Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Автомобіле- та тракторобудування

СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ ВАЛКОВОГО ФОРМУВАННЯ ГНУТИХ ПРОФІЛІВ 3D ТИПУ ТА ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ В АВТОМОБІЛЕБУДУВАННІ

Юрій Бабай — 2025-07-17

У роботі проведено аналіз сучасних технологій валкового формування 3D-гнутих профілів та їх застосування в автомобілебудуванні, будівництві, промисловості, сільському господарстві. Розглянуто підходи до оптимізації кількості технологічних переходів, що сприяє зниженню часу виробництва та підвищенню продуктивності. Особливу увагу приділено контролю напружено-деформованого стану металу, який є ключовим для забезпечення високої якості виробів. Оцінено вплив сенсорних технологій на моніторинг процесу в реальному часі, що дозволяє зменшити дефекти та виробничі витрати. Використання передових рішень у валковому формуванні відкриває нові можливості для оптимізації виробництва.

СТРУКТУРНО-ФУНКЦІОНАЛЬНА МОДЕЛЬ ВАЛЬНИЦЬ ОПОРНИХ ВУЗЛІВ РЕЙКОВОГО ТРАНСПОРТУ

Анатолій Гайдамака — 2025-07-17

Тип роликових вальниць букс (опорних вузлів) рейкового транспорту (РВБРТ) залежить від умов експлуатації в тій чи іншій державі. У Великобританії, США, Японії, Польщі залізничні вагони оборудують колісними парами з дворядними конічними роликовими вальницями. Для вагонів Австрії, Германії, України застосовують вузли з двома циліндричними роликовими вальницями, а для Швеції типовим є буксовий вузол з двома сферичними роликовими вальницями. Базовою конструкцію для структурно-функціональною аналізу вибрано найбільш масові серійні циліндричні РВБРТ, що застосовують в українських вантажних і пасажирських вагонах (майже 99 % від загальної кількості). Виконано структурну декомпозицію базових вузлів вальниць, відповідно до функцій призначення. За побудованою структурно-функціональною моделлю циліндричної вальниці, виявлено функціональні взаємозв’язки між елементами її конструкції, проаналізовано функції сепаратора щодо усування його перекосу, зменшення сил взаємодії з роликами і опорним кільцем, зменшення проковзування роликів. Це дозволило обґрунтувати зміни в конструкції сепаратора − збільшити кількість вікон, змінити форму бокових поверхонь перемичок і перерізу кілець сепаратора для підвищення технічного рівня РВБРТ в межах заданого габариту.

ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРНИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ, ЩО ВІДБУВАЮТЬСЯ В СТАЛЯХ В ПРОЦЕСІ ДОДАТКОВОГО ФРИКЦІЙНО-ДЕФОРМАЦІЙНОГО ЗМІЦНЕННЯ

Жанна Краєвська — 2025-07-17

Досліджено структурні зміни, які відбуваються в сталях у процесі додаткового фрикційно-деформаційного зміцнення (ДФДЗ). Завдяки комбінації термічної та механічної дії відбуваються глибокі структурні перетворення у приповерхневих шарах матеріалу. Методом металографічного аналізу встановлено характер зміни мікроструктури шарів та показано морфологію структури зміцнених зразків в перерізі. Розглянуто результати вимірювання мікротвердості та досліджено вплив ДФДЗ на зміну мікротвердості в перерізі зразків із сталей з різним вмістом вуглецю.

АНАЛІЗ ШЛЯХІВ ПІДВИЩЕННЯ ТЕХНІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ УСТАНОВКИ БЛОКУ ПРИВОДУ КОНТУРУ ОБЛАДНАННЯ АЕРОДРОМНОГО БАГАТОЦІЛЬОВОГО КОНДИЦІОНЕРА АМК-24/56-131

Володимир Краснокутський — 2025-07-17

В статті проведений аналіз особливостей роботи блоку силової установки (БСУ), як енергетичної установки аеродромного багатоцільового кондиціонера (АБК) АМК-24/56-131 в умовах аеродромно- технічного забезпечення польотів в процесі довготривалої безперервної експлуатації, розглянуто статистику характерних відмов і несправностей АБК, які знижують його надійність роботи та запропоновані альтернативні шляхи їх усунення. Проаналізовані напрямки покращення експлуатаційних параметрів БСУ з метою забезпечення безвідмовної роботи АБК в процесі експлуатації.

