Динамічна модель керування швидкістю у пристрої з багатоступінчастим зубчастим диференціалом і замкнутими гідросистемами через водила
| dc.citation.epage | 25 | |
| dc.citation.journalTitle | Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник | |
| dc.citation.spage | 16 | |
| dc.citation.volume | 54 | |
| dc.contributor.affiliation | Національний університет “Львівська політехніка” | |
| dc.contributor.affiliation | Національний університет водного господарства та природокористування | |
| dc.contributor.affiliation | Lviv Polytechnic National University | |
| dc.contributor.affiliation | National University of Water And Environmental Engineering | |
| dc.contributor.author | Малащенко, В. О. | |
| dc.contributor.author | Стрілець, О. Р. | |
| dc.contributor.author | Malashchenko, V. O. | |
| dc.contributor.author | Strilets, O. R. | |
| dc.coverage.placename | Львів | |
| dc.coverage.placename | Lviv | |
| dc.date.accessioned | 2023-03-22T08:47:37Z | |
| dc.date.available | 2023-03-22T08:47:37Z | |
| dc.date.created | 2020-12-20 | |
| dc.date.issued | 2020-12-20 | |
| dc.description.abstract | Мета. Розроблення математичної моделі динамічних процесів у пристроях зміни швидкості за допомогою багатоступінчастих зубчастих диференціальних передач із замкнутими гідросистеми на прикладі конкретної конструкції. Методика. Розглянуто пристрій із багатоступінчастим диференціалом, в якому зубчасте колесо – епіцикл першого ступеня з’єднано із сонячним зубчастим колесом другої ступені, зубчасте колесо – епіцикл другого ступеня з’єднано з сонячним зубчастим колесом третього ступеня, і так далі залежно від кількості ступенів, а керують швидкістю за допомогою водил кожного ступеня за допомогою встановлених на них замкнутих гідросистем. На основі рівняння Лагранжа ІІ роду складено та розв’язано рівняння динаміки таких пристроїв залежно від умов їх роботи. Результати. Отримана математична динамічна модель руху зубчастого диференціала з можливістю керування рухом водил замкнутими гідросистемами з метою забезпечення необхідного закону зміни навантаження на веденій ланці – епіциклі, а результати можуть бути підґрунтям для проведення кількісного аналізу силових залежностей механічного приводу з гідросистемним керуванням. Наукова новизна. Вперше побудованодинамічну модель пристрою зміни швидкості у механічних приводах машин з багатоступінчастим зубчастим диференціалом, що дає змогу визначати швидкість ланки керування і вибирати необхідну замкнуту гідросистему для керування швидкістю руху веденої ним ланки. Практична значущість. Отримані результати можуть бути підґрунтям для проведення кількісного аналізу силових залежностей механічного приводу з гідросистемним керуванням через водила, коли обертальний момент опору змінюється періодично протягом тривалого часу; або величина ударного обертального моменту опору після різкого збільшення залишається незмінним протягом тривалого часу; або величина ударного обертального моменту опору після різкого збільшення зберігається протягом малого часу; або виконавчий механізм миттєво зупиняється внаслідок значного перевантаження. | |
| dc.description.abstract | Aim. Development of a mathematical model of dynamic processes in speed change devices with multistage gear differential transmissions with closed-loop hydraulic systems on an example of a concrete design. Method. A device with a multistage differential has been considered, in which the gear wheel - the ring gear of the first stage is connected to the sun gear wheel of the second stage, the gear wheel - the ring gear of the second stage is connected to the sun gear wheel of the third stage, and so on, depending on the number of steps. Speed control is performed at the expense of carriers of each stage by means of the closed hydraulic systems established on them. On the basis of the Lagrange equation of the second kind the equations of dynamics of such devices depending on conditions of their work have been derived and solved. Results. The mathematical dynamic model have been obtained of gear differential motion with the possibility of controlling the movement of reserved hydraulic systems in order