АНАЛІЗ ЗАСТОСУВАННЯ ОБ'ЄМНИХ ГІДРОМАШИН В ГІДРОМЕХАНІЧНИХ ТРАНСМІСІЯХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Мета. Розробка рекомендацій щодо використання об'ємних насосів та гідромоторів для гідропередач безступеневих двопотокових гідромеханічних трансмісіях колісних та гусеничних мобільних машин. Методика досліджень. Аналіз сучасних конструкцій і технічних параметрів аксіальнопоршневих та радіальних гідромашин з шариками-поршнями на основі накопиченого закордонного та вітчизняного досвіду. Розглянуті дослідження радіальнопоршневої гідропередачі з шариками-поршнями моделі ГОП-900 і перспективи підвищення її технічного рівня, проаналізована робота двопотокової трансмісії залізничного мотовоза в повному діапазоні тягово-швидкісної характеристики. Результати. Українськими фахівцями накопичений достатній теоретичний і експериментальний досвід в проєктуванні гідромеханічних безступеневих передач як перспективний щодо поширеного розповсюдження таких передач в мобільних машинах. Визначено, що аксіальнопоршневі гідромашини дають можливість створювати гідромеханічні трансмісії потужністю до 350 кВт, а радіальнопоршневі з шариками-поршнями потужністю більше 500 кВт. Ці передачі мають також гарні компонувальні моноблокові можливості, що суттєво впливає на масово-габаритні показники гідромеханічних трансмісій. Приведені залежності для визначення витоків робочої рідини в зазорі робочої пари шарик-поршень в циліндрі та витрат на місцеве охолодження пар тертя. Матеріали статті щодо аналізу технічних характеристик гідромашин та гідроприводів можуть бути корисними для фахівців народного господарства, які займаються проєктуванням гідроприводів, нових насосів та гідромоторів, а також для студентів-магістрів, які вивчають дисципліну «Проєктування та випробування гідроприводів» за спеціальністю «Галузеве машинобудування».
Блок інформації про статтю
Посилання
Echard Srirde. Sauer-Danfoss Technologies for Tractor HMT. Available at: https://de.linkedin.com/in/eckhard-skirde-64203b67 (accessed 10.10.2025).
Transmisiya HMPT-1250-EC [HMPT-1250-EC transmission]. Available at: https://www.army guide.com/eng/product3981. html (accessed 10.10.2025).
Northup R. P. Development and test of HMPT-500. Available at: https://apps.dtic.mil/sti/tr/pdf/ADA015570.pdf (accessed10.10.2025).
Chernyshenko V. L., Kalinin P. M., Serhiyenko M. Ye., Serhiyenko A. M., Medvedev M. H., Khaustov D. Ye. Modelyuvannya perekhidnykh protsesiv u syloviy peredachi transmisiyi viys'kovoyi husenychnoyi mashyny [Modeling of transitional processes in the power transmission of the transmission of a military tracked vehicle]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI": zb.
nauk. pr. Seriya: Avtomobile- ta traktorobuduvannia [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Series: Automobile and Tractor Construction]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2023, no. 1, pp. 64–76. doi: 10.20998/2078- 6840.2023.1.07
Yang S., Bao Y., Tang X., Jiao X., Yang D., Wang Q. Integrated Control of Hydromechanical Variable Transmissions. Mathematical Problem in Engineering. 2015, article ID 290659, 11 p. doi: 10.1155/2015/290659
Tkachuk M. M., Hrechka I. P., Tkachuk M. A., Syerikov V. I., Hrabovs'kyy A. V., Pinchuk N. V., Tkachuk H. V., Klochkov I. Ye., Tsendra H. V., Shevchenko A. V., Kyrychuk V. V., Friziuk D. O. Intehrovana rozrakhunkova-eksperymental'na tekhnolohiya analizu kontaktnoyi vzayemodiyi z urakhuvannyam pruzhnoho promizhnoho sharu [Integrated calculation and experimental technology for analysis of contact interaction with account of elastic intermediate layer]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI". Seriya: Mashynoznavstvo ta SAPR [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Engineering and CAD]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2023, no. 1, pp. 131–151. doi: 10.20998/2079- 0775.2023.1.13
Hrechka I. P., Tkachuk M. M., Sierikov V. I., Tkachuk M. A., Hrabovs'kyy A. V., Tkachuk H. V., Vasyl'yev A. Yu., L'oznyy O. S., Holenko S. O. Bazovi pidkhody do analizu zv'yazanykh fizykomekhanichnykh protsesiv i staniv u elementakh radial'noporshnevykh hidroperedach [Basic approaches to analysis of related physical-mechanical processes and states in elements of radial hydraulic transmissions]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI". Seriya: Mashynoznavstvo ta SAPR [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Engineering and CAD]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2025, no. 2, pp. 46–57. doi: 10.20998/2079-0775.2025.2.06
Shatokhin V. M., Shatokhina N. V., Sobol' V. M. Vibratsiyna diahnostychna model' kul'ovykh radial'no-porshnevykh hidroob'yemnykh peredach [Vibration diagnostic model of ball radial piston pump of hydraulic gear]. Avtomatyzatsiya vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni [Industrial Process Automation in Engineering and Instrumentation]. 2014, vol. 48, pp. 30–37.
