Науковий вісник НГУ

Проєктування функціональних поверхонь кулачків розподільчого валу двигунів внутрішнього згоряння

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2024

Останнє оновлення: 08 липня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1108

Authors:

І. Ф. Альрефо*, orcid.org/0000-0002-5626-7121, Університет Ал-Балка, м. Аман, Йорданія, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М. О. Равашдех, orcid.org/0000-0001-7241-5000, Університет Ал-Балка, м. Аман, Йорданія, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. Є. Мацулевич, orcid.org/0000-0001-5553-709X, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, м. Мелітополь, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. О. Вершков, orcid.org/0000-0001-5137-3235, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, м. Мелітополь, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С. В. Галько, orcid.org/0000-0001-7991-0311, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, м. Мелітополь, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. М. Супрун, orcid.org/0000-0003-4369-712X, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, м. Мелітополь, 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, (3): 072 - 078

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-3/072

Abstract:

Мета. Автоматизація процесу проєктування профілю кулачків газорозподільних механізмів (ГРМ) двигунів внутрішнього згоряння всіх типів із забезпеченням надійності й довговічності їх роботи.

Методика. Визначення швидкості та прискорення переміщення штовхача ГРМ здійснювалося з використанням дискретного диференціювання. Це дало можливість забезпечити формування диференціальної смуги значень перших і других розділених різницевих координат графіка переміщення штовхача, на підставі яких були побудовані усереднені графіки швидкостей і прискорень штовхача ГРМ. Для автоматизації компютерного моделювання функціональних поверхонь кулачків з отриманням тривимірної моделі розподільчого валу була використана CAD-система SolidWorks, що у змозі забезпечити необхідну точність.

Результати. Для формування плоских контурів функціональних поверхонь газорозподільних механізмів двигунів внутрішнього згоряння, які задані з необхідною точністю, авторами запропоновані алгоритми отримання лінійних елементів компютерних моделей поверхонь, що проєктуються. Апробація запропонованої методики проведена з використанням САПР при оптимізації геометричної форми кулачка для отримання компютерної моделі розподільного валу з метою збільшення продуктивності ГРМ двигуна внутрішнього згоряння.

Наукова новизна. Надана оригінальна методика визначення значень швидкостей і прискорень рухів штовхача газорозподільного механізму двигуна внутрішнього згоряння, що заснована на побудові смуги диференціальних проєкцій перших і других розділених різниць значень координат його переміщення. Дана методика дозволяє забезпечити відсутність осциляції отриманих графіків швидкостей і прискорень руху штовхача за рахунок можливості знайти дані у початкових і кінцевих точках графіка, що не було можливим при використанні традиційної методики.

Практична значимість. Розроблена методика автоматизованого проєктування робочих поверхонь розподільчих валів усіх типів із забезпеченням надійності й довговічності їх роботи.

Ключові слова: двигун внутрішнього згоряння, розподільний вал, штовхач, кулачок, дискретне диференціювання, розділені різниці

References.

1. Mahat, A. H. B., Saleh, M. H. B., & Fauthan, M. A. B. (2018). Malaysia Investigation and Failure Analysis for Camshaft. Advanced Journal of Technical and Vocational Education, 2(3), 23-27. https://doi.org/10.26666/rmp.ajtve.2018.3.4.

2. Prasetya, R., & Kijang, A. (2021). LGX camshaft’s failure analysis using the finite element method approach. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1034, 012014. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1034/1/012014.

3. Ma, J. P., Yang, L. F., Liu, J., Chen, Z. B., & He, Y. L. (2021). Evaluating the Quality of Assembled Camshafts under Pulsating Hydroforming. Journal of Manufacturing Processes, 61, 69-82.

4. Ma, J. P., Yang, L. F., Huang, J. J., Chen, Z. B., He, Y. L., & ­Jiang, J. Y. (2021). Residual Contact Pressure and Elastic Recovery of an Assembled Camshaft using Tube Hydroforming. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 32, 287-298.

5. Gao, G. Y., Zhang, Z., Cai, C., Zhang, J. L., & Nie, B. H. (2019). Cavitation Damage Prediction of Stainless Steels Using an Artificial Neural Network Approach. Metals, 9, 506.

6. Qi, B., Sun, X. M., Liu, B. J., Wu, X., Gao, R. T., Zhu, H., & Li, Y. H. (2022). Influencing Factors of Agricultural Machinery Accidents Based on Fuzzy Fault Tree Analysis. Journal of Computational Methods in Sciences and Engineering, 22, 871-881.

7. Jianping, M., Lianfa, Y., Lin, S., Zhiwei, G., Saisai, P., & Haimei, H. (2022). Failure Analysis of Hydraulic Expanding Assembled Camshafts Using BP Neural Network and Failure Tree Theory. Metals, 12, 1639. https://doi.org/10.3390/met12101639.