МОНІТОРИНГ ВИТОКІВ ВУГЛЕВОДНЕВОГО ГАЗУ НА ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБАХ

Сергій Кривошапов — 2025-07-17

Розглянуто основні джерела забруднення на автомобільному транспорті. Виконано аналіз впливу забруднення на людину. Проаналізовано нормативні акти щодо обмеження забруднення на транспорті. Зазначені типи шкідливих речовин, які контролюються на автомобілі та вказані недоліки діючого законодавства. Виконано аналіз датчиків серії MQ, яки застосовуються для виміру концентрації таких забруднень повітря, як: бутану, ізобутану, пропану, пропан-бутану, метану, спирту, водень, диму, парів спирту, природного газу, чадного газу, вуглецевих газів, бензину, алкоголю. Запропоновано 3 схемі пристрою для виявлення присутності забруднення у повітрі: простій детектор зі світловою індексацією, газоаналізатор на базі мікроконтролера з текстовою та графічною індикацією на екрані. Наведено опис роботі устаткування та алгоритм програмного забезпечення мікроконтролера. Дані рекомендації з налаштування датчиків та пропозиції подальшого вдосконалення пристрою.

БАГАТОПОЗИЦІЙНИЙ ПНЕВМОПРИВОД З АДАПТИВНОЮ СИСТЕМОЮ РЕЛЕЙНОГО УПРАВЛІННЯ

Геннадій Крутіков — 2025-07-17

У статті розглядається конструкція та принцип дії багатопозиційного пневматичного привода з триетапним керуванням, що забезпечує високу швидкодію, точність позиціонування та можливість оперативного переналаштування точок позиціювання. Актуальність теми зумовлена потребою у підвищенні ефективності та гнучкості пневматичних систем в умовах автоматизованого виробництва. Запропонована конструкція приводного механізму дозволяє зменшити габаритні розміри обладнання, спростити його обслуговування та підвищити точність позиціювання. Порівняно із традиційними електрогідравлічними та електропневматичними слідкуючими приводами, запропоноване рішення є менш складним і більш економічно доцільним. У роботі детально проаналізовано робочі процеси, що відбуваються у багатопозиційному пневмоприводі, зокрема етапи подачі стисненого повітря, послідовність перемикання положень виконавчого органу, динаміку руху поршнів та клапанних елементів. Окрему увагу приділено опису схеми керування приводом, яка включає розташування та функції розподільників, пневматичних елементів логіки, а також розроблено алгоритм дії у залежності від заданих режимів роботи, який дозволяє досягти стабільності перехідного процесу, а отже стабільної та безперебійної роботи системи, реалізованої на базі стандартної пневмоапаратури. Представлене математичне моделювання підтверджує ефективність та надійність запропонованого рішення.

ЗМІЦНЕННЯ БОЛТІВ ШТОВХАЧІВ ПЛУНЖЕРІВ ПАЛИВНИХ НАСОСІВ ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНІВ

Сергій Лузан — 2025-07-17

В роботі запропоновано та досліджено технологія відновлення і зміцнення болтів штовхачів плунжерів паливних насосів шляхом плазмового напилення зносостійкого покриття, що містить карбід вольфраму (WC) порошком марки ПС-12НВК-01. Було досліджено мікроструктуру та мікротвердість напилених і оплавлених покриттів. Проведені порівняльні випробування напилених покриттів показали вищу зносостійкість покриття ПС-12НВК-01, що містить карбід вольфраму, порівняно з покриттям ПГ-10Н-01. Також дослідна партія болтів штовхачів плунжерів паливного насоса пройшла випробування на вібростенде в обсязі 300 годин. Результати випробувань показали, що середній знос болтів під п'ятою плунжера в 2,2 рази менше серійних (0,095 і 0,21мм відповідно), під тарілкою плунжера – в 2,25 рази (0,195 і 0,44 мм відповідно).

