ПРОГНОЗУВАННЯ ЗМІНИ ВИХІДНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛАНЕТАРНОГО ГІДРОМОТОРА В УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.32782/2078-0877-2026-26-2-15Ключові слова:
крутний момент, витрата робочої рідини, діаметральний зазор, частота обертання, повно- факторний експериментАнотація
У роботі досліджено зміну вихідних характеристик планетарного гідромотора в процесі експлуатації з урахуванням його технічного стану. Встановлено, що ключовим фактором деградації параметрів є збільшення діаметрального зазору між роторами, яке впливає на частоту обертання, витрату робочої рідини та енергетичні показники. На основі повного факторного експерименту обґрунтовано вибір визначальних факторів (навантаження, витрата, зазор) та отримано математичні моделі у вигляді рівнянь регресії, що адекватно описують робочі процеси з довірчою ймовірністю 0,95. Встановлено, що коефіцієнт корисної дії є малочутливим до зміни технічного стану, тоді як частота обертання є найбільш інформативним діагностичним параметром. Отримані залежності дозволяють визначати технічний стан гідромотора за експлуатаційними параметрами без розбирання. Результати дослідження можуть бути використані для підвищення надійності гідроприводів та вдосконалення методів діагностики самохідної техніки
Посилання
Bulgakov, V., Pascuzzi, S., Adamchuk, V., Kuvachov, V., Nozdrovicky, L. Theoretical study of transverse offsets of wide span tractor working implements and their influence on damage to row crops. Agriculture (Switzerland), 2019. 9 (7). 144. https://doi.org/10.3390/agriculture9070144
Панченко А. І., Волошина А. А., Ковязін О.С., Панченко І.А., Волошин А. А. Зміна функціональних параметрів мехатронних систем з планетарними гідромоторами при різних умовах експлуатації. Науковий вісник ТДАТУ, 2025. Вип. 15. Т. 2. С. 127–135. https://doi.org/10.32782/2220-8674-2025-15-2-15
Voloshina, А., Panchenko, А., Titova, O., Milaeva, I., Pastushenko, A. Prediction of Changes in the Output Characteristics of the Planetary Hydraulic Motor. InterPartner 2020: Advanced Manufacturing Processes II. LNME. Springer, Cham, 2021. 744–754. https://doi.org/10.1007/978-3-030-68014-5_72
Panchenko, A., Voloshina, A., Sadullozoda, S.S., Panchenko, I., Mitin, V. The Changes in the Output Parameters of Planetary Hydraulic Machines with the Increase in the Gap Between Their Rotors. InterPartner 2022: Advanced Manufacturing Processes IV. LNME. Springer, Cham, 2023. 540–551. https://doi.org/10.1007/978-3-031-16651-8_51
Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І.А., Волошин А. А. Вплив величини діаметрального зазору на кінематику руху внутрішнього ротора орбітального гідромотора. Науковий вісник ТДАТУ, 2023. Вип. 13. Т. 1. https://doi.org/10.31388/2220-8674-2023-1-3
Gamez-Montero, P., Codina, E., Castilla, R. A Review of Gerotor Technology in Hydraulic Machines. Energies, 2019. 12. 2423. https://doi.org/10.3390/en12122423
Egusquiza, E., Valero, C., Presas, A., Huang, X., Guardo, A., Seidel, U. Analysis of the dynamic response of pump-turbine impellers. Influence of the rotor. Mechanical Systems and Signal Processing, 2016. 68–69. 330–341. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2015.05.034
Krasnikov, S., Rogovyi, A., Mishchenko, I., Avershyn, A., Solodov, V. Vibration reliability of the turbine
unit’s housing considering random imperfections. In Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange.
Springer, Cham, 2022. 3–12. https://doi.org/10.1007/978-3-031-06044-1_1
Barrio, R., Fernández, J., Blanco, E., Parrondo, J., Marcos, A. Performance characteristics and internal flow patterns in a reverse-running pump-turbine. Journal of Mechanical Engineering Science, 2012. 226 (3). 695–708. https://doi.org/10.1177/0954406211416304
Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А. Конструктивные особенности планетарных гидромоторов серии PRG. Вісник НТУ «ХПІ», 2018. № 17 (1293). С.88–95.
Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А. Разработка планетарных гидромоторов для силовых гидроприводов мобильной техники. MOTROL. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture, 2015. Vol. 17. No 9. Р. 29–36.
Andrenko, P., Rogovyi, A., Hrechka, I., Khovanskyi, S., & Svynarenko, M. The Influence of the Gas Content in the Working Fluid on Parameters of the the Hydraulic Motor’s Axial Piston. In Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange. Springer, Cham, 2021. 97–106. https://doi.org/10.1007/978-3-030-77823-1_10
Andrenko, P., Hrechka, I., Khovanskyi, S., Rogovyi, A., Svynarenko, MImproving the Technical Level of Hydraulic Machines, Hydraulic Units and Hydraulic Devices using a Definitive Assessment Criterion at the Design Stage. Journal of Mechanical Engineering, 2021. 18 (3), 57–76. https://doi.org/10.24191/jmeche.v18i3.15414
Demenego, A., Vecchiato, D., Litvin, F.L., Nervegna, N., Mancó, S. Design and simulation of meshing of a cycloidal pump. Mechanism and Machine Theory, 2002. 37. 311–332. https://doi.org/10.1016/S0094-114X(01)00074-X
Bonandrini, G., Mimmi, G., Rottenbacher, C. Theoretical Analysis of an Original Rotary Machine. Journal of Mechanical Design, 2010. 132 (2). 024501. https://doi.org/10.1115/1.4000698
Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А., Волошин А. А., Нестеренко К. В. Вплив конструктивних особливостей системи роторів планетарного гідромотора на зміну його вихідних характеристик. Праці ТДАТУ, 2021. Вип. 21. Т. 4. С. 61–77. https://doi.org/10.31388/2078-0877-2021-21-2-61-77
Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А., Пастушенко С. І. Дослідження впливу похибки форми виготовлення роторів на вихідні характеристики планетарних гідромоторів. Праці ТДАТУ, 2019. Вип. 19. Т. 4. С. 33–48. https://doi.org/10.31388/2078-0877-19-4-33-48
Ivanović, L., Blagojević, M., Devedžić, G., Assoul, Y. Analitycal and Numerical Analysis of Load Gerotor Pumps. Scientific Technical Review, 2010. 60 (1). 30–38.
Ivanovic L., Miric N., Devedzic G., Ćuković S. Analysis of forces and moments in gerotor pumps. Journal of echanical Engineering Science, 2010. 224 (10). 2257–2269. https://doi.org/10.1243/09544062JMES2041
Hwang, Y.-W., Hsieh, C.-F. Geometric design using hypotrochoid and nonundercutting conditions for an internal cycloidal gear. Journal of Mechanical Design, 2007. 129 (4). 413–420. https://doi.org/10.1115/1.2437806
Hsieh, C.-F., Hwang, Y.-W. Geometric design for a gerotor pump with high area efficiency. Journal of Mechanical Design, 2007. 129. 1269–1277. https://doi.org/10.1115/1.2779887
Choi, T., Kim, M., Lee, G., Jung, S., Bae, J., Kim, C. Design of Rotor for Internal Gear Pump Using Cycloid and Circular-Arc Curves. Journal of Mechanical Design, 2012. 134 (1). No: 011005-12. https://doi.org/10.1115/1.4004423
Ding, H., Lu J., Jiang, В. A CFD model for orbital gerotor motor. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2012. 15 (6). No: 062006. https://doi.org/10.1088/1755-1315/15/6/062006
Stryczek, J., Bednarczyk, S., Biernacki K. Strength analysis of the polyoxymethylene cycloidal gears of the gerotor pump. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2014. 14 (4). 647–660. https://doi.org/10.1016/j.acme.2013.12.005
Stryczek, J., Bednarczyk, S., Biernacki, K. Gerotor pump with POM gears: Design, production technology, research. Archives of Civil and Mechanical Engineerin, 2014. 14 (3). 391–397. https://doi.org/10.1016/j.acme.2013.12.008
Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А. Надійність конструкції роторів планетарного гідро-
тотора. Праці ТДАТУ, 2020. Вип. 20. Т. 1. С. 82–92. https://doi.org/10.31388/2078-0877-20-1-82-92
Altare, G., Rundo, М. Computational Fluid Dynamics Analysis of Gerotor Lubricating Pumps at High- Speed: Geometric Features Influencing the Filling Capability. Journal of Fluids Engineering, 2016. 138 (11). No: FE-15-1757. https://doi.org/10.1115/1.4033675
Kiurchev, S., Luzan, P., Zasiadko, A., Radionov, H., Boltianska, N. Influence of the flow area of distribution systems on changing the operating parameters of planetary hydraulic motors. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2021. 1021. 012037 (2021). https://doi.org/10.1088/1757-899X/1021/1/012037
Voloshina, A., Panchenko, A., Boltyansky, O., Zasiadko, A., Verkholantseva, V. Improvement of the Angular Arrangement of Distribution System Windows When Designing Planetary Hydraulic Machines. InterPartner 2021: Advanced Manufacturing Processes III. LNME. Springer, Cham 2022, 53–63.