8. Panchenko, A., Voloshina, A., Boltianska, N., Pashchenko, V., & Volkov, S. (2021). Manufacturing Error of the Toothed Profile of Rotors for an Orbital Hydraulic Motor. In Advanced Manufacturing Processes III. Inter Partner. Lecture Notes in Mechanical Engineering, (pp. 22-32). Springer: Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-91327-4_3.

9. Рanchenko, A., Voloshina, A., Milaeva, I., Panchenko, I., & Titova, O. (2018). The Influence of the form Error after Rotor Manufacturing on the Output Characteristics of an Orbital Hydraulic Motor. International Journal of Engineering and Technology, 7(4.3), 1-5. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.3.19542.

10. Ortolani, P., & Nation, F. (2023). New Cam Profile Design Approach, Analysis and Testing for Extreme High Efficiency Internal Combustion Engine Development. SAE Technical Paper, 01(0436). https://doi.org/10.4271/2023-01-0436.

11. Sürmen, A., Arslan, R., Kopmaz, O., Avcı, A., Karagöz, İ., & Karamangil, M. İ. (2017). Development of a variable-profile cam to enhance the volumetric efficiency of IC engines. International Journal Vehicle Design, 73, 1/2/3, 63-75.

12. Alrefo, I. F., Matsulevych, O., Vershkov, O., Halko, S., Suprun, O., & Miroshnyk, O. (2023). Designing the working surfaces of rotary planetary mechanisms. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 82-88. https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-4/082.

13. Havrylenko, Y., Cortez, J. I., Kholodniak, Y., & Garcia, G. T. (2020). Modelling of surfaces of engineering products on the basis of array of points. Tehnički vjesnik, 27(6), 2034-2043. https://doi.org/10.17559/TV-20190720081227.

14. Havrylenko, Y., & Kholodniak, Y. (2014). Formation of geometric model of the impeller of the turbocharger. Proceedings of the Tavria State Agrotechnological University, 14, 48-53.

15. Sarıdemir, S., & Saruhan, H. (2014). Experimental analysis of maximum valve lift effects in cam-follower system for internal combustion engines. Journal of Mechanical Science and Technology, 28, 3443-3448.

16. Koliisnikova, T., Tatarchuk, O., Zaiats, H., Stadnyk, V., & Konovalenko, Y. (2019). Theoretical investigation of operating process of conrod-free model cylinder. Bulletin of the Dnipro State Academy of Construction and Architecture, 4, 255-256.

17. Slynko, G., Ryaboshapka, N., Sukhonos, R., Yevsyeyeva, N., & Soldatchenkov, O. (2024). Study of the influence of misfires on the uneven ro-tation of the crankshaft of a gasoline engine. New materials and technologies in metallurgy and mechanical engineering, 1, 82-88. https://doi.org/10.15588/1607-6885-2024-1-11.

18. Havrylenko, Y., Kholodniak, Y., Halko, S., Vershkov, O., Bondarenko, L., Suprun, O., …, & Gackowska, M. (2021). Interpolation with specified error of a point series belonging to a monotone curve. Entropy, 23(5), 493, 1-13. https://doi.org/10.3390/e23050493.

19. Golovanevskiy, V., & Kondratiev, A. (2021). Elastic Properties of Steel-Cord Rubber Conveyor Belt. Experimental Techniques, 45(2), 217-226. https://doi.org/10.1007/s40799-021-00439-3.

20. Havrylenko, Y., Kholodniak, Y., Halko, S., Vershkov, O., Miroshnyk, O., Suprun, O., …, & Śrutek, M. (2021). Representation of a monotone curve by a contour with regular change in curvature. Entropy, 23(7), 923, 1-14. https://doi.org/10.3390/e23070923.

21. Kondratiev, A., Gaidachuk, V., Nabokina, T., & Kovalenko, V. (2019). Determination of the influence of deflections in the thickness of a composite material on its physical and mechanical properties with a local damage to its wholeness. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4, 1(100), 6-13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.174025.

22. Kondratiev, A., & Gaidachuk, V. (2019). Weight-based optimization of sandwich shelled composite structures with a honeycomb filler. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(97), 24-33. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154928.

23. Havrylenko, Y., Kholodniak, Y., Vershkov, O., & Naidysh, A. (2018). Development of the method for the formation of one-dimensional contours by the assigned interpolation accuracy. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(4(91), 76-82. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123921.

24. Argyros, I. K., & George, S. (2016). On the convergence of Newton-like methods using restricted domains. Numerical Algorithms, 75(3), 553-567. https://doi.org/10.1007/s11075-016-0211-y.

25. Liu, S., Chen, Z., & Zhu, Y. (2015). Rational Quadratic Trigonometric Interpolation Spline for Data Visualization. Mathema­tical Problems in Engineering, 983120, 1-20. https://doi.org/10.1155/2015/983120.

• < Попередня
• Наступна >