process of phase transformations promotes its hardness and wear
resistance of the weld metal. Under the influence of contact loads, plastic deformation of the surface layers occurs as a result of
slander and additionally due to deformation transformation. Investigation of the microstructure of the weld metal by optical
microscopy revealed the formation of a multiphase structure. With rapid cooling, the welding process fixes the structure that was
under heating, as polymorphic transformations do not have time to go through, and excess phases are released. The resulting
structure allows the deposited layers to be subjected to cold plastic deformation, in the process of which they are well glued and
strengthened. In the process of surfacing and rapid cooling, austenite breaks down with the release of fine carbides along the
boundaries, which are ordered and lined up by a straight line under the influence of deformation.
Due to the development of deformation martensitic transformation in the weld metal, the indexes of the ability to harden at
the level of alloys were obtained, in which this indicator was obtained due to the level of doping with the carbide-forming
element (manganese and chromium), as well as the maximum index of the degree of hardening Δ. Strengthening is a great
reserve for improving the reliability of parts. The presence of phase changes under the influence of plastic deformation in the
weld metal is shown experimentally with the formation of deformation martensite. The combination of slander with deformation
martensitic transformation effectively strengthens its base. Strengthening the micro-volume of the metal in the process of phase
transformations increases its resistance to fracture, providing a more even distribution of plastic deformation, since the work
involves non-reinforcing micro-volumes of the metal.; В работе рассмотрено влияние контактных нагрузок на изменение структуры и свойства рабочего
наплавленного слоя ножей зернодробилок.
Такие факторы как материал молотков; нагрузки и скорость вращения барабана зернодробилки влияют на
износостойкость покрытий. Деформирование микрообъема наплавленного металла в процессе фазовых
превращений способствует повышению его твердости и износостойкости. Под влиянием контактных нагрузок
происходит пластическое деформирование поверхностных слоев в результате наклепывания и дополнительно за
счет деформационного упрочнения. Исследование микроструктуры наплавленного металла методами оптической
микроскопии показали образование многофазной структуры. При быстром охлаждении в процессе наплавки
фиксируется структура, которая была при нагреве, так как полиморфные превращения не успевают пройти, а
избыточные фазы выделиться. Полученная структура придает наплавленным слоям возможность подвергать их
холодному пластическому деформированию, в процессе которой они хорошо наклепываются и упрочняются. В
процессе наплавки при быстром охлаждении аустенит распадается с выделением по границам мелкодисперсных
карбидов, которые под влиянием деформации упорядочиваются и выстраиваются ровной линией.
Вследствие развития деформационного мартенситного превращения в наплавленном металле, достигнуты
показатели способности к упрочнению на уровне сплавов, у которых этот показатель получен за счет уровня
легирования карбидообразующим элементом (марганцем и хромом), а также максимальный показатель степени
упрочнения Δ. Упрочнение является большим резервом повышения надежности деталей. Экспериментально
показано наличие фазовых изменений под влиянием пластической деформации в наплавленном металле, с
образованием мартенсита деформации. Сочетание наклепа с деформационным мартенситным превращением
эффективно упрочняет его основу. Упрочнение микрообъема металла в процессе фазовых превращений повышает
его сопротивление разрушению, обеспечивая более равномерное распределение пластических деформаций, так как
в работу включаются неупрочненные микрообъемы металла.
2019-01-01T00:00:00ZОптимізація параметрів чотириланкової кермової трапеції на основі плоскої моделі
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/30880
Оптимізація параметрів чотириланкової кермової трапеції на основі плоскої моделі
Черненко, С. М.; Клімов, Е. С.; Черниш, А. А.; Пузир, Р. Г.; Chernenko, S.; Klimov, E.; Chernish, A.; Puzyr, R.; Черненко, С. М.; Климов, Э. С.; Черныш, А. А.; Пузырь, Р. Г.
Керованість багатовісних транспортних засобів суттєво залежить від кінематики повороту
керованих коліс, яка визначається параметрами кермового приводу, однією зі складових якого є кермова
трапеція. За наявності у таких транспортних засобів більше одного керованого моста параметри
кермових трапецій кожного мають забезпечувати поворот керованих коліс на різні кути. За
неоптимальних параметрів кермових трапецій та кермового приводу порушується керованість
транспортного засобу, стабілізація керованих коліс, зменшується довговічність шин, збільшується
витрата палива.
