Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Міністерство освіти і науки України Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису КАРЕТІН ВАСИЛЬ МИКОЛАЙОВИЧ УДК 621.867.42; 621.825 ДИСЕРТАЦІЯ ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ІНЕРЦІЙНОГО ПЛАН

ANNOTATION

Karetin V.M. Substantiation of parameters of the inertial planetary safety mechanism of the screw conveyors. – Qualification scientific work on the rights of manuscript.

The dissertation for obtaining a scientific degree of the Candidate of technical sciences on a specialty 05.05.05 "Lifting and Transportation Machinery". – Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, 2021.

In the dissertation, on the basis of the set of generalized scientific results, the new actual problem of increasing the technological efficiency of screw transport mechanisms operation process is solved due to design improvement and substantiation of parameters of the inertial planetary safety clutch, which is produced on the basis of the biplanetary inertial mechanism with a mobile reactive link.

On the basis of the conducted theoretical and experimental research the following has been developed: analytical dependences which allow to analyse the displacement of the imbalance point and the mechanism in general; analytical dependences for determination of kinematic and dynamic parameters of the operation stop mode of the screw conveyor with inertial planetary safety clutch; empirical equations that characterize the change in braking torque of the stop mode and the torque transmission efficiency.

Grounded on the conducted theoretical and experimental research, the optimal parameters of the inertial planetary safety clutch of the screw conveyor are substantiated.

The braking safety torque of the output shaft of the screw conveyor inertial planetary safety clutch in the stop mode is formed by means of increasing the imbalance energy due to acceleration of the imbalance rotation around its axis and the drive axis of the pulse module as well as range variation of 19.6 … 29.4 N∙m, when respective gear ratio of the imbalance drive equals to 2.2.

working parts in the range from 20 N∙m to 42 N∙m, or the beginning of the stop mode of the screw conveyor, is achieved by the following parameters: input shaft speed is from 262.5 rpm to 437.5 rpm; the gear ratio of the upper imbalance drive is from 2.0 to 3.2 and the lower imbalance drive is equal to 1.0.

The annual economic effect achieved by increasing the technological capabilities of the screw conveyor is UAH 12,209.7. The research results were implemented at PJSC "TerA" (Ternopil), LLC "Ukraine" (Ternopil region, Pidvolochysk district) and PP "Ukraine-Agro-2C" (Khmelnytsky region, Chemerivtsi district) in technological lines, respectively, for transportation and dough formation and for transportation of bulk products and goods. Theoretical and practical results of the research were implemented in the educational process of Ternopil Ivan Puluj National Technical University during teaching the subject "Drives of Machines and Machine Complexes".

The constructive novelty of the technical solution is protected by a patent of Ukraine for a utility model.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ Наукові праці, в яких опубліковано основні результати дисертаційної роботи 1. Стухляк П. Аналітичне дослідження кінематики дебалансу реактивно-інерційного блока реактивно-інерційного трансформатора крутного моменту / П. Стухляк, А. Курко, В. Каретін, І. Добротвор // Машинознавство. – 2011. – № 9-10. – С. 41-44. (Здобувачем розроблено рівняння, які описують рух точки дебалансу. Індексується в міжнародній наукометричній базі Google Scholar). 2. Чвартацький Р.І. До питання подрібнення і змішування коренебульбоплодів / Р.І. Чвартацький, І.І. Чвартацький, В.М. Каретін // Сільськогосподарські машини: Зб. наук. ст. – Луцьк: ЛНТУ, 2012. – Вип. 23. – С. 161-165. (Здобувачем запропоновано застосування інерційної муфти для гвинтового конвеєра. Індексується в міжнародних наукометричних базах Google Scholar; Ulrich's; ResearchBib; Scientific Indexing Services; CiteFactor; WorldCat). 3. Каретін В.М. Векторний спосіб визначення кінематичних параметрів ідеального інерційного модуля у стоповому режимі / В. М. Каретін, А. М. Курко // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2020. – № 4. – С. 105-112. (Здобувачем розроблено залежності для визначення кінематичних і динамічних параметрів дебаланса стопового режиму роботи. Індексується в міжнародних наукометричних базах Index Copernicus; Google Scholar).

