Наукові статті кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів (НОВА)
Permanent URI for this collectionhttp://er.nau.edu.ua/handle/NAU/56749
Browse
Recent Submissions
Item Study of the dynamics of spindle shaft on gas-static bearings(National Aviation University, 2024-03) Breshev, Oleksii Volodymyrovych; Nosko, Pavlo Leonidovych; Bashta, Oleksandr Vasylovych; Bashta, Alla Oleksiivna; Radko, Maksym Olehovych; Брешев, Олексій Володимирович; Носко, Павло Леонідович; Башта, Олександр Васильович; Башта, Алла Олексіївна; Радько, Максим ОлеговичThis study delves into the complex dynamics of spindle shafts mounted on gas-static bearings, employing computational experiments and analysis to reveal crucial insights for optimizing high-precision machining processes. We identify natural frequencies and resonant tendencies of spindle vibrations through advanced Finite Element Method (FEM) simulations, highlighting their impact on operational stability and machining quality. Deliberately introduced imbalances further illuminate the dynamic behavior, displaying the detrimental effects of resonance on spindle performance. To mitigate these effects, we explore various technical solutions, including reducing rotor imbalances and intensifying acceleration through critical regions. Ultimately, this investigation provides a comprehensive understanding of spindle dynamics on gas-static bearings, guiding the development of robust and high-precision spindles for a range of industrial applications beyond just machining, such as precision robotics and microfabrication.Item Визначення втрат потужності внаслідок періодичного стискання-розширення масляно-повітряної суміші між зубцями зубчастих коліс. Частина 1. Математична модель(Національний технічний університет «Харківський політехнічний iнститут», 2023-12-18) Носко, Павло Леонідович; Nosko, Pavlo Leonidovych; Башта, Олександр Васильович; Bashta, Oleksandr Vasylovych; Бойко, Григорій Олексійович; Boiko, Grygorii Oleksiiovych; Мельник, Володимир Борисович; Melnyk, Volodymyr Borysovych; Башта, Алла Олексіївна; Bashta, Alla OleksiivnaПри одночасному контакті двох пар зубців між їхніми активними профілями утворюється замкнений об'єм мастило–повітряної суміші. Процес зменшення цього об'єму призводить до виникнення такого негативного явища, як періодичне стиснення і розширення масляно-повітряної суміші в об'ємі. За високих швидкостей обертання зубчастих коліс спостерігається різке підвищення тиску масляно-повітряної суміші і, як наслідок, виникнення додаткової вібрації зубчастої передачі. Швидкість витікання мастило–повітряної суміші може досягати швидкості звуку, що спричиняє додатковий шум під час експлуатації зубчастої передачі, а за високих частот обертання в замкненому між зубцями шестерні та колеса просторі виникає гідравлічний удар, результатом якого є кавітація. Представляючи косозубе колесо як сукупність прямозубих коліс, зміщених одне відносно одного в тангенціальному напрямку, математична модель зводиться до опису термодинамічних процесів у послідовних ізольованих порожнинах. Представлено математичну модель періодичного стискання-розширення масляно- повітряної суміші в замкненому між зубцями просторі, яка враховує площі поперечних перерізів осьових і радіальних потоків мастило–повітряної суміші, тиск навколишнього середовища, замкненого в простір між зубцями, швидкість радіального потоку мастило–повітряної суміші, миттєвий об'єм замкненої між зубцями елементарної порожнини та поточний тиск в і й порожнині.Item Визначення втрат тертя ковзання в зубчастій парі(Національний авіаційний університет, 2023-06) Носко, Павло Леонідович; Nosko, Pavlo Leonidovych; Башта, Олександр Васильович; Bashta, Oleksandr Vasylovych; Бойко, Григорій Олексійович; Boiko, Grygorii Oleksiiovych; Башта, Алла Олексіївна; Bashta, Alla