to provide the necessary law of load change on the driven link - ring gear, and the results can be the basis for quantitative analysis of power dependencies of mechanical drive with hydraulic control. Scientific novelty. For the first time a dynamic model of a speed change device in mechanical drives of machines with a multistage gear differential has been built, which allows to determine the speed of the drive link and select the required closed-loop hydraulic system to control the speed of its driven link. Practical significance. The results obtained can be the basis for a quantitative analysis of the power dependences of a mechanical drive with hydraulic control through the carriers, when the torque of the resistance changes periodically over a long period of time; or the magnitude of the impact torque of the resistance after a sharp increase remains unchanged for a long time; or the magnitude of the impact torque of the resistance after a sharp increase is maintained for a short time; or the actuator stops immediately due to significant overload. | |
| dc.format.extent | 16-25 | |
| dc.format.pages | 10 | |
| dc.identifier.citation | Малащенко В. О. Динамічна модель керування швидкістю у пристрої з багатоступінчастим зубчастим диференціалом і замкнутими гідросистемами через водила / В. О. Малащенко, О. Р. Стрілець // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2020. — Том 54. — С. 16–25. | |
| dc.identifier.citationen | Malashchenko V. O., Strilets O. R. (2020) Dynamichna model keruvannia shvydkistiu u prystroi z bahatostupinchastym zubchastym dyferentsialom i zamknutymy hidrosystemamy cherez vodyla [Dynamic model of speed control in the device with a multistage gear differential and the closed-loop hydraulic systems through carriers]. Industrial Process Automation In engineering and Instrumentation : Ukrainian interdepartmental scientific and technical collection (Lviv), vol. 54, pp. 16-25 [in Ukrainian]. | |
| dc.identifier.doi | https://doi.org/10.23939/istcipa2020.54.016 | |
| dc.identifier.uri | https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/57739 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | Видавництво Львівської політехніки | |
| dc.publisher | Lviv Politechnic Publishing House | |
| dc.relation.ispartof | Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник (54), 2020 | |
| dc.relation.ispartof | Industrial Process Automation In engineering and Instrumentation : Ukrainian interdepartmental scientific and technical collection (54), 2020 | |
| dc.relation.references | 1. Malashchenko V. Fundamentals of Creation of New Devices for Speed Change Management / V. Malashchenko, О. Strilets, V. Strilets // Ukrainian Journal of Mechanical Engineering and Materials Science. Lviv : NULP, 2015. Vol. 1. No. 2. Р. 11–20. | |
| dc.relation.references | 2. Вавилов А. В. трансмиссий дорожных машин для повышения их конкурентоспособности и обеспечения импортозамещения / А. В. Вавилов, В. А. Малащенко, О. Р. Стрилец, В. Н. Стрелец // Научно-технический журнал “Автомобильные дороги и мосты”. Минск: БелдорНИИ, 2016. № 2(18). С. 102–108. | |
| dc.relation.references | 3. Malashchenko V. Investigation of the energy effectiveness of multistage differential gears when the speed is changed by the carrier / V. Malashchenko, О. Strilets, V. Strilets, S. Klysz // Diagnostyka. Warchava, 2019. Vol. 20. No. 6. Р. 57–64. | |
| dc.relation.references | 4. Bahk, C.-J Analytical investigation of tooth profile modification effects on planetary gear dynamics / C.-J. Bahk, R. G. Parker // Mechanism and Machine Theory, Elsevier, 2013. No. 70. Р. 298–319 | |
| dc.relation.references | 5. Qilin H. Nonlinear Dynamic Analysis and Optimization of Closed-Form Planetary Gear System / Qilin Huang, Yong Wang, Zhipu Huo, Yudong Xie // Mathematical Problems in Engineering. Vol. 2013. 12 p. doi: 10.1155/2013/149046. | |
| dc.relation.references | 6. Salgado, D. R. Analysis of the transmission ratio and efficiency ranges of the four-, five-, and six-link planetary gear trains / D. R. Salgado, J. M. Castillo // Mechanism and Machine Theory, 2013. Vol. 73. 218-243, doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2013.11.001 | |