4. Каретін В. Кінематичне дослідження моделі еталонної компонувальної схеми інерційного модуля / В. Каретін // Наукові горизонти. – 2020. – № 07(92). – С. 104-111. (Індексується в міжнародних наукометричних базах Index

Copernicus; Google Scholar; DOAJ).

5. Karetin V. Experimental studies of the inertial safety clutch for screw conveyor / V. Karetin, P. Stukhlyak, A. Kurko // Scientific Journal of TNTU. – 2020. – No. 100(4). – P. 86-96. (Здобувачем отримано рівняння регресії зміни

гальмівного крутного моменту. Індексується в міжнародних наукометричних базах Index Copernicus; Google Scholar).

технічного університету нафти і газу. – 2020. – № 2(49). – С. 71-80. (Здобувачем

проведено порівняльний аналіз процесу роботи муфти. Індексується в міжнародних наукометричних базах Scientific Indexing Services; Google Scholar; JOURNAL FACTOR; WorldCat; ResearchBib).

7. Karetin V. The results of experimental studies transfer coefficient inertial torque coupling screw conveyor / V. Karetin, V. Baranovsky, P. Stukhlyak, A. Kurko // Innovative solutions in modern science. – New York: TK Meganom LLC, 2020 – No 5(41) – P. 85 – 96. (Здобувачем розроблено рівняння регресії к.к.д. інерційної

Для визначення мінімальної кутової швидкості шнека  з додатковими лопатями для похилих шнекових транспортерів Часовим Д.Л. [53] запропоновано залежність cos 0,75 cos( v k k v g r     _     _         , (1.7) де 0 45   – кут нахилу ГК до горизонту;  – кут підйому гвинтової лінії, град.; v  – кут тертя між вантажем і гвинтовою поверхнею, град.; r – зовнішній радіус гвинта, м; _k – коефіцієнт тертя між вантажем і кожухом. У працях Рогатинського Р.М. [44, 46] обгрунтовано кінематично-динамічні задачі, у яких розглянуто комплексну взаємодію робочих органів шнекових транспортерів із продуктами сільськогосподарського виробництва. На основі аналізу силової взаємодії робочих органів гвинта з матеріалами розроблено теоретичні залежності визначення необхідної швидкості v _z транспортування та питомих затрат споживчої потужності w: 1 2 1 2 tgβ tgβ 2 tgα+tgβ tgα+tgβ z p v  _  _   ; (1.8) 2 2 0 0 1 0 2 1 sin 2 sin 1 ( )

sin sin cos 2

зачеплення



відносно осі OrQ. За умови надходження однакової кількості енергії, для визначення траєкторії необхідно аналізувати розклад вектора сумарної швидкості дебаланса на складові, що паралельні до осей рухомої та нерухомої системи координат, осі Ох яких суміщені з центральною віссю механізму. Припускали, що дебаланс має форму кулі масою m. Початкова точка траєкторії суміщалася з центральною віссю механізму. Тоді координати дебаланса у стоповому режимі та у загальному випадку визначали за формулами [151]:



  











 

















 



6 16 6 16 6 16 6 16

( ) cos cos cos sin sin ;

( ) cos cos sin sin cos .

Вважатимемо, що z₆ z₁₇ (рис. 2.4), а точка D в початковий момент лежить на додатній вітці осі Ox.