У роботі запропоновано алгоритм розрахунку кінематичних параметрів чотириланкової кермової
трапеції на основі плоскої моделі. У середовищі Microsoft Excel проведено розрахунки теоретичних та
реальних кутів повороту керованих коліс, проведено оптимізацію базових координат важеля кермової
трапеції. Побудовано графіки залежностей різниці між теоретичними та реальними кутами повороту
коліс першого та другого мостів автомобіля КрАЗ-7634 НЕ від кута повороту. Визначено межі зони
оптимальних значень координат базової точки. Встановлено, що для першого керованого моста наявна
конструкція кермової трапеції забезпечує задовільну кінематику повороту. Для другого керованого
моста доцільно змінити розташування базової точки А0, перемістивши її в зону оптимальних значень
координат. Це дозволить зменшити різницю між теоретичними та реальними кутами повороту
внутрішнього та зовнішнього керованих коліс і покращити кінематику повороту.
Запропонований підхід забезпечує підвищення точності та швидкості розрахунків. Розроблений
алгоритм дозволяє аналізувати вплив конструктивних параметрів будь-якого колісного транспортного
засобу на його кінематику повороту та проводити оптимізацію конструктивних параметрів.
Застосування модуля «Пошук розв’язання» середовища Microsoft Excel не потребує складних
математичних операцій для проведення оптимізації. Кінематика реального просторового кермового
приводу, від якої залежить співвідношення між кутами повороту коліс першого та другого керованих
мостів, а також питання впливу нахилів шворнів на точність розрахунків потребують додаткових
досліджень.; Controllability of multi-axle vehicles depends significantly on the kinematics of steerable wheels, which is determined by the
parameters of the steering system, one of which is the steering linkage. With such vehicles having more than one steering axle,
the steering linkage parameters of each steering axle shall ensure that the steerable wheels are rotated to different angles. At
suboptimal parameters of steering linkage and steering drive the vehicle controllability, stabilization of steerable wheels, tire
durability decreases, fuel consumption increases.
The algorithm of calculating kinematic parameters of a four-link steering linkage based on a flat model is proposed.
Microsoft Excel calculates theoretical and real steer angles, optimizes the basic coordinates of the steering arm. The difference
between the theoretical and actual steer angles of the wheels of the first and second axles of the KrAZ-7634 HE obtained from
the steer angle. The boundaries of the zone of optimal values of the coordinates of the base point are determined. It is
established that for the first steerable axle the existing design of the steering linkage provides satisfactory steering kinematics.
For a second steerable axle, it is advisable to change the location of the base point А0 by moving it to the area of optimal
coordinate values. This will reduce the difference between the theoretical and actual steer angles of the inner and outer
steerable wheels and improve the kinematics of the rotation.
The proposed approach improves the accuracy and speed of calculations. The developed algorithm allows to analyze the
influence of the design parameters of any wheeled vehicle on its steering kinematics and to optimize the design parameters.
The application of the Solution Search module of the Microsoft Excel environment does not require sophisticated mathematical
operations to optimize. The kinematics of a real spatial steering drive, on which the ratio between the steer angles of the wheels
of the first and second steerable axles depends, as well as the question of the influence of the kingpin inclinations angles on the
accuracy of the calculations, needs further research.; Управляемость многоосных транспортных средств существенно зависит от кинематики поворота управляемых колес, которая определяется параметрами рулевого привода, одной из составляющих которого является рулевая трапеция. При наличии в таких транспортных средствах более одного управляемого моста параметры рулевых трапеций каждого управляемого моста должны обеспечивать поворот управляемых колес на разные углы. При неоптимальных параметрах рулевых трапеций и рулевого привода нарушается управляемость транспортного средства, стабилизация управляемых колес, уменьшается долговечность шин, увеличивается расход топлива.
В работе предложен алгоритм расчета кинематических параметров четырехзвенной рулевой трапеции на основе плоской модели. В среде Microsoft Excel проведены расчеты теоретических и реальных углов поворота управляемых колес, проведена оптимизация базовых координат рычага рулевой трапеции. Построены графики зависимостей разницы между теоретическими и реальными углами поворота колес первого и второго мостов автомобиля КрАЗ-7634 НЕ. Определены границы оптимальных координат базовой точки. Установлено, что для первого управляемого моста существующая конструкция рулевой трапеции обеспечивает удовлетворительную кинематику поворота. Для второго управляемого моста целесообразно изменить расположение базовой точки А0, переместив ее в зону оптимальных координат. Это позволит уменьшить разницу между теоретическими и реальными углами поворота внутреннего и внешнего управляемых колес и улучшит кинематику поворота.
