ElarTSATU

Електронний Інституційний репозитарій Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного.

Ласкаво просимо на сайт Інституційного репозитария Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного!

Наш електронний архів накопичує, зберігає і надає вільний, довгостроковий доступ до електронних версій наукових публікацій,

науково-методичних і навчальних матеріалів, створених науковцями, аспірантами та студентами ТДАТУ.

Надсилайте Ваші матеріали на е-mail: lib.nauka@tsatu.edu.ua

Вимоги щодо розміщення матеріалів у репозитарії ТДАТУ

ISSN: 2524-0714

Сайт Університету

Сайт Бібліотеки

Електронні архіви України

Фонди

Виберіть фонд, щоб переглянути його зібрання.

Зараз показуємо 1 - 5 з 22

Нові надходження

Access status: Open Access ,
Обчислювальний факторний експеримент дослідження динамічних характеристик регулятора тиску пневмосистеми
(Запоріжжя : Видавничий дім «Гельветика», 2026) Дмитрів, Василь Тарасович; Великий, Нестор-Тарас Сергійович; Dmytriv, Vasil; Velykyi, Nestor-Taras
UK: Метою досліджень є визначення динамічних характеристик регулятора тиску з електромагнітним клапаном для трьох форм затвора за різних параметрів пневмосистеми та перевірка адекватності математичної моделі. Отримано кореляційні залежності часових характеристик роботи клапанної системи регулятора тиску пневмосистеми в залежності від тиску в системі, форми затвора клапана, задана параметром еквівалентного клина, ефективної площі дроселя, що уможливлює обґрунтування ефективності клапанної системи за часовими параметрами закриття-відкриття клапана регулятора. Розраховано критерії узгодженості за невизначеністю вимірювань і точністю вихідних даних моделі. За критерієм Стьюдента систематичної похибки моделі не виявлено, розрахункові значення становлять t = 0,29–1,90. За критерієм Фішера (F = 14,6) модель адекватна. Практичне значення отриманих залежностей полягає в можливості адаптивного вибору конструкції затвора клапана і налаштування пневмосистеми. Якщо пріоритетом є швидке закривання (швидке підвищення тиску в лінії) і стабільність цього часу за змінних тиску живлення і опору лінії, доцільно застосовувати конічний затвор. EN: The objective of this research is to determine the dynamic characteristics of a pressure regulator equipped with an electromagnetic valve—considering three different valve plug shapes and various pneumatic system parameters—and to verify the adequacy of the mathematical model. Correlation relationships were derived for the temporal operating characteristics of the pressure regulator’s valve system. These relationships depend on system pressure, the shape of the valve plug (defined by an "equivalent wedge" parameter), and the effective throttle area. This allows for an assessment of the valve system's efficiency based on the opening and closing time parameters of the regulator. The results of a three-factor experiment are presented. The factors considered were: defined by the equivalent wedge parameter and 1 for a flat plug); : (valve plug shape, = 0,333 for a conical plug, 0.789 for a spherical plug, (supply pressure = 0.2, 0.4, 0.6 MPa); and (effective throttle area = 0.5, 1, 2 mm²). The experimental response functions include: closing time tclose; the time required for pressure to rise to 90% of the differential t90; opening time topen; and the steady-state pressure in the line downstream of the open valve pline. It has been experimentally confirmed that the shape of the valve plug has a decisive influence on the dynamic characteristics of the pressure regulator when the valve closes against the direction of flow. A conical valve element closes the fastest and most consistently (12.2–13.6 ms at a supply pressure of 0.2–0.6 MPa and an effective orifice area of 0.5 - 2 mm², but it opens the slowest (103.3–132.5 ms). Conversely, a flat valve element opens the fastest (73.3–102.4 ms), while its closing time increases most significantly with line pressure (from 12.5 to 17.4 ms). A spherical valve element occupies an intermediate position. The pressure rise time is determined primarily by the orifice area, whereas the steady-state line pressure is independent of the valve element's shape. Consistency criteria were calculated based on measurement uncertainty and the accuracy of the model's input data. According to the Student's criterion, no systematic model error was detected (calculated values: t = 0.29–1.90). Based on the Fisher criterion (F = 14.6), the model is considered adequate. The practical significance of these derived relationships lies in the ability to adaptively select the valve element design and configure the pneumatic system. If the priority is rapid closing (a quick rise in line pressure) and consistency in this timing despite variations in supply pressure and line resistance, a conical valve element is the appropriate choice.