Тоді траєкторія точки D у стоповому режимі обумовлюється її обертаннями навколо осі сателіта QK з кутовою швидкістю ω6 і разом з сателітом навколо осі привода OQ з кутовою швидкістю ω16. Таким чином, координати точки D у нерухомій системі координат xOyz визначаються зі співвідношень за формулами [149, 150]:

 

 





  



 

 





  



 



 



6 16 6 16 6 16 6 16 6

cos cos sin cos cos cos sin sin sin ;

2

cos cos sin cos cos sin sin sin cos ;

2

sin sin 1 cos ,

становлять Q (0,0, OQ). Оскільки точка А обертається навколо осі Oz, то її апліката з часом не змінюється. Таким чином, координати радіус-вектору AD у стоповому режимі становить ( ) ( ( ) ( ), ( ) ( ), ( ) ( )). AD t  xD t xA t yD t  yA t zD t zA t (2.17) Тоді вектор кутової швидкості 6, що лежить на осі QA у стоповому режимі визначається як 6( )t ( ( )t xA t( ), ( )t yA t( ), ( )t zA t( )),         (2.18) де μ(t) – коефіцієнт подібності. При цьому, коефіцієнт подібності μ(t) визначається за формулою 6 2 2 ( ) . 2 ( ) t OA zA t OQ OQ       (2.19) Отже, для проекцій вектора швидкості точки D навколо осі сателіта QA на осі декартової системи координат у стоповому режимі одержано: ( ) ( )( ( ) ( ( ) ) ( ) ( )); ( ) ( )( ( ) ( ( ) ( ) ( ( )); ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( )). QAx QAy QAz V t t yAD t zA t zQ zAD t yA t V t t xAD t zA t zAD t xA t V t t xAD t yA t yAD t xA t              _       _ . (2.20) Звідси модуль швидкості вектора V_QA( )t дорівнює



 

2

 

2



2 ( ) ( ) ( ) ( ) .

QA QAx QAy QAz

З іншої сторони подальшого аналізу, враховуючи формулу (2.14), яка визначає вектор швидкості V_D( )t (рис. 2.6,а) знаходимо модуль цього вектора за формулою 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) D Dx Dy Dz V _ t  V t V t V t , (2.43) де V_Dx( )t , V_Dy( )t , V_Dz( )t – проекції абсолютної швидкості на осі Ox, Oy і Oz. Модулі проекцій точки D (центра маси дебалансу) становлять (рис. 2.6,а) ( ) ( ); ( ) ( ); ( ) ( ). Dx Dy Dz d V t x t dt d V t y t dt d V t z t dt    . (2.44) Модулі проекцій абсолютної швидкості точки D (центра маси дебалансу) у площинах xOy, yOz і xOz відповідно становлять (рис. 2.6,б)

складових прискорення точки прискорення D від зміни часу відносно осей системи координат Охуz.

При цьому косинуси кутів між проекціями швидкості V_Dxy( )t , V_Dyz( )t та ( )

Dxz

V t і радіус вектору OH(t), OP(t) та OF(t) у площинах xOy, yOz та xOz

становлять відповідно:













( ) ( ) ( ) cos ( ) ; ( ) ( ) ( ) ( ) cos ( ) ; ( ) ( ) ( ) ( ) cos ( ) . ( ) Dx Dy Dxy Dy Dz Dyz Dx Dz Dxz x t V t y t V HV t OH t V y t V z t V t PV t OP t V x t V z t V t FV t OF t V       _   _{  }  _  _   _{  }     (2.46)

- у площині yOz 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ; ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ; ( ) ( ) D Dy D Dz OP D D D Dz D Dy OP D D y t V t z t V t V t y t z t y t V t z t V t V t y t z t             (2.49) - у площині xOz 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ; ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . ( ) ( ) D Dx D Dz OF D D D Dz D Dx OF D D x t V t z t V t V t x t z t x t V t z t V t V t x t z t             (2.50) Векторне моделювання абсолютного прискорення a_D( )t точки D та його проекцій виконується аналогічно до швидкостей, тобто модулі проекцій a_Dx( )t , ( ) Dy

a t і a_Dz( )t на осі xOy, yOz і xOz відповідно визначаються як:

Плече вектору абсолютного пришвидшення a_D( )t обчислено за формулою

2

( ) 1 cos( ( )) . aD D

h _ r t   ra t (2.54) Модулі проекцій абсолютного пришвидшення у площинах xOy, yOz та xOz відповідно становлять: 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ; ( ) ( ) ( ) ; ( ) ( ) ( ) . Dxy Dx Dy Dyz Dy Dz Dxz Dx Dz a t a t a t a t a t a t a t a t a t       (2.55) Залежність зміни модулів абсолютного прискорення та його проекцій відносно зміни часу у площинах xOy, yOz і xOz наведено на рис. 2.9.