Предложенный подход обеспечивает повышение точности и скорости расчетов. Разработанный алгоритм позволяет анализировать влияние конструктивных параметров любого автомобиля на кинематику поворота и проводить оптимизацию конструктивных параметров. Применение модуля «Поиск решения» среды Microsoft Excel не требует сложных математических операций для проведения оптимизации. Кинематика реального пространственного рулевого привода, от которой зависит соотношение между углами поворота колес первого и второго управляемых мостов, а также вопросы влияния наклонов шкворней на точность расчетов требуют дополнительных исследований.
2019-01-01T00:00:00ZМоделювання параметрів функціонування зупиночних пунктів громадського пасажирського транспорту
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/30879
Моделювання параметрів функціонування зупиночних пунктів громадського пасажирського транспорту
Хітров, І. О.; Кристопчук, М. Є.; Пашкевич, С. М.; Khitrov, I.; Krystopchuk, М.; Pashkevych, S.; Хитров, И. А.; Кристопчук, М. Е.; Пашкевич, С. М.
У транспортному обслуговуванні населення міст домінуюче положення займає (і буде займати на віддалену перспективу) міський пасажирський транспорт (МПТ). Функціонування сучасного міста неможливо уявити без розвиненої системи міського пасажирського транспорту, рівень ефективності якої багато в чому визначає умови життя людей і впливає на результати їхньої праці на основному виробництві. За цих умов актуальне значення має проблема визначення соціальної і економічної ефективності пасажирських перевезень. Важливе місце при цьому займає розташування системи зупиночних пунктів на вулично-дорожній мережі міста, яка впливає на доступність транспортних послуг, безпеку руху й на пропускну здатність дороги. Разом з тим, від місця розташування зупиночних пунктів на маршруті та геометричних характеристик посадочних площадок, залежить їхнє облаштування для зручності пасажирів, а також проектування параметрів технологічного процесу перевезення.
Незважаючи на існування відомих методів визначення оптимальної довжини перегону та розроблених норм та правил щодо визначення відстані між зупиночними пунктами на лініях МПТ в межах території населених пунктів, недослідженими залишаються сукупні витрати суспільства при визначенні оптимальної довжини перегону. Також відсутні залежності для визначення місця розташування зупиночних пунктів МПТ у межах площ, що утворенні перехрестям вулиць і доріг.
Нині суспільство встановлює нові вимоги до транспортної системи міста. Населення міста потребує оптимізованих транспортних послуг, за допомогою яких можна було б отримати максимальну користь: мінімальна витрата часу та коштів, соціальна орієнтованість маршрутів тощо. Важливим чинником мобільності населення в місті є структура єдиної транспортної мережі, збалансованість розвитку інженерно-транспортної інфраструктури, стратегія просторового розвитку міської території.
Одним із шляхів скорочення витрат часу населенням міст, що на даний час вважається основним критерієм ефективності функціонування міських пасажирських транспортних систем, є удосконалення транспортно-планувальної організації зупиночних пунктів, які як елемент транспортної мережі міста багато в чому визначають її належне функціонування.
В роботі наведено результати досліджень закономірностей раціонального місця розташування зупиночних пунктів МПТ, при мінімальних перешкодах для транспортного потоку та їх геометричних параметрів.; Urban passenger transport (UPT) is dominant (and will be long-term) in urban transport services. The functioning of a
modern city cannot be imagined without a developed system of urban passenger transport, the level of efficiency of which
largely determines the living conditions of people and affects the results of their work in the main production. In these
circumstances, the problem of determining the social and economic efficiency of passenger transport is relevant. An important
place is the location of the system of stop points on the street-road network of the city, which affects the availability of transport
services, traffic safety and road capacity. At the same time, the location of stopping points on the route and geometric
characteristics of landing sites depend on their arrangement for the convenience of passengers, as well as the design of
parameters of the transport process. Despite the existence of known methods of determining the optimal length of the crossing
and the developed rules and rules for determining the distance between stopping points on the UPT lines within the territory of
settlements, the total costs of the society in determining the optimal length of the crossing remain unexplored. There are also no
dependencies to determine the location of UPT stop points within squares, the formation of streets and roads by the
intersection.