OleksiivnaПідвищення показників працездатності зубчастих приводів машин є актуальним завданням, тому для оцінки загальних втрат в зачепленні варто розглянути всі складові втрат. Для вирішення зазначеного завдання у статті запропоновано спосіб визначення втрат на тертя ковзання в зубчастій парі. На цей час вплив ковзання в напрямку лінії контакту зубців на коефіцієнт тертя та умови змазування вивчені недостатньо. В опублікованих роботах наявні дві групи напіваналітичних моделей. Перша група авторів досліджувала ефективність прямозубих передач, припускаючи, що коефіцієнт тертя постійний уздовж всієї поверхні контакту поверхонь тертя в будь-яких положеннях зубчастих коліс при їх обертанні. Друга група напіваналітичних моделей може розглядатися, як поліпшення моделей першої групи з постійним коефіцієнтом тертя. Точність опису за допомогою цих моделей обмежена точністю використовуваних в них емпіричних формул. Ці емпіричні формули не носять загальний характер і часто є функцією певних типів мастила, наявних температур, швидкісних і навантажувальних меж, чистоти поверхонь випробовуваних зразків. Коефіцієнт тертя ковзання залежить від швидкості руху сполучених зубців і властивостей мастильного матеріалу, також він може враховувати такі чинники, як величини нормального навантаження, шорсткість поверхонь зубців та радіуси кривизни профілів зубців. Отримано залежності, за якими можна визначити роботу, витрачену на тертя вздовж усієї лінії зачеплення, враховуючи при цьому коефіцієнти тертя в зубчастій парі при однопарному і двохпарному зачепленні. При цьому коефіцієнт тертя в зубчастій передачі може бути змінний по швидкості спряжених поверхонь, але однаковий при двохпарному та однопарному зачепленні. Отримано аналітичні залежності, що дають змогу розраховувати втрати потужності внаслідок тертя ковзання залежно від кінематичних, силових і міцнісних чинників, властивостей матеріалів мастильних матеріалів і матеріалів коліс.Item Показники працездатності конхоїдальних циліндричних прямозубих передач з підвищеною вантажопідйомністю. Експеримент(Національний авіаційний університет, 2021-12) Носко, Павло Леонідович; Nosko, Pavlo Leonidovych; Башта, Олександр Васильович; Bashta, Oleksandr Vasylovych; Семак, Інна Вікторівна; Semak, Inna Viktorivna; Герасимова, Ольга В'ячеславівна; Herasymova, Olha Viacheslavivna; Башта, Алла Олексіївна; Bashta, Alla OleksiivnaСтаття присвячена актуальному завданню підвищення показників працездатності зубчастих приводів машин. Для вирішення зазначеного завдання у статті запропоновано застосувати конхоїдальне зачеплення, виготовлене зі зміщенням вихідного контуру та особливими умовами контакту. Особливістю запропонованого зачеплення є менша у порівнянні зі звичайним конхоїдальним зачепленням чутливість до похибок виготовлення та монтажу. Випробування передач на контактну міцність здійснювалося на стенді розімкнутого типу, як гальмівний пристрій використовувалося електромагнітне порошкове гальмо. Випробування проводилися при ступінчастому навантаженні експериментальних передач відповідно до вибраних режимів, під час випробувань через кожні півгодини фіксувалися активна потужність, яка споживається приводним електродвигуном та навантажуючий момент гальмівного пристрою. Кожні 8 годин візуально контролювався стан контактуючих поверхонь зубців, фіксувалися площі вкриті раковинами викришування по п’яти зубцям шестірні, рівномірно розташованим по периметру. У ході випробувань також контролювалося значення температури масла, яка встановилася на кожному етапі навантаження. У ході експериментальних досліджень було проведено випробування двох варіантів передач: евольвентної зі зміщенням та конхоїдальної зі зміщенням. Підтверджено теоретичні висновки про більш високу (на 20%) контактну міцність конхоїдальних циліндричних передач. Значне зниження