https://doi.org/10.1007/978-3-030-91327-4_6
Yeremenko, O., Abdullo, M. A., Boltianska, N., Mikhalchenko, S., Verkholantseva, V. Reducing the Pulsation of the Working Fluid in Planetary Hydraulic Machines by Rational Design of Their Distribution Systems. DSMIE 2022: Advances in Design, Simulation and Manufacturing V. LNME. Springer, Cham, 2022. 2. 133–143.
https://doi.org/10.1007/978-3-031-06044-1_13
Hutsol, T. European Green Deal: Improving the Efficiency of Using Planetary Hydraulic Machines. Energies, 2023. 16 (18). 6481. https://doi.org/10.3390/en16186481
Панченко А. І., Волошина А. А., Панченко І. А. Обґрунтування геометричних параметрів розподільних систем планетарних гідромашин. Праці ТДАТУ, 2020. Вип. 20. Т. 2. С. 23–35. https://doi.org/10.31388/2078-0877-20-2-23-35
Harrison, J., Aihara, R., Eisele, F. Modeling Gerotor Oil Pumps in 1D to Predict Performance with Known Operating Clearances. SAE International Journal of Engines, 2016. 9. 1839–1846. https://doi.org/10.4271/2016-01-1081
Paffoni, B., Progri, R., Gras, R. Teeth clearance effects upon pressure and film thickness in a trochoidal hydrostatic gear pump. The Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 2004. 218. 247–256. https://doi.org/10.1243/0954410041872799
Kiurchev, S., Abdullo, M.A., Vlasenko, T., Prasol, S., Verkholantseva, V. Automated Control of the Gear Profile for the Gerotor Hydraulic Machine. InterPartner 2022: Advanced Manufacturing Processes IV. LNME. Springer, Cham, 2023. 32–43. https://doi.org/10.1007/978-3-031-16651-8_4
Hsieh, C.F. Fluid and dynamics analyses of a gerotor pump using various span angle Designs. Journal of Mechanical Design, 2012. 134 (12). 121003. https://doi.org/10.1115/1.4007703
Ivanovic´, L.T., Velicˇkovic´, S.N., Stojanovic´, B.Ž., Kandeva, M., Jakimovska, K. The selection of optimal parameters of gerotor pump by application of factorial experimental design. FME Transactions, 2017. 45. 159–164
Kyurchev, V., Kiurchev, S., Rezvaya, K., Pastushenko, A., Głowacki S. Experimental Evaluation of the Impact of the Diametral Clearance on Output Characteristics of a Planetary Hydraulic Motor. DSMIE 2023: Advances in Design, Simulation and Manufacturing VI. LNME. Springer, Cham, 2023. 2. 84–94. https://doi.org/10.1007/978-3-031-32774-2_9
Kiurchev, S., Kyurchev, V., Fatyeyev, A., Tynyanova, I., Mudryk, K. Influence of the Radius of Curvature of the Teeth on the Geometric and Functional Parameters of the Rotors of the Planetary Hydraulic Motor. InterPartner 2023: Advanced Manufacturing Processes V. LNME. Springer, Cham, 2024. 450–461. https://doi.org/10.1007/978-3-031-42778-7_42
Panchenko, A., Voloshina, A., Fatyeyev, A., Rezvaya, K., Mudryk, K. Changing the Output Characteristics of a Planetary Hydraulic Motor. DSMIE 2024: Advances in Design, Simulation and Manufacturing VII. LNME. Springer, Cham, 2024, 304–313. https://doi.org/10.1007/978-3-031-63720-9_26
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
