Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
16 results
Search Results
Item Вдосконалення математичної моделі зубчатого зачеплення шестеренного насосу мобільної техніки(ЦНТУ, 2024) Кулєшков, Ю. В.; Руденко, Т. В.; Красота, М. В.; Штомпель, Є. Ю.; Kuleshkov, Yu.; Rudenko, T.; Krasota, M.; Shtompel, Ye.У даній статті пропонується вдосконалена математична модель роботи зубчатого зачеплення шестеренних гідромашинах, яка базується на тому, що швидкості обертання шестерень і радіуси, що з'єднують осі обертання з точкою зачеплення зубів, є різними. Це пояснюється тим, що зуби шестерень, маючи евольвентний профіль, мають певне проковзування при русі один по одному. The purpose of this paper is to establish the relationship between the angle of rotation of the driving gear of a gear hydraulic machine and the angles of rotation of the radii connecting the axes of rotation of the gears with the meshing point, as well as to take into account the slippage of involute profiles of gear teeth relative to each other in mathematical models of the movement of working fluid in gear hydraulic machines.Item Підвищення подачі шестеренних насосів засобів транспорту та сільськогосподарської техніки(ЦНТУ, 2022) Кулєшков, Ю. В.; Красота, М. В.; Руденко, Т. В.; Пузирьов, О. Л.; Зворигін, К. В.; Kuleshkov, Yu.; Krasota, M.; Rudenko, T.; Puzyrov, O.; Zvoryhin, K.Одним з напрямів подальшого вдосконалення конструкції шестеренних насосів гідроприводу сільськогосподарських машин та засобів транспорту є підвищення його питомих показників подачі. Математична модель подачі шестеренного насоса, що пропонується дозволяє визначити параметри зубчастого зачеплення, які мають найбільший вплив на питому подачу шестеренного насоса. The purpose of this publication is to develop a mathematical model of the gear pump, which will develop a method for calculating the gearing of the pump with increased specific feed. One of the promising areas for further development of the gear pump is to increase its supply. And if the design of the pump with high flow is solved by increasing its dimensions - is an engineering problem, then increase the flow while maintaining its dimensions, ie increase the specific flow and specific power of the pump is a rather difficult scientific problem. Using the dimensionless GCUR - it is possible to estimate easily advantages of gearing of any two pairs of gear wheels on giving.From the dependences we see that the GCUR does not depend on the gearing module, which is an unexpected result, because it is known that the module plays a major role in increasing the supply of the pump. It is known that the gearing module plays the role of a scale factor, that is, with the growth of the module increases the RON, but the overall dimensions and weight of the pump increase. Therefore, increasing the RON by increasing the gearing module has its limitations, moreover, this method of increasing the feed is not able to increase the specific feed, and therefore does not increase the technical level of the pump on this parameter The results of the above studies, as well as production experience, show that the most significant effect on the volume utilization of the gear rings has the number of teeth of the pump gears. At the same time, reducing the number of teeth helps to increase the utilization rate of the gear rings. The minimum number of gear teeth z = 8 currently in use in the industry is teeth, which is the classic number of teeth of pump gears with an average value of working volume –q = 32…50 см3Item Зниження масогабаритних показників шестеренного насоса оптимізацією параметрів зубчатого зачеплення(ЦНТУ, 2018) Кулєшков, Ю. В.; Руденко, Т. В.; Красота, М. В.; Осін, Р. А.; Кулешков, Ю. В.; Осин, Р. А.; Kuleshkov, Yu.; Rudenko, T.; Krasota, M.; Osin, R.В статті розглянуті питання зниження маси і габаритів шестеренних насосів шляхом оптимізації параметрів зубчатого зачеплення. Оптимізація проводилась в напрямку підвищення питомих показників насоса: робочого об’єму і подачі. Підвищення питомих показників дозволило знизити габарити вузла насоса, що качає, шляхом зменшення ширини шестерень при збереженні робочого об’єму насоса, що в кінцевому результаті привело до зниження габаритних розмірів і маси зпроектованого насоса. В статье рассмотрены вопросы снижения массы и габаритов шестеренных насосов путем оптимизации параметров зубчатого зацепления. Оптимизация проводилась в направлении повышения удельных показателей насоса: рабочего объема и подачи. Повышение удельных показателей позволило снизить габариты качающего узла насоса путем уменьшения ширины шестерён при сохранении рабочего объема насоса, что в конечном результате привело к снижению габаритных размеров и массы спроектированного насоса. The object of the completed research is reducing mass and dimensions parameters of gear pump with saving of its technical characteristics and realization technical and economical effect. As the result of the optimization gear-tooth system parameters of gear pump, the construction of gear pump with increased specific working volume and output was designed. In