DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2024.9(40).2.23-31
Синтез схем навантаження силових елементів кулько-гвинтового гідропідсилювача з аксіальною структурою приводу
Об авторах
А.Р. Апаракін, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: anton.aparakin@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-5847-7739
П.М. Єрьомін, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID ID: 0000-0001-6650-3389
В.А. Мажара, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: majara@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-7451-3798
Анотація
Метою роботи є визначення компоновки кулько-гвинтового гідропідсилювача із рульовою сошкою, за якої можливо забезпечити максимальний корисний ефект від використання системи активного розвантаження опор кочення вала-сектора, тим самим підвищити несучу спроможність та забезпечити кращу герметичність, усунувши вплив пульсуючого зазору на ущільнення цапф вихідного валу. Для досягнення поставленої мети проведено аналіз системи взаємодії силових елементів агрегату у визначених варіантах компонування кулько-гвинтового гідропідсилювача та рульової сошки. Визначено та описано за допомогою рівнянь умови рівноваги системи та реакції опор. Розроблено ряд припущень, за допомогою яких здійснено чисельне оцінювання відношення реакцій опор в залежності від навантаження та із врахуванням реальних розмірів деталей. Визначено, що використання компоновки, за якої повздовжня вісь сошки розташовується співвісно відносно впадини зубчастого вінця, створює передумови для розробки та впровадження активної системи розвантаження опор кочення вала-сектора, яка забезпечить підвищення несучої спроможності та зменшить вплив навантаження на герметичність агрегату.
Ключові слова
кермо, гідропідсилювач, навантаження, автотранспорт
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Рульовий механізм транспортного засобу з вмонтованим підсилювачем : пат. 68413 Україна : МПК В62D 5/06. № 2001085715 ; заявл. 13.08.2001 ; опубл. 16.08.2004, Бюл. №8.
2. Армійські автомобілі. Основи руху, будова, характеристики: навч. посіб. / Білоус Б.Д. та ін. Львів : Видавництво НУ «Львівська політехніка», 2007. 536 с.
3. Bosch Servotwin electro-hydraulic steering system : веб сайт. URL: https://www.bosch-mobility.com/en/solutions/steering/servotwin/ (дата звернення 10.04.2024).
4. Динамічне управління від VOLVO : веб сайт. URL: https://www.volvotrucks.com.ua/uk-ua/trucks/features/volvo-dynamic-steering.html (дата звернення 10.04.2024).
5. Knorr Bremse. Steering systems for commercial vehicles – Precision and safety : веб сайт. URL: https://www.knorr-bremsecvs.com/en/products_1/steering/standard_page__broad_6.jsp (дата звернення 10.04.2024).
6. Xia L, Jiang H. An electronically controlled hydraulic power steering system for heavy vehicles. Advances in Mechanical Engineering. 2016. № 8(11). DOI: 10.1177/1687814016679566 (дата звернення 10.04.2024).
7. Du H, Zhang Q, Chen S, Fang J. Modeling, simulation, and experimental validation of electro-hydraulic power steering system in multi-axle vehicles. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 2019. Vol. 233(2) P. 317-332. DOI: 10.1177/0954407017743346 (дата звернення 10.04.2024).
8. Guo Z, Wu H, Zhao W, Wang C. Coordinated control strategy for vehicle electro-hydraulic compound steering system. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 2021. Vol. 235(2-3) P. 732-743. DOI: 10.1177/0954407020949480 (дата звернення 10.04.2024).
9. Liu C, Wang C, Zhao W, Guo Z. Displacement characteristics hierarchical control of electro-hydraulic compound steering for commercial vehicle. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 2022. Vol. 236(12) P. 6395-6409. DOI: 10.1177/09544062211069293 (дата звернення 10.04.2024).
10. Cui T, Wang S, Qu Y, Chen X. Parameters optimization of electro-hydraulic power steering system based on multi-objective collaborative method. Complex Engineering Systems. 2023. Vol. 3(1). DOI: http://dx.doi.org/10.20517/ces.2022.57.
