Науковий вісник НГУ

Застосування сучасного математичного апарату для визначення динамічних властивостей транспортних засобів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №4 2024

Останнє оновлення: 28 серпня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1022

Authors:

І.О.Таран, orcid.org/0000-0002-3679-2519, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Б.У.Жаманбаєв*, orcid.org/0000-0001-9027-9540, Євразійський національний університет імені Л.М.Гумільова, м. Астана, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

I.Ю.Клименко, orcid.org/0000-0002-6263-0951, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Ю.О.Бекетов, orcid.org/0000-0002-0159-4950, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (4): 073 - 079

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-4/073

Abstract:

Мета. Визначення працездатності гідрооб’ємно-механічних трансмісій у процесі гальмування шахтного дизелевозу.

Методика. У роботі використовується методика матричного аналізу трансмісій проф. В. Б. Самородова, що базується на розділенні кінематичної схеми на структурні елементи. Методика обрана за базову завдяки її універсальності й можливості реалізації за допомогою обчислювальної техніки. Розроблені математичні моделі процесу гальмування транспортного засобу враховують можливість плавної зміни (зниження та збільшення) передаточного відношення трансмісії та прикладеного до виконавчих органів крутного моменту.

Результати. Визначені переваги й недоліки застосування гідромеханічних безступінчастих трансмісій у гальмівних режимах руху дизелевозу. Математично доведена працездатність таких трансмісій, що обмежується способами реалізації гальмування. Результати моделювання дозволяють обґрунтувати стратегії управління гальмуванням локомотива, обладнаного гідромеханічною трансмісією.

Наукова новизна. Отримала подальший розвиток методика матричного математичного моделювання трансмісій, що працюють у складі гірничо-транспортних машин. Розроблена математична модель процесу гальмування шахтного дизелевозу з гідромеханічною безступінчастою трансмісією дозволила дослідити зміну кінематичних і силових параметрів трансмісії в різних умовах експлуатації дизелевозів – руху на тяговому та транспортному діапазонах, на спуску й підйомі, при різних початкових швидкостях гальмування для усіх можливих способів реалізації процесу гальмування. Отримані результати дозволили обґрунтувати стратегії управління гальмуванням залежно від початкової швидкості й сили тяги шахтного дизелевозу.

Практична значимість. Отримані результати свідчать про працездатність розглянутих трансмісій завдяки правильно обраним стратегіям управління гальмуванням, що виключають можливості виникнення аварійних режимів роботи, виходу з ладу та зниження терміну експлуатації елементів трансмісії. Практична цінність роботи підтверджується соціальним ефектом за рахунок підвищення безпеки праці на локомотивному транспорті.

Ключові слова: шахтний дизелевоз, управління гальмуванням, трансмісія, економічність, регулювання швидкості

 References.

1. Bazaluk, O., Ashcheulova, O., Mamaikin, O., Khorolskyi, A., Lozynskyi, V., & Saik, P. (2022). Innovative activities in the sphere of mining process management. Frontiers in Environmental Science, (10), 878977. https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.878977. 

2. Zhuravel, O., Derbaba, V., Protsiv, V., & Patsera, S. (2019). Interrelation between Shearing Angles of External and Internal Friction during Chip Formation. Solid State Phenomena, 291, 193-203. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.291.193.

3. Thakur, P. (2019). Diesel Exhaust Control. Advanced Mine Ventilation, 157-187. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100457-9.00011-0.

4. Kou, L., Sysyn, M., Fischer, S., Liu, J., & Nabochenko, O. (2022). Optical Rail Surface Crack Detection Method Based on Semantic Segmentation Replacement for Magnetic Particle Inspection. Sensors, 22(21), 8214. https://doi.org/10.3390/s22218214.

5. Juhász, E., & Fischer, S. (2019). Investigation of railroad ballast particle breakage. Pollack Periodica, 14(2), 3-14. https://doi.org/10.1556/606.2019.14.2.1.

6. Fischer, S., Liegner, N., Bocz, P., Vinkó, Á., & Terdik, G. (2023). Investigation of Track Gauge and Alignment Parameters of Ballasted Railway Tracks Based on Real Measurements Using Signal Processing Techniques. Infrastructures, 8(2), 26. https://doi.org/10.3390/infrastructures8020026.

7. Kurhan, D., & Fischer, S. (2022). Modeling of the Dynamic Rail Deflection using Elastic Wave Propagation. Journal of Applied and Computational Mechanics, 8(1), 379-387. https://doi.org/10.22055/jacm.2021.38826.3290.

8. Fischer, S. (2021). Investigation of effect of water content on railway granular supplementary layers. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 64-68. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-3/064.