БАЛАНС ОСЬОВИХ СИЛ В ВІДЦЕНТРОВИХ НАСОСАХ З ОПОЗИТНИМ РОЗТАШУВАННЯМ РОБОЧИХ КОЛІС

Олексій Маківський — 2025-07-17

При роботі насоса виникають процеси, які значною мірою впливають на продуктивність та енергоефективність. Деякі з них можуть призвести до порушень в роботі насоса та навіть виходу його з ладу. Одним з основних явищ є виникнення осьової сили. В насосах типу «back-to-back» її вплив на роботу виростає значною мірою. Ці проблеми спонукають інженерів до нових конструкторських рішень, таких як нові конфігурації центральних втулок. В даній роботі досліджуються процеси, що відбуваються в дроселюючій щілині та бокових пазухах робочого колеса двох конструкцій центральних втулок з розвантажувальними отворами та без них. Аналіз виконаного чисельного дослідження показав доцільність використання центральної втулки з розвантажувальними отворами.

АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ТРИБОВІДНОВЛЮВАЛЬНОЇ СУМІШІ “КОМБАТ” ДЛЯ ВІДНОВЛЕННЯ ВУЗЛІВ ТА АГРЕГАТІВ ЗАСОБІВ НАЗЕМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПОЛЬОТІВ ПОВІТРЯНИХ СУДЕН

Салтовський Денис — 2025-07-17

Пошук нових ефективних шляхів зміцнення робочих поверхонь деталей пар тертя автомобільних двигунів та агрегатів автомобільних базових шасі при їх виготовленні та технологій відновлення властивостей під час технічного обслуговування і ремонту залишається актуальним для дослідників в галузі машинобудування.
У статті представлені загальний порядок і результати натурних випробувань технології триботехнічного відновлення із застосуванням трибовідновлювальної суміші “Комбат”, використаної для зміцнення високонавантажених пар тертя двигунів внутрішнього згоряння та окремих агрегатів трансмісії засобів наземного забезпечення польотів повітряних суден без їх розбирання в процесі експлуатації, підвищення надійності та подовження ресурсу роботи машин.
Дані контрольних вимірювань швидкості зношування рухомих з’єднань методом акустичної емісії після обробки трибовідновлювальної суміші “Комбат” свідчать про суттєве зниження цього показника для двигунів внутрішнього згоряння та агрегатів трансмісії за рахунок металокерамічного шару, який має високі зносостійкі та задиростійкі характеристики.
Результати використання технології слід вважати позитивними та такими, що надають підстави науково обґрунтувати рекомендації щодо впровадження репараційної технології триботехнічного відновлення для засобів наземного забезпечення польотів повітряних суден як способу відновлення ресурсу машин і механізмів та зниження швидкості їх зношування.

ТЕХНОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБІЛЬНОЇ ТА ТРАКТОРНОЇ ТЕХНІКИ МЕТОДАМИ ПОВЕРХНЕВОГО ЗМІЦНЕННЯ

Михайло Степанов — 2025-07-17

В статті наведений приклад різних методів поверхневого зміцнення деталей транспортної та тракторної техніки. Показана особлива роль шліфування, як багатофакторної обробки, на базі якої в стадії розвитку, вивчення та впровадження знаходиться обробно-зміцнювальна технологія електро- ерозійного алмазного шліфування. Запропоновано оцінювати можливість формування зміцненого шару, що отримується при виконанні технологічного процесу з урахуванням енергетичного впливу на заготовку. Приведені формули енергетичного коефіцієнту, який обумовлює виникнення зміцненного шару при електро-ерозійному алмазному і абразивному шліфуванні. Показана структура поверхневого шару після електро-ерозійного алмазного шліфуванні та проведено дослідження розподілу вмісту вуглецю за глибиною поверхневого шару. Проаналізовано технологічні особливості електро-ерозійного алмазного шліфування як комбінованого обробно-зміцнювального методу. Для формування заданих характеристик поверхневого шару і оптимізації структури оброблюваних прецизійних деталей в процесі електро-ерозійного алмазного шліфування представлена схема для вибору технологічних параметрів обробно-зміцнювальної технології на стадії проектування з урахуванням вмісту вуглецю в сталі, глибини шліфування і сили струму.

СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ ВІБРАЦІЙНОЇ ДІАГНОСТИКИ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ І ПРОМИСЛОВИХ МЕХАНІЗМІВ

Андрій Явтушенко — 2025-07-17

В роботі проведено аналіз сучасних методів вібраційної діагностики та моніторингу транспортного та промислового обладнання. Розглянуто класичні підходи на основі швидкого перетворення Фур’є та вейвлет-перетворень, а також сучасні методики, що використовують штучні нейронні мережі (CNN, MLP, WNN) для автоматичного розпізнавання та прогнозування несправностей. Приділено увагу сенсорам, методам підготовки вібраційних сигналів, їх обробці та передачі. Узагальнено переваги нейромережевих підходів у порівнянні з традиційними методами, зокрема гнучкість і здатність працювати зі складними нестаціонарними сигналами. Визначено перспективи розвитку систем моніторингу в реальному часі, гібридних методів та адаптивних моделей для підвищення надійності обладнання та зниження витрат.

ОЦІНКА ЗМІНИ РЕАКЦІЙ НА ВЕДУЧИХ КОЛЕСАХ ПРИ РОЗГОНІ ГІБРИДНОГО АВТОМОБІЛЯ

Антон Сергієнко — 2025-07-17

У роботі розроблені імітаційні моделі гібридного автомобіля у середовищі Matlab / Simulink, за допомогою яких виконано оцінку зміни нормальних та повздовжніх реакцій коліс мостів автомобіля на різних режимах руху. В розробленій моделі гібридного автомобіля розглядається послідовно-паралельний привід ведучих коліс від асинхронного, синхронного електродвигунів та ДВЗ. Модель містить підсистеми складових автомобіля, імітатор впливу водія на режиму руху, систему керування гібридного автомобіля. Представлено аналіз змін повздовжніх та вертикальних реакцій коліс гібридного автомобіля при прямолінійному руху на заданих режимах – розгін та гальмування генератором. Отримані результати дослідження відповідають практичним значенням для обраного класу автомобілів. Аналіз характеру зміни реакцій на колесах дає можливість запропонувати рекомендації до зменшення динамічних навантажень і нераціональних витрат енергії використаних джерел.

ОБҐРУНТУВАННЯ ЧИСЛА ПЕРЕДАЧ В ТРАНСМІСІЇ ТРАКТОРА ЗА КОЕФІЦІЄНТОМ ПРИСТОСОВАНОСТІ ДВИГУНА

Євген Калінін — 2025-07-17

У статті представлено аналітичну залежність для визначення коефіцієнта допустимого завантаження двигуна, яка враховує динамічні характеристики тракторного агрегату та величину тягового зусилля.
Запропонований підхід дає змогу визначити максимальний крутний момент двигуна, що забезпечує умови стійкої та ефективної роботи агрегату в умовах змінного навантаження. Результати обчислень дають підстави для раціонального розподілу передавальних чисел у трансмісії трактора, особливо в тих випадках, коли двигун має підвищений коефіцієнт пристосованості.
Показано, що зі зростанням швидкості руху коефіцієнт допустимого завантаження знижується, що вимагає додаткового уточнення трансмісійної структури. Запропонований вираз може бути ефективно використаний у практиці конструювання або модернізації трансмісій тракторів різних типів, сприяючи підвищенню їх адаптивності до експлуатаційних умов.

АНАЛІЗ ТА ПЕРСПЕКТИВА РОЗВИТКУ КОНСТРУКЦІЙ ТРАНСМІСІЙНИХ УСТАНОВОК ЛАНЦЮГОВИХ ЗЕМЛЕРИЙНИХ ЗАСОБІВ ІНЖЕНЕРНО-БУДІВЕЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

Андрій Кожушко — 2025-07-17

У статті проведено комплексний аналіз конструкцій трансмісійних установок ланцюгових землерийних машин, що застосовуються в будівництві, комунальному господарстві та оборонній сфері. Розглянуто основні тенденції розвитку механічних, гідравлічних та комбінованих трансмісій у контексті підвищення енергоефективності, надійності та керованості техніки. Акцентовано увагу на специфіці дії безперервного робочого процесу ланцюгових органів, що зумовлює особливі вимоги до трансмісійних систем. Наведено результати порівняльного аналізу сучасних технічних рішень, включаючи досвід провідних світових виробників. Окрему увагу приділено перспективам впровадження гідрооб'ємно-механічних передач, електрогідравлічних систем керування та гібридних силових установок. Обґрунтовано напрями подальших досліджень, спрямовані на підвищення ефективності та ресурсу трансмісійних установок ланцюгових землерийних машин.

ОСОБЛИВОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ ТРАКТОРНИХ ПОЇЗДІВ В ПЕРЕХІДНИХ РЕЖИМАХ РУХУ

Юліана Колєснік — 2025-07-17

При гальмуванні тракторних поїздів безпека їхнього руху забезпечується відповідною дією гальмівної системи трактора та причепів, при якому досягається зупинка тракторного поїзда на можливо короткому відрізку колії або необхідне зниження швидкості за збереження стійкого руху в будь-яких навантажувальних та дорожніх умовах.
Практика експлуатації тракторних поїздів показала, що в тому випадку, якщо гальмівна система не відповідає вимогам безпеки, при гальмуванні тракторного поїзда виникає наїзд причепів на трактор, «складання» та перекидання ланок поїзда, які нерідко призводять до людських жертв.
Незважаючи на те, що швидкості руху тракторних поїздів значно нижчі від автомобільних, тракторні поїзди мають велику схильність до занесення та перекидання при гальмуванні порівняно з автомобільними поїздами через ряд конструктивних та експлуатаційних особливостей. У зв'язку з цим технічні вимоги щодо безпеки руху до гальмівної системи тракторного та автомобільного поїздів відрізняються між собою.

АНАЛІЗ КОНСТРУКТИВНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ АВТОНОМНИХ САМОХІДНИХ ПЛАТФОРМ З ГІБРИДНОЮ ТРАНСМІСІЄЮ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

Євген Пелипенко — 2025-07-17

Сучасне сільське господарство зазнає суттєвих трансформацій під впливом глобальних економічних, екологічних та соціальних чинників. Однією з ключових проблем галузі є дефіцит кваліфікованої робочої сили, зростання витрат на традиційні енергетичні ресурси, а також необхідність підвищення продуктивності аграрного виробництва при одночасному зменшенні негативного впливу на довкілля. У зв’язку з цим все більшої уваги набуває розробка і впровадження автономних самохідних платформ сільськогосподарського призначення. Метою даної роботи є представлення існуючих автономних роботизованих самохідних платформ, які призначенні до виконання різноманітних сільськогосподарських робіт. Для вирішення окресленої мети проаналізовані конструктивні особливості автономних платформ, які виконують легкі (обприскування, посів, міжрядна обробка, моніторинг стану посівів, тощо) та важкі (оранка, культивація) тягові операції. Також виокремлено фактори, що впливають на гібридизацію аграрних самохідних платформ, які виконують важкі тягові операції. Результатом дослідження є науково-обґрунтоване підґрунтя для подальших конструкторських та наукових робіт при створенні аграрних автономних роботизованих самохідних платформ з гібридною силовою установкою для виконання важких тягових операції.

ОЦІНКА ВІБРОСТІЙКОСТІ МОТОРНО-ТРАНСМІСІЙНОЇ УСТАНОВКИ ТРАКТОРНОГО САМОХІДНОГО ШАСІ

Михайло Подригало — 2025-07-17

В результаті проведеного дослідження отримано аналітичні вирази, що дозволяють провести оцінку вібростійкості моторно-трансмісійної установки тракторного самохідного шасі. Отримана математична модель дозволила також провести порівняльний аналіз вібростійкості моторно трансмісійної установки, ДВЗ яких мають два та три циліндри. Визначено також вилив кругової податливості грунта на величину мінімально допустимої середньої кутової швидкості ДВЗ.

ДОСЛІДЖЕННЯ ФУНКЦІОНУВАННЯ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГІЧНОГО АГРЕГАТУ У ДИНАМІЧНОМУ ПРОСТОРІ

Михайло Шуляк — 2025-07-17

У статті розглянуто методику аналізу функціонування транспортно-технологічного агрегату в динамічному просторі. Оскільки, процес руху тракторного агрегату містить багато стохастичних факторів і його математичне моделювання ускладняється невизначеністю умов, то класичні підходи до аналізу динамічних складових такого руху не ефективні. Запропоновано аналізувати найбільш інформативні – визначальні параметри функціонування, які можуть бути отримані експериментальним шляхом. Також зазначено, що бортові системи трактора мають можливість моніторингу відповідних параметрів, тому для сучасного трактора можлива інтеграція методики аналізу у вигляді алгоритму управління роботою транспортно-технологічного агрегату.