11. Апаракін А.Р. Реалізація гідростатичних підшипникових опор цапф вала-сектора кулько-гвинтового гідропідсилювача руля. Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем: зб. матеріалів ХІІІ міжнар. наук.-практ. конф., 25-26 травн. 2023 р. Чернігів: НУ "Чернігівська політехніка", 2023. Т. 1. С. 290.
12. Апаракін А.Р. Cхема навантаження силових елементів з аксіальною структурою приводу кулько-гвинтового гідропідсилювача. Науковий простір: актуальні питання, досягнення та інновації: зб. матеріалів V міжнар. наук.-практ. конф., 26 травн. 2023 р. Черкаси: Вінниця - «Європейська наукова платформа», 2023. С. 143-145. DOI: https://doi.org/10.36074/mcnd-26.05.2023.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Pidhayetskyy, M.M., Povyetkin, S.M., Bilyakovskyy, R.P. (2004). Rulovyy mekhanizm transportnoho zasobu z vmontovanym pidsylyuvachem [The steering mechanism of a vehicle with a built-in power amplifier] (Patent of Ukraine №68413). State intellectual property department of Ukraine.
2. Bilous B. D., Tkachuk P. P., Andrusyk Ya. F., Bilous A. B., Burkovskyy A. S., Bilous N. B., et al. (2007). Armiyski avtomobili. Osnovy rukhu, budova, kharakterystyky: navch. posib. [Army cars. Basics of movement, structure, characteristics: study guide]. Lviv: NU «Lvivska politekhnika» [in Ukrainian].
3. Bosch Servotwin electro-hydraulic steering system. Retrieved from https://www.bosch-mobility.com/en/solutions/steering/servotwin/.
4. Dynamichne upravlinnya vid VOLVO [Dynamic steering from VOLVO]. Retrieved from https://www.volvotrucks.com.ua/uk-ua/trucks/features/volvo-dynamic-steering.html [in Ukrainian].
5. Knorr Bremse. Steering systems for commercial vehicles – Precision and safety. Retrieved from https://www.knorr-bremsecvs.com/en/products_1/steering/standard_page__broad_6.jsp.
6. Xia L, Jiang H. (2016) An electronically controlled hydraulic power steering system for heavy vehicles. Advances in Mechanical Engineering, 8(11). DOI: 10.1177/1687814016679566.
7. Du H, Zhang Q, Chen S, Fang J. (2019) Modeling, simulation, and experimental validation of electro-hydraulic power steering system in multi-axle vehicles. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 233(2), P. 317-332. DOI: 10.1177/0954407017743346.
8. Guo Z, Wu H, Zhao W, Wang C. (2021) Coordinated control strategy for vehicle electro-hydraulic compound steering system. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 235(2-3), P. 732-743. DOI: 10.1177/0954407020949480.
9. Liu C, Wang C, Zhao W, Guo Z. (2022) Displacement characteristics hierarchical control of electro-hydraulic compound steering for commercial vehicle. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 236(12), P. 6395-6409. DOI: 10.1177/09544062211069293.
10. Cui T, Wang S, Qu Y, Chen X. (2023) Parameters optimization of electro-hydraulic power steering system based on multi-objective collaborative method. Complex Engineering Systems, 3(1). DOI: http://dx.doi.org/10.20517/ces.2022.57.
11. Aparakin, A. R. (2023). Realizatsiya hidrostatychnykh pidshypnykovykh opor tsapf vala-sektora kulko-hvyntovoho hidropidsylyuvacha rulya [Implementation of hydrostatic bearing supports of the shaft-sector trunnions of the ball-screw power steering]. Kompleksne zabezpechennya yakosti tekhnolohichnykh protsesiv ta system: zb. materialiv XIII mizhnar. nauk.-prakt. konf. – Proceedings of the 13th International Conference Comprehensive assurance of the quality of technological processes and systems, 1, 290 [in Ukrainian].