9. Samorodov, V. B., & Mittsel, N. A. (2014). Investigation of step electric drive as a control system for double-split hydrostatic mechanical transmissions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(7(71)), 52. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.28219.

10. Rossetti, A., Macor, A., & Scamperle, M. (2017). Optimization of components and layouts of hydromechanical transmissions. International Journal of Fluid Power, 18(2), 123-134. https://doi.org/10.1080/14399776.2017.1296746.

11. Xue, L., Jiang, H., Zhao, Y., Wang, J., Wang, G., & Xiao, M. (2022). Fault diagnosis of wet clutch control system of tractor hydrostatic power split continuously variable transmission. Computers and Electronics in Agriculture, 194, 106778. https://doi.org/10.1016/j.compag.2022.106778.

12. Zhanbirov, Z., & Kenzhegulova, S. (2012). Road factors to align the economic conditions. Transport Problems, 7(4), 79-83.

13. Taran, I., & Bondarenko, A. (2017). Conceptual approach to select parameters of hydrostatic and mechanical transmissions for wheel tractors designed for agricultural operations. Archives of Transport, 41(1), 89-100. https://doi.org/10.5604/01.3001.0009.7389.

14. Bondarenko, V., Salieiev, I., Kovalevska, I., Chervatiuk, V., Malashkevych, D., Shyshov, M., & Chernyak, V. (2023). A new concept for complex mining of mineral raw material resources from DTEK coal mines based on sustainable development and ESG strategy. Mining of Mineral Deposits, 17(1), 1-16. https://doi.org/10.33271/mining17.01.001. 

15. Novytskyi, O., Taran, I., & Zhanbirov, Z. (2019). Increasing mine train mass by means of improved efficiency of service braking. E3S Web of Conferences, 123, 01034. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301034.

16. Xia, Y., & Sun, D. (2018). Characteristic analysis on a new hydro-mechanical continuously variable transmission system. Mechanism and Machine Theory, 126, 457-467. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2018.03.006.

17. İnce, E., & Güler, M. A. (2020). On the advantages of the new power-split infinitely variable transmission over conventional mechanical transmissions based on fuel consumption analysis. Journal of Cleaner Production, 244, 118795. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118795.

18. Wu, W., Luo, J., Wei, C., Liu, H., & Yuan, S. (2020). Design and control of a hydro-mechanical transmission for all-terrain vehicle. Mechanism and Machine Theory, 154, 104052. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2020.104052.

19. Yu, J., Song, Y., Zhang, H., & Dong, X. (2022). Novel design of compound coupled hydro-mechanical transmission on heavy-duty vehicle for energy recycling. Energy, 239, 122291. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.122291.

20. Xia, Y., Sun, D., Qin, D., & Zhou, X. (2020). Optimisation of the power-cycle hydro-mechanical parameters in a continuously variable transmission designed for agricultural tractors. Biosystems Engineering, 193, 12-24. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.11.009.

21. Liu, F., Wu, W., Hu, J., & Yuan, S. (2019). Design of multi-range hydro-mechanical transmission using modular method. Mechanical Systems and Signal Processing, 126, 1-20. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2019.01.061.

22. Taran, I. A. (2012). Interrelation of circular transfer ratio of double-split transmissions with regulation characteristic in case of planetary gear output. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 78-85.

23. Yu, J., Dong, X., Song, Y., Zhang, Y., Zhang, H., Yang, X., Xu, Z., & Liu, Y. (2022). Energy efficiency optimization of a compound coupled hydro-mechanical transmission for heavy-duty vehicles. Energy, 252, 123937. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.123937.

24. Wang, G., Zhao, Y., Song, Y., Xue, L., & Chen, X. (2023). Optimizing the fuel economy of hydrostatic power-split system in continuously variable tractor transmission. Heliyon, 9(5), e15915. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e15915.

25. Rossetti, A., & Macor, A. (2018). Control strategies for a powertrain with hydromechanical transmission. Energy Procedia, 148, 978-985. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2018.08.064.

26. Analysing the response of a dual-flow transmission (HMCVT) for wheeled tractors according to efficiency and productivity criteria (2024). International Journal of Mechatronics and Applied Mechanics, I(16). https://doi.org/10.17683/ijomam/issue16.4.

27. Samorodov, V., Bondarenko, A., Taran, I., & Klymenko, I. (2020). Power flows in a hydrostatic-mechanical transmission of a mining locomotive during the braking process. Transport Problems, 15(3), 17-28. https://doi.org/10.21307/tp-2020-030.

28. Taran, I., & Klymenko, I. (2017). Analysis of hydrostatic mechanical transmission efficiency in the process of wheeled vehicle braking. Transport Problems, 12(SE), 45-56. https://doi.org/10.20858/tp.2017.12.se.4.

• < Попередня
• Наступна >