- відносно осі Ох – змінюються періодично часу рівному 0,02 с (відповідно, за 0,02 с, 0,04 с і 0,06 с) та становлять від 1,3∙103 м/с2 до 2,1∙103 м/с2_{; відносно осі Оу – змінюються періодично часу рівному 0,03 с (відповідно,} за 0,03 с, 0,05 с і 0,07 с) та становлять від 1,7∙103 м/с2; відносно осі Оz – досягаються за час рівний 0,04 с та становлять за модулем 1,1∙103 м/с2. Абсолютне прискорення зміни переміщення точки D залежно від часу відносно осей системи координат Охуz змінюється за модулем залежно від зміни часу від 0 до 0,08 с в межах від 1,4∙103 м/с2 до 2,4∙103 м/с2. Пікове (максимальне) значення абсолютного прискорення переміщення точки D залежно від зміни часу відносно осей системи координат Охуz досягається за час рівний 0,04 с та становить 2,4∙103 м/с2.

Плечі проекцій a_Dxy( )t , a_Dyz( )t та a_Dxz( )t у площинах xOy, yOz та xOz

Для визначення координат дебаланса введено нерухому систему координат Axyz так, що вісь Ах співпадає з центральною віссю механізму. Рухома система координат Ax1y1z1 пов’язана з інерційним модулем так, що осі Ах та Ах1 суміщені, а з віссю Аz1 суміщена вісь початкового конуса опорного колеса вихідної ланки. Система координат Ox2y2z2 утворена перенесенням системи Ax1y1z1 вздовж осі z1 на відстань l так, що початок О співпадає з вершинами початкових конусів конічних коліс, а вісь x2 паралельна до осей Ах та Ах1. Система координат Ox3y3z3 введена так, що початок О співпадає з вершинами конічних коліс, а площина Ox3y3 суміщена з площиною Ox2y2. В початковий момент часу площини xAz, xAz1, x2Oz2 і x3Az3 суміщені (рис. 2.11). У довільній момент часу t вісь конічного колеса повернулася на кут t    навколо осі z3. Координати дебалансу відносно осей Ox3y3z3 будуть дорівнювати: 3 3 3 1 1 ; sin ; cos r h x y z r     _{  }       (2.60) Для визначення координат дебалансу в довільний момент часу у системі координат Ox2y2z2 необхідно скласти матрицю А23 направляючих косинусів між осями Ox3y3z3 та Ox2y2z2: 2,3 cos sin 0 sin cos 0 0 0 1 A        _   _     . (2.61) Отже координати дебаланса в системі координат та Ox2y2z2 запишемо у вигляді:









2 2 3 1 1 2 2,3 3 1 1 1 2 3

cos sin 0 cos sin

sin cos 0 sin sin sin cos

1 2; 1 2; 1 2. x x y  y z  l z (2.63) Аналогічно, створивши матрицю направляючих косинусів АО1, знаходимо координати дебалансу в нерухомій системі координат





















2 1 1 1 1 1 cos sin

cos sin cos cos sin ;

cos sin sin cos cos .

x r h y r h r l z r h r l                                    ….……(2.64) Покладаючи   t;   ₁t можемо знайти проекції швидкості та прискорення дебаланса на осі нерухомої системи координат. Для проекцій прискорень отримаємо:













2 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 cos 2 cos 2 sin ;

cos sin cos 2 sin cos 2 sin

cos sin sin cos ;

cos sin sin 2 cos cos 2 cos

cos cos sin sin .