12. Aparakin, A. R. (2023). Skhema navantazhennya sylovykh elementiv z aksialnoyu strukturoyu pryvodu kulko-hvyntovoho hidropidsylyuvacha [Load diagram of power elements with an axial drive structure of the ball-screw hydraulic power steering]. Naukovyy prostir: aktualni pytannya, dosyahnennya ta innovatsiyi: zb. materialiv V mizhnar. nauk.-prakt. konf. – Proceedings of the 5th International Conference Scientific space: current issues, achievements and innovations, 143-145. DOI: https://doi.org/10.36074/mcnd-26.05.2023 [in Ukrainian].
Copyright (c) 2024 А.Р. Апаракін, П.М. Єрьомін, В.А. Мажара
Синтез схем навантаження силових елементів кулько-гвинтового гідропідсилювача з аксіальною структурою приводу
Об авторах
А.Р. Апаракін, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: anton.aparakin@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-5847-7739
П.М. Єрьомін, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID ID: 0000-0001-6650-3389
В.А. Мажара, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: majara@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-7451-3798
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Рульовий механізм транспортного засобу з вмонтованим підсилювачем : пат. 68413 Україна : МПК В62D 5/06. № 2001085715 ; заявл. 13.08.2001 ; опубл. 16.08.2004, Бюл. №8.
2. Армійські автомобілі. Основи руху, будова, характеристики: навч. посіб. / Білоус Б.Д. та ін. Львів : Видавництво НУ «Львівська політехніка», 2007. 536 с.
3. Bosch Servotwin electro-hydraulic steering system : веб сайт. URL: https://www.bosch-mobility.com/en/solutions/steering/servotwin/ (дата звернення 10.04.2024).
4. Динамічне управління від VOLVO : веб сайт. URL: https://www.volvotrucks.com.ua/uk-ua/trucks/features/volvo-dynamic-steering.html (дата звернення 10.04.2024).
5. Knorr Bremse. Steering systems for commercial vehicles – Precision and safety : веб сайт. URL: https://www.knorr-bremsecvs.com/en/products_1/steering/standard_page__broad_6.jsp (дата звернення 10.04.2024).
6. Xia L, Jiang H. An electronically controlled hydraulic power steering system for heavy vehicles. Advances in Mechanical Engineering. 2016. № 8(11). DOI: 10.1177/1687814016679566 (дата звернення 10.04.2024).
7. Du H, Zhang Q, Chen S, Fang J. Modeling, simulation, and experimental validation of electro-hydraulic power steering system in multi-axle vehicles. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 2019. Vol. 233(2) P. 317-332. DOI: 10.1177/0954407017743346 (дата звернення 10.04.2024).
8. Guo Z, Wu H, Zhao W, Wang C. Coordinated control strategy for vehicle electro-hydraulic compound steering system. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 2021. Vol. 235(2-3) P. 732-743. DOI: 10.1177/0954407020949480 (дата звернення 10.04.2024).
9. Liu C, Wang C, Zhao W, Guo Z. Displacement characteristics hierarchical control of electro-hydraulic compound steering for commercial vehicle. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 2022. Vol. 236(12) P. 6395-6409. DOI: 10.1177/09544062211069293 (дата звернення 10.04.2024).
10. Cui T, Wang S, Qu Y, Chen X. Parameters optimization of electro-hydraulic power steering system based on multi-objective collaborative method. Complex Engineering Systems. 2023. Vol. 3(1). DOI: http://dx.doi.org/10.20517/ces.2022.57.
11. Апаракін А.Р. Реалізація гідростатичних підшипникових опор цапф вала-сектора кулько-гвинтового гідропідсилювача руля. Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем: зб. матеріалів ХІІІ міжнар. наук.-практ. конф., 25-26 травн. 2023 р. Чернігів: НУ "Чернігівська політехніка", 2023. Т. 1. С. 290.
