Науковий вісник НГУ

Інтегральний підхід до оцінювання енергетичних втрат у процесі руху тягової машини з гідромеханічною трансмісією

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2026

Останнє оновлення: 25 квітня 2026

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1418

Authors:

І. О. Таран, orcid.org/0000-0002-3679-2519, Жешувська політехніка імені Ігнація Лукасевича, м. Жешув, Республіка Польща

Н. С. Сауханов, orcid.org/0009-0004-7292-4752, Актюбінський регіональний університет імені К. Жубанова, м. Актобе, Республіка Казахстан

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.

* 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. 2026, (2): 067 - 075

https://doi.org/10.33271/nvngu/2026-2/067

Abstract:

Мета. Розроблення інтегрального підходу до оцінювання енергетичних втрат, що виникають у процесі руху тягової машини із двопотоковою гідрооб’ємно-механічною трансмісією, з урахуванням циркуляції потужності у планетарному сумуючому механізмі.

Методика. Для досягнення поставленої мети розроблена теоретична модель двопотокової гідрооб’ємно-механічної трансмісії. У моделі враховані кінематичні співвідношення планетарного ряду, розподіл потужності між гілками трансмісії, а також втрати, пов’язані із внутрішньою циркуляцією потужності. Для кількісного оцінювання енергетичних втрат уведено інтегральний показник, що визначається на робочому діапазоні швидкостей руху тягової машини.

Результати. У результаті моделювання встановлено, що величина циркуляції потужності й пов’язані з нею енергетичні втрати істотно залежать від параметрів регулювання гідрооб’ємної передачі та швидкісного режиму руху машини. Виявлено, що в низці експлуатаційних режимів циркуляційна потужність може досягати значних значень, що призводить до зниження загального коефіцієнта корисної дії трансмісії. Отримані залежності, що дають змогу виявити області раціональних параметрів, за яких інтегральні енергетичні втрати є мінімальними.

Наукова новизна. Полягає у формалізації циркуляції потужності як самостійної енергетичної складової процесу руху тягової машини, а також у розробленні інтегрального підходу до оцінювання пов’язаних із нею втрат. Запропонований підхід дає змогу перейти від точкового оцінювання ефективності трансмісії до аналізу її енергетичної поведінки в усьому діапазоні робочих швидкостей.

Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані під час проєктування й налаштування гідрооб’ємно-механічних трансмісій тягових машин з метою зниження енергетичних втрат, зменшення теплової навантаженості планетарних механізмів і підвищення ресурсу елементів трансмісії. Інтегральний підхід до оцінювання втрат може бути застосований для обґрунтування вибору параметрів гідромашин і режимів роботи трансмісії в реальних умовах експлуатації.

Ключові слова: гідрооб’ємно-механічна трансмісія, циркуляція потужності, енергетичні втрати, планетарний механізм, дизелевоз

References.

1. Kozhushko, A., Pelypenko, Ye., Mittsel, M., Veretennikov, Ie., Kalnaguz, A., Trembach, O., & Stanciu, A. (2024). Analysing the response of a dual-flow transmission (HMCVT) for wheeled tractors according to efficiency and productivity criteria. International Journal of Mechatronics and Applied Mechanics, (16). https://doi.org/10.17683/ijomam/issue16.4

2. 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.

3. 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

4. Zhu, Z., Gao, X., Pan, D. Y., & Zhu, Y. (2014). Efficiency Analysis on Hydro-Mechanical Transmission. Advanced Materials Research, 1037, 216-220. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.1037.216

5. Bietresato, M., Friso, D., & Sartori, L. (2012). Assessment of the efficiency of tractor transmissions using acceleration tests. Biosystems Engineering, 112(3), 171-180. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2012.03.009

6. Yang, S., Bao, Y., Tang, X., Jiao, X., Yang, D., & Wang, Q. (2015). Integrated Control of Hydromechanical Variable Transmissions. Mathematical Problems in Engineering, 2015, 1-11. https://doi.org/10.1155/2015/290659

7. Zhu, Z., Gao, X., Cao, L., Cai, Y., & Pan, D. (2016). Research on the shift strategy of HMCVT based on the physical parameters and shift time. Applied Mathematical Modelling, 40(15-16), 6889-6907. https://doi.org/10.1016/j.apm.2016.02.017

8. Zhang, Z., Cui, H., Li, R., Tian, X., Hu, X., & Xu, J. (2016). Analysis of Main Characteristics of Hydro-mechanical Continuously Variable Transmission. Proceedings of the 5 ^th International Conference on Mechanical Engineering, Materials and Energy. https://doi.org/10.2991/icmeme-16.2016.15

9. He, L., Guo, W., & Zhu, S. (2016). Hydro-mechanical Transmit Performance Analysis for a Continuously Variable Transmission. Journal of Food Science and Engineering, 6, 121-131. https://doi.org/10.17265/2159-5828/2016.01.002

10.      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

11.      Wang, H., Sun, D., & Qin, D. (2017). Resonance characteristics analysis of the power reflux hydraulic transmission system. Journal of Vibroengineering, 19(1), 49-60. https://doi.org/10.21595/jve.2016.17191

12.      Wang, H., Ge, S., Guo, D., & Jiang, Y. (2023). Nonlinear dynamic analysis of power reflux hydraulic transmission system. Journal of Vibroengineering, 25(5), 1011-1024. https://doi.org/10.21595/jve.2022.22376

13.      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

14.      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

15.      Cheng, Z., Lu, Z., & Dai, F. (2019). Research on HMCVT Efficiency Model Based on the Improved SA Algorithm. Mathematical Problems in Engineering, 2019(1). Portico. https://doi.org/10.1155/2019/2856908

16.      Taran, I. A., & Klymenko, I. Y. (2014). Innovative mathematical tools for benchmarking transmissions of transport vehicles. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 76-81.

17.      Zhang, Q., Sun, D., & Qin, D. (2018). Optimal parameters design method for power reflux hydro-mechanical transmission system. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 233(3), 585-594. https://doi.org/10.1177/0954407017750502

18.      Zhao, Y., Chen, X., Song, Y., Wang, G., & Zhai, Z. (2023). Energy and Fuel Consumption of a New Concept of Hydro-Mechanical Tractor Transmission. Sustainability, 15(14), 10809. https://doi.org/10.3390/su151410809

19.      Wang, J., Sun, D., Wang, J., & Liao, G. (2024). Configuration of the Power Reflux Hydro-Mechanical Transmission System. Actuators, 13(4), 120. https://doi.org/10.3390/act13040120

20.      Wan, L., Dai, H., Zeng, Q., Sun, Z., & Tian, M. (2020). Characteristic Analysis and Co-Validation of Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission Based on the Wheel Loader. Applied Sciences, 10(17), 5900. https://doi.org/10.3390/app10175900

21.      Fischer, S. (2022). Geogrid reinforcement of ballasted railway superstructure for stabilization of the railway track geometry – A case study. Geotextiles and Geomembranes, 50(5), 1036-1051. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2022.05.005

22.      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

23.      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

24.      Monastyrskyi, Y., Taran, I., Kokayev, U., & Sistuk, V. (2025). Assessing the performance efficiency of haul trucks and diesel-trolley trucks when changing their technological states and parameters of traffic routes. Mining of Mineral Deposits, 19(2), 47-55. https://doi.org/10.33271/mining19.02.047

25.      Samorodov, V., Kozhushko, A., & Pelipenko, E. (2016). Formation of a rational change in controlling continuously variable transmission at the stages of a tractor’s acceleration and braking. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(7(82)), 37. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.75402

26.      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

• < Попередня
• Наступна >