Access status: Open Access ,
Аналіз роботи гідромеханічних трансмісій Fendt Vario та John Deere AutoPowr та порівняння їх ефективності
(Запоріжжя : Видавничий дім «Гельветика», 2026) Волянський, Михайло Станіславович; Лавріненко, Олександр Тимофійович; Гуменюк, Юрій Олегович; Росамаха, Юрій Олександрович; Volianskyi, Mykhailo; Lavrinenko, Oleksandr; Humeniuk, Yurii; Rosamakha, Yurii
UK: У статті проведено порівняльний аналіз ефективності безступінчастих гідромеханічних сило-роздільних трансмісій Fendt Vario та John Deere AutoPowr. Метою є визначення впливу розподілу потужності між механічною та гідрооб’ємною гілками на ККД трансмісії залежно від швидкості руху. Методи включають теоретичний аналіз енергетичного балансу, математичне моделювання, застосування рівняння Вілліса та оцінювання втрат. Наукова новизна полягає у встановленні зв’язку між часткою гідрооб’ємної потужності та сумарним ККД. Встановлено, що збільшення гідрооб’ємної частки знижує сумарний ККД. Для швидкостей 4–12 км/год середній розрахунковий ККД становить 0,875 для Fendt Vario та 0,947 для John Deere AutoPowr. Значення отримано за авторською моделлю, а не експериментально. Практична цінність полягає у використанні підходу для попереднього інженерного оцінювання енергетичної ефективності трансмісій. EN: The paper presents a comparative analysis of the operating principles and energy efficiency of continuously variable hydro-mechanical power-split transmissions Fendt Vario and John Deere AutoPowr used in modern agricultural tractors. The relevance of the study is determined by the increasing requirements for energy efficiency, fuel economy, operational adaptability, and rational utilization of engine power under different operating conditions. The objective of the research is to establish the relationship between power distribution between the mechanical and hydro-volume branches of the transmission and its calculated overall efficiency depending on tractor travel speed. The research is based on theoretical analysis of power flow in power-split continuously variable transmissions, consideration of the kinematic characteristics of planetary mechanisms, and mathematical modeling of the transmission energy balance. The Willis equation is used to describe kinematic relationships in planetary gear mechanisms. A combined efficiency model is applied to account for losses in the mechanical and hydro-volume branches. The comparative assessment is performed using common methodological assumptions, which makes it possible to evaluate the influence of transmission architecture and power distribution on calculated efficiency. Particular attention is given to distinguishing calculated model values from experimental or certified test results. The results indicate that the proportion of power transmitted through the hydro-volume branch is an important factor affecting overall transmission efficiency. Increasing the hydro-volume component increases hydraulic losses and, under the adopted assumptions, reduces calculated total efficiency. For the investigated travel-speed interval of 4–12 km/h, the average calculated transmission efficiency is approximately 0,875 for Fendt Vario and 0,947 for John Deere AutoPowr. These values are obtained from the calculation model and should not be interpreted as direct experimental measurements or official manufacturer performance indicators. The practical significance of the research is the possibility of applying the proposed approach for preliminary engineering assessment, comparative evaluation of tractor transmissions, and selection of rational operating modes. Further research should include identification of actual hydraulic-unit and planetary-mechanism parameters and experimental validation under standardized operating conditions.
Access status: Open Access ,
Динаміка гідропривода всюдихода на режимах тягово-швидкісної характеристики
(Запоріжжя : Видавничий дім «Гельветика», 2026) Аврунін, Григорій Аврамович; Лебедик, Ігор Валерійович; Підгорний, Микола Володимирович; Білан, Ігор Володимирович; Мороз, Ірина Іванівна; Avrunin, Grigorii; Lebedyk, Igor; Podgorny, Mikola; Bilan, Igor; Moroz, Irina