ККД редуктора при значенні крутного моменту Нм, пов'язане з втомним руйнуванням більш ніж 50% активних поверхонь зубців; також мало місце різке збільшення температури масла, що теж можна пов'язати з руйнуванням активних поверхонь зубців. Для порівняння експериментальних даних з теоретичними було визначено відношення ККД редукторів з випробуваними передачами. Отримані співвідношення різняться на 5,5%. Це свідчить про задовільний збіг теоретичних та експериментальних даних за показником втрат у зачепленні. Робота конхоїдальної передачі супроводжувалася меншим тепловиділенням, що також свідчить про менші втрати у зачепленні. Областю застосування нового зачеплення є приводи машин для передачі великих потужностей.Item Трифон Башта: Життя, віддане науці та авіації(Національна академія наук України, 2021-10) Башта, Олена Трифонівна; Bashta, Olena Tryfonivna; Башта, Олександр Васильович; Bashta, Oleksandr VasylovychРозповідь про Трифона Максимовича Башту почнемо з короткої анотації, яку наведено в довіднику «Народжені Україною. Золоті імена України»: «Фундатор вітчизняної наукової школи промислової гідравліки. Провідний конструктор зі створення гідравлічних систем. Дві стратегічні галузі – верстатобудівна та авіаційна своїм прогресом певного мірою зобов'язані саме йому». Учні й соратники шанують пам'ять професора Трифона Максимовича Башти. Його наукові праці актуальні і нині. Написані ним підручники і досі залишаються головними посібниками з питань гідравліки й гідроприводу для студентів технічних вузів, де вивчають застосування гідравліки на літальних апаратах і в загальному машинобудуванні. Створені ним конструкції систем і елементів гідравлічного приводу становлять основу для сучасних розробок в галузях авіа- та машинобудування.Item Показники працездатності конхоїдальних циліндричних прямозубих передач з підвищеною вантажопідйомністю. Теорія(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021-07) Ткач, Павло Миколайович; Tkach, Pavlo Mykolaiovych; Носко, Павло Леонідович; Nosko, Pavlo Leonidovych; Башта, Олександр Васильович; Bashta, Oleksandr Vasylovych; Бойко, Григорій Олексійович; Boiko, Grygorii Oleksiiovych; Герасимова, Ольга В'ячеславівна; Herasymova, Olha ViacheslavivnaСтаття присвячена актуальному завданню підвищення показників працездатності зубчастих приводів машин. Для вирішення зазначеного завдання у статті запропоновано застосувати конхоїдальне зачеплення, виготовлене зі зміщенням вихідного контуру та особливими умовами контакту. Особливістю запропонованого зачеплення є менша у порівнянні зі звичайним конхоїдальним зачепленням чутливість до похибок виготовлення та монтажу. У результаті теоретичних досліджень були визначені показники працездатності такого зачеплення. Областю застосування нового зачеплення є приводи машин для передачі великих потужностей.Item Розробка автоматичної системи керування температурою у складських приміщеннях мультитемпературного типу класу «с»(Національний авіаційний університет, 2021-05) Сарабєєв, Павло Ігорович; Sarabieiev, Pavlo Ihorovych; Носко, Павло Леонідович; Nosko, Pavlo Leonidovych; Башта, Олександр Васильович; Bashta, Oleksandr Vasylovych; Мельник, Володимир Борисович; Melnyk, Volodymyr Borysovych; Герасимова, Ольга В’ячеславівна; Herasymova, Olha ViacheslavivnaДля складських приміщень мультитемпературного типу класу «С» запропонована автоматична система керування температурою централізованого типу на аналогової шині, яка має високі технічні характеристики, а саме: швидкодія - час стояння на точці менше 0,1 секунди; системна мультиплікативна похибка не перевищує 0,15%, а адитивна приведена похибка дорівнює 0,05%; завадозахищеність знижена з 30% похибки майже до нуля. Застосування таких систем є економічно рентабельним та дозволяє для невеликих приміщень значно розширити ринок складської продукції.