Samorodov V. B., Bondarenko A. I. Osoblyvosti rozpodilu potokiv potuzhnosti u bezstupinchastykh hidroob'yemno-mekhanichnykh transmisiyakh [Features of power streams distribution in hydrostatic-mechanical transmissions]. Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho avtomobil'no-dorozhn'oho universytetu: zb. nauk. pr. [Bulletin of the Kharkiv National Automobile and Road University: a collection of scientific papers]. Kharkiv, KhNADU Publ., 2013, vol. 63, pp. 7–17.
Samorodov V. B., Bondarenko A. I. Tendentsiyi ta perspektyvy zastosuvannya v avtomobile- i traktorobuduvanni bezstupinchastykh hidroob'yemno-mekhanichnykh transmisiy [Tendencies and prospects of application of hydrostatic-mechanical transmission in car- and tractorbuilding]. Avtomobilnyi transport. 2012, vol. 30, pp. 13–22.
Samorodov V. B., Shevtsov V. M. Rezul'taty eksperymental'noho doslidzhennya hidroob'yemnoyi peredachi [The results of an experimental study of hydrostatic transmission]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI". Seriya: Transportne mashynobuduvannia [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Vehicle engineering]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 5 (1227), pp. 41–46.
Samorodov V. B., Yepifanov V. V., Hrynenko H. H. Obgruntuvannya zbizhnosti rekurentnykh protsedur pry vyznacheni parametriv hidroob'yemnykh peredach pry roboti u skladi hidroob'yemno-mekhanichnykh transmisiy [The rationale for the convergence of recurrent procedures in determining the parameters of the hydraulic displacement gears when working as a part of the hydraulic-mechanical transmissions]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI": zb. nauk. pr. Seriya: Avtomobile- ta traktorobuduvannia [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Series: Automobile and Tractor Construction]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 13 (1235), pp. 3–14.
Samorodov V. B., Bondarenko A. I. Perspektyvni hidroob'yemnomekhanichni transmisiyi dlya kolisnykh traktoriv sil's'kohospodars'koho pryznachennya [Perspective hydrostaticmechanical transmissions for wheeled tractors of agricultural setting]. Avtomobilnyi transport. 2013, vol. 32, pp. 12–17.
Samorodov V. B., Shevtsov V. M. Rozvytok transmisiynoho matrychnoho analizu vvedennyam temperaturnykh matryts' v systemakh hidropryvodiv hidroob'yemno-mekhanichnykh transmisiy [The development of the transmission matrix analysis matrix input temperature hydraulic systems hydrovolumetric mechanical transmissions]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI". Seriya: Transportne mashynobuduvannia [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Vehicle engineering]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 14 (1236), pp. 85–92.
Samorodov V., Avrunin G. Solution of the problem of calculating the leakage working fluid in eccentric gap of the ball piston pair hydraulic fluid power machine. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2021, no. 1, pp. 81–87.
Samorodov V., Pelipenko Е. Analysis of the development modern transmission wheeled tractors. European Cooperation. 2016, vol. 6, issue 13, pp. 49–57.
Samorodov V., Burluga М. Тhe optimization algorithm in determining the relationship between technical and economic indices of machine-tractor unit with hydrovolumetric-mechanical transmission. European Cooperation. 2016, vol. 3, issue 10, pp. 94–107.