UK: Розглянуті можливості створення гідроприводної бортової трансмісії вітчизняного колісного всюдихода «Tornado» шляхом проведення статичних і динамічних розрахунків з моделюванням параметрів тягово-швидкісної характеристики за допомогою пакету прикладних програм VisSim при рішенні нелінійних диференціальних рівнянь щодо визначення швидкості навантажувача і тиску в гідроприводі від часу. Проведений аналіз показав, що за допомогою моделювання варіювання витрати насоса і зміни робочого об’єму аксіально-поршневих гідромоторів можливо виявлення екстремальних режимів, які приводять до коливань тиску в гідроприводі і швидкості всюдихода. Зокрема, визначено, що при гальмуванні всюдихода з максимальної швидкості шляхом зменшення подачі насоса для забезпечення безкавітаційної роботи гідроприводу необхідно одночасно зберігати постійним встановлено значення робочого об’єму гідромоторів. EN: Goal. Creation of a domestic all-terrain vehicle «Tornado», equipped with a transmission with a hydraulic fluid power based on axial-piston hydraulic motor-wheels with adjustable working volume and end-gears. Scientific novelty. Obtaining dynamic characteristics of the all-terrain vehicle’s hydraulic drive transmission based on the results of mathematical modeling of the parameters of the traction-speed characteristic using the VisSim application software package for solving nonlinear differential equations for determining the speed of the loader, the pressure in the hydraulic fluid power and its useful power over time. Practical value. Conclusions were obtained regarding the loading algorithms of the all-terrain vehicle’s hydraulic fluid power transmission, which provide pressure limitations at all stages of its traction-speed characteristic. Main results. The analysis of oscillograms of dynamic processes in the hydraulic fluid powerof the all-terrain vehicle showed that by modeling the pump supply modes and changing the working volume of axial-piston hydraulic motors, it is possible to detect extreme modes that lead to fluctuations in the speed of the all-terrain vehicle and the pressure in the hydraulic fluid power. In particular, it was determined that when braking the all-terrain vehicle from maximum speed by reducing the pump supply to ensure cavitation-free operation of the hydraulic fluid power, it is necessary to simultaneously maintain the set value of the working volume of the hydraulic motors constant. Conclusions. According to the results of the research, limiting modes of loads of the hydraulic fluid power transmission were established at the stage of experimental research of the all-terrain vehicle «Tornado».
Access status: Open Access ,
Substantiation of the method for increasing the efficiency and reliability of fluid couplings in mine conveyor drives when using water emulsions as a operating fluid
(Запоріжжя : Видавничий дім «Гельветика», 2026) Voronin, Serhii; Poletaev, Vitalii; Воронін, Сергій Володимирович; Полєтаєв, Віталій Володимирович
EN: The article addresses the urgent problem of increasing the reliability and efficiency of constant-fill safety-start fluid couplings in the drives of underground scraper chain conveyors. An analysis of the use of various types of operating fluids is conducted in terms of ensuring fire safety and optimizing key operational characteristics. The study aims to establish regularities between the mechanical characteristics of fluid couplings and the concentration and properties of operating fluids—specifically, water-oil emulsions of the HFA-E type. The research was carried out through bench testing of a serial GPE345U fluid coupling at various fill volumes and concentrations of Solcenic Pl Plus emulsol. It has been experimentally proven that increasing the emulsol concentration in the operating fluid significantly improves mechanical characteristics during transient operating modes of the fluid coupling, while minimizing heat generation and excessive energy losses. The scientific novelty lies in identifying the deviations in the behavior of water-oil emulsions from the laws of classic Newtonian fluids within the flow passage of fluid couplings. The practical value of the results consists in justifying the feasibility of using a 10% HFA-E type emulsion as the operating fluid of a fluid coupling to significantly improve efficiency and durability indicators. UK: Статтю присвячено актуальній інженерній проблемі підвищення надійності та експлуатаційної ефективності запобіжно-пускових гідромуфт з постійним заповненням, які використовуються у приводах шахтних скребкових конвеєрів. Проведено комплексний порівняльний аналіз різних робочих рідин для забезпечення вимог пожежної безпеки та оптимізації ключових експлуатаційних параметрів в умовах шахт, небезпечних за газом та вугільним пилом. Головною метою цього дослідження є встановлення закономірностей між механічними характеристиками гідромуфт та властивостями (концентрацією) водомасляних емульсій класу HFA-E. Експериментальні дослідження виконано на лабораторному випробувальному стенді з використанням