the process of adapting the construction of an experimental pump with increased specific working volume to the production conditions, the possibility of decreasing of the gear width with keeping specific working volume, which corresponds to the standard value, was set. This made it possible to reduce the load on the pump bearings, with an offer of new dependence for calculating of the load on the pump bearing, which is determined by the gear-tooth system overlap coefficient. In the process of designing a gear pump with optimal parameters and the adaptation to its operating parameters to standard values, was found the possibility of reducing the dimensions and mass of the designed pump.Item Аналіз теоретичних досліджень геометричних параметрів відсіченої порожнини шестеренного насоса(ЦНТУ, 2017) Кулєшков, Ю. В.; Магонець, Є. В.; Кулєшкова, К. Ю.; Красота, М. В.; Руденко, Т. В.; Kuleshkov, Y.; Magonets, E.; Kuleshkova, K.; Krasota, M.; Rudenko, T.В статті наведені результати аналізу теоретичних досліджень геометричних параметрів відсіченої порожнини шестеренного насоса. Встановлені теоретичні залежності об’єму відсіченої порожнини від параметрів зубчастого зачеплення, а також від положення точки зачеплення на лінії зачеплення шестерень насоса. Отримані теоретичні залежності дозволяють визначити геометричні параметри відсіченої порожнини, при яких виключається явище компресії робочої рідини. Виключення компресії досягнуто завдяки використанню зубчастого зачеплення з асиметричною лінією зачеплення. В роботі вказані недоліки існуючих теоретичних досліджень і вказані напрямки подальшого їх розвитку.The objective of research is to analyze scientific and technical information on the results of theoretical studies of the geometric parameters of the cut-off housing of the gear pump and to determine future direction of research of the processes that take place in the cut-off housing and to formulate the scientific hypothesis of the research. The article presents the results of the analysis of theoretical studies of geometric parameters of the cut-off housing of the gear pump. The theoretical dependences of the volume of the housing on the parameters of toothing were established as well as the position of the point of engagement on the line of contact of a gear pump. The theoretical dependences allow determining geometrical parameters of the cut-off housing which eliminate the phenomenon of the working fluid compression. The avoidance of compression is achieved through the use of toothing with asymmetrical engagement line. The work indicates the shortcomings of existing theoretical research and presents the directions of further development. It was established that one of the possible ways to reduce the impact of the compression of the working fluid in the cut-ff housing is to use toothing with asymmetric line engagement.Item Аналіз гідродинамічних процесів, що відбуваються у відсіченій порожнині шестеренного насоса(КНТУ, 2016) Кулєшков, Ю. В.; Магонець, Є. В.; Кулєшкова, К. Ю.; Руденко, Т. В.; Красота, М. В.; Kuleshkov, Y.; Mahonets, E.; Kuleshkova, K.; Rudenko, T.; Krasota, M.В статті наведені результати аналізу впливу динамічних процесів, що відбуваються у відсіченій порожнині шестеренного насоса на його працездатність. Зазначені умови виникнення компресії і декомпресії робочої рідини у відсіченій порожнині шестеренного насоса. Встановлено взаємозв’язок між компресією і декомпресією робочої рідини, що виникають у відсіченій порожнині шестеренного насоса і негативним впливом цих явищ на працездатність насоса. Зазначено зниження працездатності шестеренного насоса внаслідок негативного впливу гідродинамічних явищ у відсіченій порожнині, що виявляється у підвищеному зношуванні деталей і з’єднань насоса, зниженні довговічності, коефіцієнту подачі, підвищенні пульсації тиску і подачі, збільшенні вібрацій і шуму НШ. The objective of the work is to analyse scientific and technical information and to determine further directions of research of processes taking place in the isolated section of a gear pump and to formulate scientific hypothesis of the research. The article presents the analysis results of the influence of dynamic processes taking place in the isolated section of a gear pump on its operational performance. The conditions of the occurrence of compression and decompression of hydraulic oil in the isolated section of a gear pump were determined. The interrelationship between the compression and decompression of the hydraulic oil which occurs in the isolated section of a gear pump and the negative influence of these effects on the operational performance of a pump was established. The decrease of operational performance of a gear pump is resulted by the negative influence of hydrodynamic effects in the isolated section. This results the excessive wear of the pump parts and interferences, decrease of service life, pump delivery rate and increase of pressure and delivery pulsation, vibration and noise of the gear pump. It was determined that scientific and technical information does not have physical and mathematic models with the description of hydrodynamic processes taking place in the isolated section of a gear pump. On the basis of the analysis of scientific and technical information we suggested a working hypothesis of the research with the result to exclude the gaps in theory and practice of a gear pump concerning hydrodynamic processes taking place in the isolated section of a gear pump.Item Аналіз математичних моделей втрат робочої рідини через радіальний зазор шестеренного насоса типу НШ(КНТУ, 2006) Кулєшков, Ю. В.; Матвієнко, О. О.; Kuleshkov, J.; Matvienko, O.