| dc.relation.references | 7. Peruń G. Verification Of Gear Dynamic Model In Different Operating Conditions / G. Peruń // Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, 2014. 84. Р. 99–104. | |
| dc.relation.references | 8. Fuchun Y. Power flow and efficiency analysis of multi-flow planetary gear trains / Y. Fuchun, F. Jianxiong, Zh. Hongcai // Mechanism and Machine Theory, 2015. Vol. 92. pp. 86–99. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2015.05.003 | |
| dc.relation.references | 9. Pawarl P. V. Design of two stage planetary gear train for high reduction ratio / P. V. Pawar1, P. R. Kulkarni // International Journal of Research in Engineering and Technology, 2015 – ЕSAT Publishing House, Bangalore, India, – Vol. 4, Iss. 6. pp. 150–157. doi: 10.15623/ijret.2015.0406025 | |
| dc.relation.references | 10. Chao C. Efficiency analysis of two degrees of freedom epicyclic gear transmission and experimental / C. Chao, C. Jiabin // Mechanism and Machine Theory, 2015. Vol. 87. pp. 115–130. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2014.12.017 | |
| dc.relation.references | 11. Tianli X. Synthesis of seven-speed planetary gear trains for heavy-duty commercial vehicle / X. Tianli, H. Jibin, P. Zengxiong, L. Chunwang // Mechanism and Machine Theory, 2014. Vol. 90. pp. 230–239, doi: 10.1016/j. mechmachtheory. 2014.12.012. | |
| dc.relation.references | 12. Drewniak J. Design for the bi-planetary gear train / J. Drewniak, P. Garlicka, P. Kolber // Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 2016. 91. pp. 5–17. doi: 10.20858/sjsutst.2016.91.1 | |
| dc.relation.references | 13. Li J. Power Analysis and Efficiency Calculation of Multistage Micro-planetary Transmission / J. Li, Q. Hu, C. Zong, T. Zhu // Energy Procedia, 2017. 141. pp. 654–659. doi: 10.1016/j.egypro.2017.11.088 | |
| dc.relation.references | 14. Wenjian Y. Automatic detection of degenerate planetary gear trains with different degree of freedoms / Y.Wenjian, D.Huafeng // Applied Mathematical Modelling, 2018. 64. pp. 320–332. doi: 10.1016/j.apm.2018.07.038 | |
| dc.relation.references | 15. Esmail E. L. Power losses in two-degrees-of-freedom planetary gear trains: A critical analysis of Radzimovsky’s formulas / E. L. Esmail, E. Pennestrì, A. Hussein Juber // Mechanism and Machine Theory, 2018. Vol. 128. pp. 191–204, doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2018.05.015 | |
| dc.relation.references | 16. Dankov A. M. Planetary Continuously Adjustable Gear Train With Force Closure Of Planet Gear And Central Gear: From Idea To Design / A. M. Dankov // Science & Technique, 2018. 17(3). 228–237. doi:10.21122/2227-1031-2018-17-3-228-237. | |
| dc.relation.references | 17. Dobariya M. Design of Compound Planetary Gear Train / M. Dobariya // International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. 2018. Vol. 6, iss. 4. pp. 3179–3184, doi: 10.22214/ijraset.2018.452. | |
| dc.relation.references | 18. Стрілець О. Р. Динамічна модель керування швидкості через епіцикл привода із зубчастою диференціальною передачею / О. Р. Стрілець, В. О. Малащенко, В. Р. Пасіка, В. М. Стрілець // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. “Динаміка, міцність та проектування машин і приладів”. Львів: НУЛП, 2019. № 911. С. 63–67. | |
| dc.relation.references | 19. Стрілець О. Р. Динаміка пристрою для керування змінами швидкості з зубчастою диференціальною передачею і замкнутою гідросистемою через сонячне зубчасте колесо / О. Р. Стрілець, В. О. Малащенко, В. М. Стрілець // Вісник Національного технічного університету “ХПІ”. Серія: Машинознавство та САПР. Харків: НТУ ”ХПІ”, 2020. № 1’ 2020. С. 93–98. | |
| dc.relation.references | 20. Стрілець О. Р. Динаміка пристрою для керування змінами швидкості з зубчастою диференціальною передачею і замкнутою гідросистемою через водило / О. Р. Стрілець, В. О. Малащенко, В. М. Стрілець // Науковий вісник ХДМУ. Херсон : ХДМУ, 2020. № 2 (7). С. 176–182. | |
