Науковий вісник НГУ

Метод визначення контактних сил швидкісного екіпажу наземного транспорту

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 03 лютого 2020

Опубліковано: 04 березня 2019

Перегляди: 2690

Authors:

Г. Г. Півняк, академік НАН України, д-р техн. наук, проф., orcid.org/0000-0002-8462-2995, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, е‑mail: prof.w.kravets@ gmail.com

В. П. Сахно, д-р техн. наук, проф., orcid.org/0000-0002-5144-7131, Національний транспортний університет, м. Київ, Україна, е‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. В. Кравець, д-р техн. наук, проф., orcid.org/0000-0003-4770-0269, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, е‑mail: prof.w.kravets@ gmail.com

K. M. Бас, канд. техн. наук, доц., orcid.org/0000-0003-2918-3501, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, е‑mail: prof.w.kravets@ gmail.com, Національний транспортний університет, м. Київ, Україна, е‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета.Підвищення достовірності та інженерної точності 3D-моделювання кінематики й динаміки екіпажів наземного транспорту. Розробка критеріїв верифікації результатів.

Методика.Еквівалентна рушійна сила швидкісного екіпажу наземного транспорту визначається за програмним годографом, що відповідає спірале-гвинтовій трасі. Проводиться розподіл рушійної сили за двома опорними точками екіпажу наземного транспорту. Завдання вирішується на підставі теореми Варіньона у векторній формі й розглядається в рухомій системі відліку ‒ натуральний тріедр траєкторії. Поставлена статично невизначена задача вирішується шляхом уведення проектного параметра, що враховує реактивність або пасивність опорної точки. Верифікація отриманих аналітичних рішень проводиться на основі інваріантів кінетостатики.

Результати.Запропоновані формули аналітичного визначення контактних сил у програмному русі швидкісного екіпажу наземного транспорту для тандемної та паралельної структурних схем розташування опорних точок з урахуванням ознаки реактивності‒пасивності. Отримані формули контактних сил задовольняють першому статичному інваріантові для даної задачі. Другий статичний інваріант дозволяє встановити аналітичні залежності між компонентами контактних сил, що визначаються еквівалентною рушійною силою та геометричними параметрами.

Наукова новизна.Запропоновано метод розв’язання статично невизначеної задачі розподілу еквівалентної рушійної сили за двома точками контакту екіпажу наземного транспорту з опорною поверхнею. Метод заснований на використанні класичних результатів механіки: теореми Варіньона, статичних інваріантів, натурального тріедру траси екіпажу наземного транспорту. Виявлено, що поставлену ​​задачу можна розв’язати в повному обсязі шляхом уведення технічно виправданої гіпотези щодо реактивності‒пасивності зв’язку в опорній точці.

Практична значимість.Отримані аналітичні роз­в’язки поставленої задачі інформативні, прості та зручні для аналізу в інженерній практиці динамічного проектування швидкісних екіпажів наземного транспорту. Розрахункові формули наведені в упорядкованому, компактному вигляді, безпосередньо адаптованому до комп’ютерної реалізації. Метод дозволяє розширити коло вирішуваних задач динамічного проектування екіпажів наземного транспорту складних структурних схем при довільній кількості опорних точок.

References.

1.Kolosov, D., Bilous, O., Tantsura, H. and Onyshchenko, S., 2018. Stress-strain state of a flat tractive-bearing element of a lifting and transporting machine at operational changes of its parameters. Solid State Phenomena, 277, pp. 188‒201.

2. Kyrychenko, Y., Samusia, V., Kyrychenko, V. and Goman, O., 2012. Experimental investigation of aeroelastic and hydroelastic instability parameters of a marine pipeline. Geomechanical Processes During Underground Mining, pp. 163‒167. DOI: 10.5829/idosi.mejsr.2013.18.4.12426.

3. Qian (Chayn) Suna, Jianhong (Cecilia) Xiaa, Jonathan Fosterb, Torbjorn Falkmerc and Hoe Lee, 2016. Pursuing Precise Vehicle Movement Trajectory in Urban Residential Area Using Multi-GNSS RTK Tracking. In: World Conference on Transport Research – WCTR Shanghai, Published by Elsevier B. V. Science Direct, Transportation Research Procedia, 25, pp. 2356‒2372. DOI: 10.1016/j.trpro.2017.05.255.

4. Kravets, V., Sakhno, V., Bas, K. and Kravets, V., 2018. Program spatial movement of high-speed vehicles. In: IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 383 012032. DOI: 10.1088/1757-899X/383/1/012032.

5. Protsiv, V., Ziborov, K. and Fedoriachenko, S., 2013. On formation of kinematical and dynamical parameters of output elements of the mine vehicles in transient motion. Naukovyi Visnyk Natsіonalnoho Hіrnychoho Unі­ver­sytetu, 4, pp. 64‒69.

6. Strutinsky, V. and Demyanenko, А., 2016. The development of mechatronic active control system of tool spatial position of parallel kinematics machine tool. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 54(3), pp. 757‒768. DOI: 10.15632/jtam-pl.54.3.757.

7. Taran, I. A. and Klimenko, I. Yu., 2014. Innovative Mathematical Tools for Comparative Analysis of Means of Transport Transmission. Naukovyi Visnyk Na­tsі­o­nal­no­ho Hіrnychoho Unіversytetu, 3, pp. 76‒82.

8. Kravets, V. V., Bass, M., Kravets, T. V. and Tokar, L. A., 2015. Dynamic Design of Ground Transport With the Help of Computational Experiment. Mechanics, Materials Science and Engineering, October 2015. ММSE Journal Open access www.mmse.xyz, DOI: 10.13140/RG.2.1.2466.6643.

 повний текст / full article

• < Попередня
• Наступна >