В статті розглянуто відомі математичні моделі втрат робочої рідини через радіальний зазор шестеренного насоса типу НШ і зроблено аналіз їх переваг та недоліків. In the article the mathematical models known working fluid leaks through the radial clearances of gear pumps and the analysis of their strengths and weaknesses.Item Анализ теоретических исследований пульсации мгновенной подачи шестеренного насоса(КНТУ, 2013) Кулешков, Ю. В.; Руденко, Т. В.; Красота, М. В.; Кулешкова, К. Ю.; Кулєшков, Ю. В.; Кулєшкова, К. Ю.; Kuleshkov, Yuriy; Rudenko, Tatyana; Krasota, Mikhail; Kuleshkova, KatyaВ статье представлены результаты анализа теоретических исследований пульсации мгновенной подачи и давления в процессе рабочего цикла подачи шестеренного насоса. В статті представлені результати аналізу теоретичних досліджень пульсації миттєвої подачі і тиску в процесі робочого циклу подачі шестеренного насоса. The purpose of research is the analysis of the known theoretical studies devoted to reducing ripple instantaneous flow and pressure gear pumps. Analysis of the publications on the study instantaneous flow pulsation, showed an extremely wide range of variation of degree of uneven flow - from 1.25% to 73%. The results showed that the available scientific information on the work of an instant surge flow and pressure are contradictory and indicate that the developed physical and mathematical model of the process instantaneous flow gear pump is unable to fully explain the phenomenon of pulsation. It is a deterrent to further improve the design of pump and includes a comparative analysis of the results of theoretical and experimental data and on the basis of the new in-depth theoretical and experimental studies of the process fluid supply in gear pumps.Item The main directions of improving technical level of gear pumps of agricultural machines(КНТУ, 2015) Chernovol, Mikhailo; Kuleshkov, Yuri; Rudenko, Timofey; Krasota, Мikhailo; Черновол, М. І.; Кулєшков, Ю. В.; Руденко, Т. В.; Красота, М. В.The paper presents ways to improve the design of gear pumps and hydraulic drives of modern agricultural machines. The main trends in the increase of technical level of gear pumps are: increase of pressure of hydraulic fluid which is developed by the pump, increase of specific useful capacity, volume efficiency, relief of bearings and decrease of pulsation of instant feed and noise level. Метою роботи було, ґрунтуючись на досвіді проектування шестеренних насосів, визначити основні напрямки розвитку їх конструкцій для подальшого підвищення технічного рівня сільськогосподарської техніки. В процесі досліджень застосовувався критичний аналіз досвіду теоретичних, експериментальних і конструкторських розробок шестеренних насосів сільськогосподарської техніки. Було встановлено, що основними напрямками удосконалення шестеренного насоса є наступні: підвищення тиску робочої рідини, що розвивається насосом, - за рахунок підвищення внутрішнього гідравлічного опору в конструкції шестеренного насоса; підвищення питомого робочого об'єму і потужності - шляхом оптимізації параметрів зубчатого зачеплення і усього вузла, що качає, вцілому, а також за рахунок розвантаження підшипників насоса, що дозволить зменшити габарити, як вузла, що качає, так і насоса вцілому; підвищення коефіцієнта подачі - за рахунок підвищення внутрішнього гідроопору, а також підвищення частоти обертання насоса; зниження пульсації миттєвої подачі і тиску – за рахунок встановлення того, що пульсація подачі і тиску не є неминучим недоліком, пов'язаним з конструктивними особливостями шестеренного насоса, що визначило подальший розвиток конструкції насоса в цьому напрямку шляхом усунення причин виникнення пульсації; зниження шуму в процесі роботи насоса – комплексне багатовимірне завдання, вирішення якого приведе не лише до усунення шуму, але і до істотного підвищення технічного рівня шестеренних насосів сільськогосподарської техніки. Таким чином, були запропоновані основні напрямки подальшого розвитку шестеренних насосів сільськогосподарської техніки, що дозволяють при мінімальних витратах, в рамках традиційних конструкторських схем істотно підвищити технічний рівень шестеренних насосів сільськогосподарської техніки.Item Экспериментальные исследования спектров шума шестеренного насоса с повышенным коэффициентом перекрытия зубчатого зацепления(КНТУ, 2015) Кулешков, Ю. В.; Руденко, Т. В.; Красота, М. В.; Матвиенко, А. А.; Осин, Р. А.; Kuleshkov, Yuriy; Rudenko, Timofey; Krasota, Mikhail; Matvienko, Alexandr; Osin, Ruslan; Кулєшков, Ю. В.; Матвієнко, О. О.; Осін, Р. А.