| dc.relation.references | 21. Стрілець О. Р. Визначення зведених обертальних моментів рівнянь динаміки пристроїв зміни швидкості через зубчасті диференціали з замкнутими гідросистемами / О. Р. Стрілець, В. О. Малащенко, В. М. Стрілець // Вісник Хмельницького національного університету. Науковий журнал. Технічні науки. Хмельницький: ХНУ, 2020. Вип. 4. С. 18–23. | |
| dc.relation.references | 22. Strilets O. Dynamic model of a closed-loop hydraulic system for speed control through gear differential / O. Strilets; V. Malashchenko; V. Strilets // Scientific Journal of TNTU. Tern. : TNTU, 2020. Vol 98. No. 2. P. 91–98. | |
| dc.relation.referencesen | 1. Malashchenko V., Strilets О. and Strilets V., “Fundamentals of Creation of New Devices for Speed Change Management”, Ukrainian Journal of Mechanical Engineering and Materials Science, vol. 1, no. 2, рp. 11–20, 2015. | |
| dc.relation.referencesen | 2. Vavilov A. V., et al., “Sovershenstvovaniye transmissiy dorozhnykh mashin dlya povysheniya ikh konkurentosposobnosti i obespecheniya importozameshcheniya” [“Improvement of road cars transmissions to increase their competitiveness and ensure import substitution”], Avtomobilnyye dorogi i mosty [Roads and Bridges], no. 2(18), pp. 102–108, 2016. [In Russian]. | |
| dc.relation.referencesen | 3. Malashchenko V., et al., “Investigation of the energy effectiveness of multistage differential gears when the speed is changed by the carrier”. Diagnostyka. vol. 20. no. 6. pp. 57–64, 2019 | |
| dc.relation.referencesen | 4. Bahk C.-J. and Parker R. G., “Analytical investigation of tooth profile modification effects on planetary gear dynamics”, Mechanism and Machine Theory, no. 70. pp. 298–319, 2013. | |
| dc.relation.referencesen | 5. Qilin H., et al., “Nonlinear Dynamic Analysis and Optimization of Closed-Form Planetary Gear System”, Mathematical Problems in Engineering, vol. 2013, 12 p. doi: 10.1155/2013/149046. | |
| dc.relation.referencesen | 6. Salgado D. R. and Castillo J. M., “Analysis of the transmission ratio and efficiency ranges of the four-, five-, and six-link planetary gear trains”, Mechanism and Machine Theory, vol. 73, pp. 218–243, 2014. doi: 10.1016.j.mechmachtheory.2013.11.001. | |
| dc.relation.referencesen | 7. Peruń G., “Verification Of Gear Dynamic Model In Different Operating Conditions”, Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, no. 84, pp. 99–104, 2014. | |
| dc.relation.referencesen | 8. Fuchun Y., Jianxiong F. and Hongcai Zh., “Power flow and efficiency analysis of multi-flow planetary gear trains”, Mechanism and Machine Theory, vol. 92, pp. 86–99, 2015. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2015.05.003 | |
| dc.relation.referencesen | 9. Pawar1 P. V. and Kulkarni P. R., “Design of two stage planetary gear train for high reduction ratio”, International Journal of Research in Engineering and Technology, vol. 4, iss. 6, pp. 150–157, 2015. doi: 10.15623/ijret.2015.0406025 | |
| dc.relation.referencesen | 10. Chao Ch. and Jiabin Ch. “Efficiency analysis of two degrees of freedom epicyclic gear transmission and experimental”, Mechanism and Machine Theory, vol. 87, pp. 115–130, 2014. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2014.12.017 | |
| dc.relation.referencesen | 11. Tianli X., et al., “Synthesis of seven-speed planetary gear trains for heavy-duty commercial vehicle”, Mechanism and Machine Theory, vol. 90, pp. 230–239, 2014. doi: 10.1016/j.mechmachtheory. 2014.12.012. | |
| dc.relation.referencesen | 12. Drewniak J., Garlicka P., and Kolber P. “Design for the bi-planetary gear train”, Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, no. 91, pp. 5–17, 2016. doi: 10.20858/sjsutst.2016.91.1 | |
| dc.relation.referencesen | 13. Li J., et al., “Power Analysis and Efficiency Calculation of Multistage Micro-planetary Transmission”, Energy Procedia, no. 141, pp. 654–659, 2017. doi: 10.1016/j.egypro.2017.11.088 | |
| dc.relation.referencesen | 14. Wenjian Yang and Huafeng Ding, “Automatic detection of degenerate planetary gear trains with different degree of freedoms”, Applied Mathematical Modelling, no. 64, pp. 320–332, 2018. doi: 10.1016/j.apm.2018.07.038. | |