The society now sets new requirements for the city's transport system. The population of the city requires optimized
transport services, with the help of which maximum benefit could be obtained: minimum consumption of time and funds, social
orientation of routes and the like. The main factor of mobility of the population in the city is the structure of the unified transport
network, the balance of development of engineering and transport infrastructure, the strategy of spatial development of the
urban territory. One of the ways to reduce the time spent by the population of cities is now considered the main criterion for the efficiency of
urban passenger transport systems, the improvement of the transport and planning organization of stop points, which are an
element of the transport network of the city and largely determine its normal operation.
The results of studies of regularities of rational location of UPT stop points are presented, with minimal interference for
transport flow and their geometric parameters.; В транспортном обслуживании населения городов доминирующее положение занимает (и будет занимать на
отдаленную перспективу) городской пассажирский транспорт (ГПТ). Функционирование современного города
невозможно представить без развитой системы городского пассажирского транспорта, уровень эффективности
которого во многом определяет условия жизни людей и влияет на результаты их труда на основном производстве.
В этих условиях актуальное значение имеет проблема определения социальной и экономической эффективности
пассажирских перевозок. Важное место при этом занимает расположения системы остановочных пунктов на
улично-дорожной сети города, которая влияет на доступность транспортных услуг, безопасность движения и на
пропускную способность дороги. Вместе с тем, от места расположения остановочных пунктов на маршруте и
геометрических характеристик посадочных площадок, зависит их обустройство для удобства пассажиров, а
также проектирование параметров технологического процесса перевозки. Несмотря на существование известных
методов определения оптимальной длины перегона и разработанных норм и правил определения расстояния между
остановочными пунктами на линиях ГПТ в пределах территории населенных пунктов, неисследованными
остаются совокупные расходы общества при определении оптимальной длины перегона. Также отсутствуют
зависимости для определения местоположения остановочных пунктов ГПТ в пределах площадей, образованных на
перекрестках улиц и дорог.
Сейчас общество устанавливает новые требования относительно транспортной системы города. Населению
города необходимы оптимизированные транспортные услуги, с помощью которых можно было бы получить
максимальную пользу: минимальный расход времени и средств, социальную ориентированность маршрутов и тому
подобное. Главный фактор мобильности населения в городе – структура единой транспортной сети,
сбалансированность развития инженерно-транспортной инфраструктуры, стратегия пространственного
развития городской территории.
Одним из путей сокращения затрат времени населением городов в настоящее время считается основным
критерием эффективности функционирования городских пассажирских транспортных систем, совершенствование
транспортно-планировочной организации остановочных пунктов, которые являются элементом транспортной
сети города и во многом определяют ее нормальную работу.
В работе приведены результаты исследований рационального места расположения остановочных пунктов ГПТ,
при минимальных помехах для транспортного потока и их геометрических параметров.
2019-01-01T00:00:00ZВплив параметрів модернізованого робочого органу мінного трала на його експлуатаційні характеристики
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/30878
Вплив параметрів модернізованого робочого органу мінного трала на його експлуатаційні характеристики
Сокіл, Б. І.; Ємельянов, О. В.; Нагачевський, В. Й.; Нанівський, Р. А.; Sokyl, B.; Yemelianov, O.; Nagachevskyi, V.; Nanivskyi, R.; Сокол, Б. И.; Емельянов, А. В.; Нагачевский, В. И.; Нанивский, Р. А.