В статье приведены результаты испытаний шумовых характеристик экспериментального шестеренного насоса с повышенным коэффициентом перекрытия зубчатого зацепления. Исследованы уровни звука, спектры шума экспериментального насоса с повышенным коэффициентом перекрытия зубчатого зацепления, а также серийного насоса аналогичного типоразмера при разных режимах их работы. Выполнен сравнительный анализ шумовых характеристик насосов при разных нагрузках с целью оценки эффективности использования зубчатого зацепления с повышенным коэффициентом перекрытия в шестеренных насосах с целью снижения шума. В статті наведені результати випробовувань шумових характеристик експериментального шестеренного насоса з підвищеним коефіцієнтом перекриття зубчатого зачеплення. Досліджено рівні звуку, спектри шуму експериментального насосу з підвищеним коефіцієнтом перекриття зубчатого зачеплення, а також серійного насосу аналогічного типорозміру при різних режимах їх роботи. Виконано порівняльний аналіз шумових характеристик насосів при різних навантаженнях з метою оцінки ефективності використання зубчатого зачеплення з підвищеними коефіцієнтом перекриття в шестеренних насосах з метою зниження шуму. The objective of the work is the experimental testing of the noise level by the lines of spectrum of the experimental gear pump with helical toothing and the comparison with the noise level of a serial pump. The article presents the results of tests of noise characteristics of the experimental gear pump with the increased overlapping coefficient. The levels of noise, noise spectrums of the experimental gear pump with the increased overlapping coefficient and a serial pump of the analogical size with straight toothing were investigated using different operating modes. The comparative analysis of noise characteristics of the pumps under different load was carried out in order to estimate the efficiency of using increased overlapping coefficient in gear pumps from the point of view of noise reduction. The researching of the sound level of experimental pump showed, that the using of gearing with increased ratio of overlap allows to decrease the noise level that radiated. Mainly the noise level is influenced by speed mode of work, with increasing the frequency of rotation the sound level of a pump increasing by 9…14.5 dB. Comparative analysis of experimental and serial pumps allows to approve, that the level of noise of experimental pump with lower pressure of working liquid 4..16 MPa, and only with zero pressure has higher value. In tests on the maximal loading mode (P=16,0 MPa) in all diapason of rotation experimental pump has lower sound level, than a serial pump. Difference in the sound level of a serial pump and experimental pump is located within 0.5…4.5 dB depending on speed work mode.Item Исследование закономерностей изменения геометрических параметров зубчатого зацепления шестеренного насоса(КНТУ, 2014) Кулешков, Ю. В.; Черновол, М. И.; Руденко, Т. В.; Красота, М. В.; Магопець, С. О.; Кулешкова, К. Ю.; Кулєшков, Ю. В.; Черновол, М. І.; Кулєшкова, К. Ю.; Kuleshkov, Y.; Chernovol, M.; Rudenko, T.; Krasota, M.; Magopetz, S.; Kuleshkova, K.В статье приведено доказательство теоремы об особенностях движения элементов эвольвентного зубчатого зацепления, которая является теоретической базой снижения пульсации геометрической мгновенной подачи шестеренного насоса на всем протяжении зубчатого зацепления, исключая полюс зацепления. В статті наведено доведення теореми про особливості руху елементів евольвентного зубчастого зачеплення, яка є теоретичною базою зниження пульсації геометричної миттєвої подачі шестеренного насоса протягом всього зубчастого зачеплення, крім полюса зачеплення. The objective of the research is the development of theory to create a physical and mathematical model of the process of instant feed of a gear pump. That will allow explaining the peculiarities of the instant feed and the pressure in the process of operating cycle. The article presents the proof of the theorem about special movement of the elements of evolute toothing which is the theoretical basis of the decrease of pulsation of geometrical instant feed of gear pump during all the period of toothing excluding the pitch point. We have proved the theorem of the theory of evolute toothing which determines the speed of area change described by radiuses that connect the centres of gear rotation with pitch point. The proved theorem may be used while designing gear pumps because in a gear pump the evolute toothing carries out two functions. First, toothing is used to transport hydraulic fluid from suction chamber to injection chamber and provides increase of pressure of hydraulic fluid together with other sealing elements of a pump. Second, toothing plays a traditional role of transforming of rotation moment from pump drive to driven gear. It is an additional function in a gear pump. The proof of the theorem shows that traditional image of pulsation of instant feed and pressure in the process of feed of hydraulic fluid in gear pumps is not absolutely true to the reality.