12. Апаракін А.Р. Cхема навантаження силових елементів з аксіальною структурою приводу кулько-гвинтового гідропідсилювача. Науковий простір: актуальні питання, досягнення та інновації: зб. матеріалів V міжнар. наук.-практ. конф., 26 травн. 2023 р. Черкаси: Вінниця - «Європейська наукова платформа», 2023. С. 143-145. DOI: https://doi.org/10.36074/mcnd-26.05.2023.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Pidhayetskyy, M.M., Povyetkin, S.M., Bilyakovskyy, R.P. (2004). Rulovyy mekhanizm transportnoho zasobu z vmontovanym pidsylyuvachem [The steering mechanism of a vehicle with a built-in power amplifier] (Patent of Ukraine №68413). State intellectual property department of Ukraine.
2. Bilous B. D., Tkachuk P. P., Andrusyk Ya. F., Bilous A. B., Burkovskyy A. S., Bilous N. B., et al. (2007). Armiyski avtomobili. Osnovy rukhu, budova, kharakterystyky: navch. posib. [Army cars. Basics of movement, structure, characteristics: study guide]. Lviv: NU «Lvivska politekhnika» [in Ukrainian].
3. Bosch Servotwin electro-hydraulic steering system. Retrieved from https://www.bosch-mobility.com/en/solutions/steering/servotwin/.
4. Dynamichne upravlinnya vid VOLVO [Dynamic steering from VOLVO]. Retrieved from https://www.volvotrucks.com.ua/uk-ua/trucks/features/volvo-dynamic-steering.html [in Ukrainian].
5. Knorr Bremse. Steering systems for commercial vehicles – Precision and safety. Retrieved from https://www.knorr-bremsecvs.com/en/products_1/steering/standard_page__broad_6.jsp.
6. Xia L, Jiang H. (2016) An electronically controlled hydraulic power steering system for heavy vehicles. Advances in Mechanical Engineering, 8(11). DOI: 10.1177/1687814016679566.
7. Du H, Zhang Q, Chen S, Fang J. (2019) Modeling, simulation, and experimental validation of electro-hydraulic power steering system in multi-axle vehicles. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 233(2), P. 317-332. DOI: 10.1177/0954407017743346.
8. Guo Z, Wu H, Zhao W, Wang C. (2021) Coordinated control strategy for vehicle electro-hydraulic compound steering system. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 235(2-3), P. 732-743. DOI: 10.1177/0954407020949480.
9. Liu C, Wang C, Zhao W, Guo Z. (2022) Displacement characteristics hierarchical control of electro-hydraulic compound steering for commercial vehicle. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 236(12), P. 6395-6409. DOI: 10.1177/09544062211069293.
10. Cui T, Wang S, Qu Y, Chen X. (2023) Parameters optimization of electro-hydraulic power steering system based on multi-objective collaborative method. Complex Engineering Systems, 3(1). DOI: http://dx.doi.org/10.20517/ces.2022.57.
11. Aparakin, A. R. (2023). Realizatsiya hidrostatychnykh pidshypnykovykh opor tsapf vala-sektora kulko-hvyntovoho hidropidsylyuvacha rulya [Implementation of hydrostatic bearing supports of the shaft-sector trunnions of the ball-screw power steering]. Kompleksne zabezpechennya yakosti tekhnolohichnykh protsesiv ta system: zb. materialiv XIII mizhnar. nauk.-prakt. konf. – Proceedings of the 13th International Conference Comprehensive assurance of the quality of technological processes and systems, 1, 290 [in Ukrainian].
12. Aparakin, A. R. (2023). Skhema navantazhennya sylovykh elementiv z aksialnoyu strukturoyu pryvodu kulko-hvyntovoho hidropidsylyuvacha [Load diagram of power elements with an axial drive structure of the ball-screw hydraulic power steering]. Naukovyy prostir: aktualni pytannya, dosyahnennya ta innovatsiyi: zb. materialiv V mizhnar. nauk.-prakt. konf. – Proceedings of the 5th International Conference Scientific space: current issues, achievements and innovations, 143-145. DOI: https://doi.org/10.36074/mcnd-26.05.2023 [in Ukrainian].
Copyright (c) 2024 А.Р. Апаракін, П.М. Єрьомін, В.А. Мажара