Розроблено методику дослідження впливу основних параметрів модернізованого знешкоджуючого
робочого органу мінного трала на його експлуатаційні характеристики. В її основу покладено:
адекватну робочому органу трала розрахункову модель; фізично обґрунтовані припущення щодо дії
ударної хвилі вибуху на знешкоджуючий робочий диск трала та ґрунту на опорний диск; математичну
модель динаміки робочого органу. В сукупності це дозволило отримати аналітичні залежності, які
визначають основні параметри руху робочого U-подібної форми коромисла разом із опорним та робочим
дисками (знешкоджуючого робочого органу мінного трала) в залежності від зовнішніх та внутрішніх
чинників. Показано, що кутова швидкість зумовлена дією ударної хвилі на робочий диск (початкова
кутова швидкість коромисла) залежить не тільки від маси заряду і глибини залягання міни, але й
значною мірою від конфігурації, розмірів дисків та коромисла. Що стосується основних експлуатаційних
характеристик, то вони значною мірою визначаються максимальним кутом повороту U-подібної форми
коромисла – 1 . Отримано алгебраїчну залежність для його визначення. Шляхом чисельної симуляції її та
аналізу отриманих результатів за різних значень маси заряду міни, глибини її залягання, геометричних
параметрів коромисла із дисками встановлено, що запропонована модель робочого органу мінного трала
є більш живучою: для ґрунтів із більшим значенням модуля пружності; робочих дисків меншого діаметра і
меншої їх товщини; менших величин кута між ніжками U-подібної форм коромисла і менших
геометричних їх параметрів. Отримані теоретичні результати служитимуть базою для
широкопланових проектно-конструкторських робіт із модернізації робочих органів мінних тралів з
метою покращення їх експлуатаційних характеристик.; The technique of investigation of the influence of the main parameters of the modernized movable operating element of the
mine trawl on its operating performance has been developed. It is based on: a design model adequate to movable operating
element of the trawl; physically substantiated assumptions regarding the effect of the explosion shock wave on the neutralizi ng
operating disk of the trawl and effect of the ground on the support disk; mathematical model of the movable operating element ’s
dynamics. Taken together, these allow to obtain analytical dependencies that determine the basic parameters of the movement
of the working U-shaped rocker along with the support and operating discs (neutralizing operating body of the mine trawl),
depending on external and internal factors. It is shown that the angular velocity caused by the impact of the shock wave on t he
operating disk (initial angular velocity of the rocker arm) depends not only on the mass of the charge and the depth of the mine’s
occurrence, but also largely on the configuration, size of the disks and the rocker arm. As for the basic operating performan ces,
they are largely determined by the maximum angle of rotation of the U-shaped rocker arm - 1 . An algebraic dependence is obtained for its determination. By numerical simulation and analysis of the results obtained at different values of the mass of the
mine charge, the depth of its occurrence, the geometric parameters of the rocker arm with disks it is found that the proposed
model of the movable operating element of the mine trawl is more viable: for soils with a higher value of the elastic ity modulus;
operating discs of smaller diameter and smaller thickness; smaller angles between the legs of the U-shaped rocker arm and
their smaller geometric parameters. The obtained theoretical results could serve as a basis for wide -ranging design and
engineering works on modernization of movable operating elements of mine trawls in order to improve their performance
characteristics.; Разработана методика исследования влияния основных параметров модернизированного обезвреживающего
рабочего органа минного трала на его эксплуатационные характеристики. В ее основу положено: адекватную
рабочему органу трала расчетную модель; физически обоснованные предположения относительно действия
ударной волны взрыва на обезвреживающий рабочий диск трала и почвы на опорный диск; математическую модель
динамики рабочего органа. В совокупности это позволило получить аналитические зависимости, определяющие
основные параметры движения рабочего U-образной формы коромысла вместе с опорным и рабочим дисками
(обезвреживающего рабочего органа минного трала) в зависимости от внешних и внутренних факторов. Показано,
что угловая скорость обусловлена действием ударной волны на рабочий диск (начальная угловая скорость
коромысла) зависит не только от массы заряда и глубины залегания мины, но и во многом от конфигурации,
размеров дисков и коромысла. Что касается основных эксплуатационных характеристик, то они в значительной
степени определяются максимальным углом поворота U-образной формы коромысла – 1 . Получено
алгебраическую зависимость для его определения. Путем численной симуляции ее и анализа полученных
результатов при различных значениях массы заряда мины, глубины ее залегания, геометрических параметров
коромысла с дисками установлено, что предложенная модель рабочего органа минного трала более живучая: для
почв с большим значением модуля упругости; рабочих дисков меньшего диаметра и меньшей их толщины; меньших
величин угла между ножками U-образной формы коромысла и меньших геометрических их параметров. Полученные
теоретические результаты будут служить базой для широкоплановых проектно-конструкторских работ по
модернизации рабочих органов минных тралов с целью улучшения их эксплуатационных характеристик.
2019-01-01T00:00:00Z