серійної гідромуфти ГПЕ345У виробництва заводу «Світло шахтаря» (Україна). Методика випробувань передбачала оцінку роботи гідромуфти для двох різних об’ємів заповнення рідиною (78% та 85% від повного об’єму внутрішньої порожнини), що відповідає роботі у приводах з асинхронними електродвигунами потужністю 22 кВт та 30 кВт. Склад рідини варіювався за об’ємною концентрацією емульсолу Solcenic Pl Plus (виробництва FUCHS Petrolub SE, Німеччина) – 1,5%, 3%, 5% та 10%. Експериментальні дані показали, що збільшення концентрації емульсолу суттєво покращує механічні характеристики під час критичних та перехідних режимів роботи, таких як запуск конвеєра та режимів перевантаження. Визначено, що вища концентрація емульсолу усуває падіння («провал») крутного моменту в цих режимах роботи, що призводить до мінімізації нагрівання рідини та марних втрат енергії, тим самим знижуючи ризик спрацьовування теплового захисту. Кількісно, перехід від 1,5% до 10% концентрації емульсії підвищує перевантажувальну здатність привода з 1,4...1,5МН до 2,1...2,5МН, що відповідає вимогам для приводів забійних скребкових конвеєрів. Наукова новизна отриманих результатів полягає у виявленні реологічних відхилень від класичних законів ньютонівських рідин у поведінці водомасляних емульсій в проточній частині гідромуфти. Практична цінність результатів полягає в технічному обґрунтуванні використання 10%-ї емульсії типу HFA-E як оптимальної робочої рідини. Впровадження такої концентрації рідини економічно доцільне та забезпечує суттєве підвищення енергоефективності й довговічності як самої гідромуфти, так і всієї приводної системи шахтного скребкового конвеєра.
Access status: Open Access ,
Experimental test bench for investigating the characteristics of a hydraulic drive with an anti-slip device
(Запоріжжя : Видавничий дім «Гельветика», 2026) Тrehubov, Vladislav; Piontkevych, Oleg; Трегубов, Владислав Олегович; Піонткевич, Олег Володимирович
EN: The article presents the development and methodological substantiation of a specialized experimental test bench for investigating the characteristics of a hydrostatic drive with an anti-slip control system. The study used hardware-in-the-loop (HIL) modeling methods, stall test (maximum-load test) and transient response test protocols. The scientific novelty lies in the comprehensive assessment of the transition from passive flow dividers to systems of individual electronic control of hydraulic motor displacement. The proposed control algorithms are expected to provide more effective damping of critical pressure pulsations than classical proportional controllers. The practical value of the work lies in providing accurate efficiency mapping, which creates a basis for optimizing energy saving in hybrid technology and the modern mobile machines. UK: Робота присвячена вирішенню складної мультидисциплінарної інженерної задачі – розробці та дослідженню спеціалізованого апаратно-програмного експериментального випробувального стенда для тестування гідростатичних трансмісій з інтегрованими антибуксувальним пристроєм. Головною метою є обґрунтування та розробка концепції експериментального випробувального стенду для комплексного дослідження робочих процесів у гідроприводі мобільної машини з антибуксувальним пристроєм. У процесі дослідження застосовано комплексний підхід, що поєднує закони гідравліки, теорію просторового керування багатомасовими системами та сучасні кіберфізичні HIL-технології. В процесі дослідження також проаналізовано продукцію інноваційних фірм Poclain та Danfoss, зокрема, їхні розробки: CreepDrive, H1 traction control, Twin Lock. Для верифікації параметрів реалізовано специфічні протоколи: тести на утримання з жорстким температурним контролем для оцінки внутрішніх витоків; випробування на перехідний відгук, які імітують раптову втрату зчеплення колеса з ґрунтом шляхом миттєвого скидання опору навантажувального пристрою; а також алгоритми побудови багатовимірних карт ефективності. Проведено ґрунтовний аналіз тенденції переходу від класичних пасивних гідромеханічних компенсаторів до швидкодійних систем індивідуального електронного керування робочим об’ємом гідромоторів. Наведені рекомендації систем із технічними характеристиками для комплектації експериментального випробувального стенду, а також діапазони та точність досліджуваних параметрів. Отримані результати створюють міцне науково-технічне підґрунтя для вдосконалення систем рекуперації енергії в гідравлічних приводах. Точний облік енергетичного балансу є критично важливим для розробки новітньої мобільної машини, де кожен збережений джоуль гідравлічної енергії прямо пропорційно продовжує час автономної роботи машини від акумуляторних батарей.