Samorodov V. B., Avrunin H. A., Kyrychenko I. H., Bondarenko A. I., Pelypenko Ye. S. Hidro- ta pnevmosystemy v avtotraktorobuduvanni: navch. posib. [Hydraulic and pneumatic systems in tractor construction]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., FOP Panov A. M. Publ., 2020. 524 p.
Avrunin H. A., Kyrychenko I. H., Moroz I. I. Osnovy ob'yemnoho hidropryvoda i hidropnevmoavtomatyky: navch. posib. [Fundamentals of volumetric hydraulic drives and hydraulicpneumatic automation]. Kharkiv, KhNADU Publ., 2009. 424 p.
Avrunin H. A., Hlushkova D. B. Evolyutsiya par tertya v ob'yemnykh hidromashynakh zavdyaky dosyahnennyam u materialoznavstvi ta tekhnolohiyakh [Evolution of friction couples in volume hydraulic machines due to achievements in material science and technology]. Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho avtomobil'no-dorozhn'oho universytetu: zb. nauk. pr. [Bulletin of the Kharkiv National Automobile and Road University: a collection of scientific papers]. Kharkiv, KhNADU Publ., 2023, vol. 103, pp. 94–103. doi: 10.30977/BUL.2219-5548.2023.103.0.94
Kozhushko A. P. Vyznachennya optymal'noho zakonu zminy parametriv rehulyuvannya hidromashyn hidroob'yemnoyi peredachi v protsesi rozhonu kolisnykh traktoriv z hidroob'yemnomekhanichnoyu transmisiyeyu [Determining the optimal parameters for controlling law change of hydraulic fluid transferduring acceleration wheeled tractors hydrostatic mechanical transmissions]. Visnyk Sums'koho natsional'noho ahrarnoho universytetu. Seriya: Mekhanizatsiya ta avtomatyzatsiya vyrobnychykh protsesiv [Bulletin of Sumy NAU. Series: Mechanization and automation of production processes]. Sumy, Vyd-vo SNAU Publ., 2014, vol. 11 (26), pp. 108–114.
Marietta M. A Compact Transmission for AFAS/FARV. Packed with Five Generations of Performance Growth. USA, 1993. 11 p.
Achten P. A. J., Vael G. E. M., Heybroek K. Efficient hydraulic pumps, motors and transformers for hydraulic hybrid systems in Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units, no. 2ʹ2025 31 ISSN 2411-3441 (print), ISSN 2523-4471 (online) mobile machinery. VDI-Fachkonferenz Getriebe in Mobilen Arbeitsmaschinen, VDI-Wissensforum. 2011, pp. 1–19. Available at: https:// www.diva-portal.org/ smash/get/diva2:1051356/FULLTEXT02.pdf (accessed 11.10.2025).
Hlushkova D. B., Avrunin H. A., Ryzhkov Yu. V., Voronkov O. I., Stepanyuk A. I., Hnatyuk A. A. Pidvyshchennya znosostiykosti vuzliv ob'yemnoho hidropryvoda [Increasing the wear resistance of the pump-controlled hydraulic drive units]. Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho avtomobil'no-dorozhn'oho universytetu: zb. nauk. pr. [Bulletin of the Kharkiv National Automobile and Road University: a collection of scientific papers]. Kharkiv, KhNADU Publ., 2021, vol. 94, pp. 80–84. doi: 10.30977/BUL.2219-5548.2021.94.0.80
Avrunin H. A., Hlushkova D. B. Dosvid vykorystannya par tertya kovzannya, ushchil'nen' ta robochykh ridyn v ob'yemnykh hidropryvodakh budivel'nykh ta dorozhnikh mashyn [Experience in using pairs of sliding friction, seals and working fluids in hydraulic fluid power of construction and road machines]. Materialoznavstvo ta tekhnolohiyi. Materialy mizhnarodnoyi naukovo-tekhnichnoyi konferentsiyi (22–23 veresnya 2022 r., Kharkiv) [Materials Science and Technology. Proc. of the Int. Scientific and Technical Conf. (22–23 September 2022, Kharkiv)]. Kharkiv, KhNADU Publ., 2022, pp. 91–103.