| dc.relation.referencesen | 15. Esmail E. L., PennestrΔE. and Juber A. H., “Power losses in two-degrees-of-freedom planetary gear trains: A critical analysis of Radzimovsky’s formulas”, Mechanism and Machine Theory, vol. 128, pp. 191–204, 2018. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2018.05.015. | |
| dc.relation.referencesen | 16. Dankov A. M., “Planetary Continuously Adjustable Gear Train With Force Closure Of Planet Gear And Central Gear: From Idea To Design”, Science & Technique, no. 17(3), pp. 228–237, 2018. doi: 10.21122/2227-1031-2018-17-3-228-237. | |
| dc.relation.referencesen | 17. Dobariya M., “Design of Compound Planetary Gear Train”, International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology, vol. 6, iss. 4, pp. 3179–3184, 2018. doi: 10.22214/ijraset.2018.452. | |
| dc.relation.referencesen | 18. Strilets О., et al., “Dynamichna model keruvannya shvydkosti cherez epitsykl pryvoda iz zubchastoyu dyferentsialnoyu peredacheyu” [“Dynamic model of speed control through the ring gear of the drive with gear differential transmission”], Visnyk Natsionalnoho universytetu “Lvivska politekhnika”. “Dynamika, mitsnist ta proektuvannya mashyn i pryladiv” [Bulletin of the Lviv Polytechnic National University. “Dynamics, strength and design of machines and devices”], no. 911. pp. 63–67, 2019. [In Ukrainian]. | |
| dc.relation.referencesen | 19. Strilets О., Malashchenko V. and Strilets V., “Dynamika prystroyu dlya keruvannya zminamy shvydkosti z zubchastoyu dyferentsialnoyu peredacheyu i zamknutoyu hidrosystemoyu cherez sonyachne zubchaste koleso” [“Dynamics of the device for control of changes of speed with a gear differential transfer and the closed hydraulic system through a sun gear wheel”]. Visnyk NTU “KPI”. Seriya: Mashynoznavstvo ta SAPR [Bulletin of the National Technical University “KhPI”. Series: Mechanical Engineering and CAD], no. 1’2020. pp. 93–98, 2020. [In Ukrainian]. | |
| dc.relation.referencesen | 20. Strilets О., Malashchenko V. and Strilets V., “Dynamika prystroyu dlya keruvannya zminamy shvydkosti z zubchastoyu dyferentsialnoyu peredacheyu i zamknutoyu hidrosystemoyu cherez vodylo” [“Dynamics of the speed changes control device with a gear differential and the closed hydraulic system through the carrier”], Naukovyy visnyk KhDMU [Scientific Bulletin of KhDMU], no. 2 (7). pp. 176–182, 2020. [In Ukrainian]. | |
| dc.relation.referencesen | 21. Strilets О., Malashchenko V. and Strilets V., “Vyznachennya zvedenykh obertalnykh momentiv rivnyan dynamiky prystroyiv zminy shvydkosti cherez zubchasti dyferentsialy z zamknutymy hidrosystemamy” [“Determination of the consolidated torques for the equations of dynamics of speed change devices through gear differentials with closed hydraulic systems”], Herald of Khmelnytskyi National University. Technical sciences, iss. 4. pp. 18–23, 2020. [In Ukrainian]. | |
| dc.relation.referencesen | 22. Strilets О., Malashchenko V. and V. Strilets, “Dynamic model of a closed-loop hydraulic system for speed control through gear differential”. Scientific Journal of TNTU. Tern. : TNTU. Vol. 98. No. 2, pp. 91–98. 2020. | |
| dc.rights.holder | © Національний університет „Львівська політехніка“, 2020 | |
| dc.rights.holder | © Малащенко В. О., Стрілець О. Р., 2020 | |
| dc.subject | динаміка | |
| dc.subject | пристрій для керування змінами швидкості | |
| dc.subject | багатоступінчастий зубчастий диференціал | |
| dc.subject | замкнута гідросистема | |
| dc.subject | сонячне зубчасте колесо | |
| dc.subject | епіцикл | |
| dc.subject | водило | |
| dc.subject | сателіт | |
| dc.subject | dynamics | |
| dc.subject | speed change control device | |
| dc.subject | multistage gear differential | |
| dc.subject | closed-loop hydraulic system | |
| dc.subject | sun gear | |
| dc.subject | ring gear | |
| dc.subject | carrier | |
| dc.subject | planet | |
| dc.subject.udc | 621.833.65 | |
| dc.title | Динамічна модель керування швидкістю у пристрої з багатоступінчастим зубчастим диференціалом і замкнутими гідросистемами через водила | |
| dc.title.alternative | Dynamic model of speed control in the device with a multistage gear differential and the closed-loop hydraulic systems through carriers | |
| dc.type | Article |