машин. Киев : Изд-во УСХА, 1992. 240 с. 52. Часов Д.П. Обоснование параметров шнекового конвейера с дополнительными лопастями для транспортировки стружки : дис. … канд. техн. наук. 05.05.05. Днепродзержинск, 2015. 160 с. 53. Часов Д.П. Визначення рівняння поверхні додаткової лопаті шнекового конвеєру. Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2016. № 5/1 (83). С. 45– 50. 54. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмас: Пер. с нем.. Л.: Госхимиздат, 1962.- 468 с. 55. Штуков Н.К. Влияние параметров шнека на осевую скорость транспортируемого материала : автореферат дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук : 05.05.05. Харьков, 1969. 22 с. 56. Штуков Н.К., Григорьев A.M. Варианты уравнений для исследоваия осевого перемещения частиц в шнеках.-В кн.: Исследования по механизации электрификации сельского хозяйства. - Киев, 1968. - С. 94-105 57. Янчин С.К., Обертышев А.И. Коэффициент заполнения винтовых транспортёров. Механизация и электрификацию сельского хозяйства. 1970. № 3. С. 40–41. 58. Паньків В.Р. Обгрунтування параметрів гвинтового конвеєра з комбінованим робочим органом : дис. канд. технічних наук : 05.05.05 / Паньків Віталій Романович. Тернопіль, 2018. 232 с. 59. Грицай Ю.В. Обгрунтування параметрів комбінованого шнекового транспортера-подрібнювача коренеплодів : дис. канд. технічних наук : 05.05.11 / Грицай Юрій Володимирович. Тернопіль, 2020. 201 с.

Вестник инженеров и техников. – 1937. – №5. – С. 331–336. 65. Леонов, А.И. Инерционные автоматические трансформаторы вращающего момента [Текст] / А.И. Леонов. – М.: Машиностроение, 1978. – 224 с. 66. А.с. 153817 СССР, МКИ F 16 Н 33/02. Бесступенчатая инерционная импульсная передача для транспортных машин / М.Ф. Балжи (СССР). - № 570769/25-28; Заявлено 09.04.57; Опубл. 16.07.63, Бюл.№ 7. 67. Полецкий А.Т. К интегрированию уравнений инерционного трансформатора момента/ А.Т . Полецкий, Г.Г. Васин // Динамика машин. М.: Машиностроение, 1969.-С. 152-166. 68. Полецкий А.Т. Исследование движения реактора инерционного трансформатора крутящего момента. / А.Т. Полецкий, А.П. Поляков // Теория машин и механизмов. М.: Наука, 1964. - № 98-99. - С. 83-87. 69. Полецкий А.Т., Васин Г.Г. К интегрированию уравнений инерционного трансформатора момента // Динамика машин. - М.: Машиностроение, 1969. -С. 64-69. 70. Крупицкий С.М. Экспериментальное исследование влияния параметров импульсного механизма при работе на режиме прямой передачи // Конструирование и расчет гусеничных машин. Челябинск,1967. - №44 — С. 133-144. 71. Крупицкий С.М., Болдырев Р.М. К вопросу об обеспечении перехода инерционной передачи с режима муфты на режим трансформации момента // Автомобили, тракторы и двигатели. Челябинск, 1968. - №62. -4.1.-С. 35—41. 72. Болдырев Р.Н. Исследование механических характеристик инерционных трансформаторов крутящего момента. Дисс.канд. техн. наук. - Челябинск, 1972. - 175 с. 73. Болдырев Р.Н. Об исследовании переходных процессов трансформатора инерционного бесступенчатого // Автомобили, тракторы и двигатели. Челябинск, 1972. - № 103. - С. 3-11. 74. Архипов С.В. О динамике разгона автомобиля "Волга" с инерционной передачей // Автомобили, тракторы и двигатели. — Челябинск, 1969.-№75.-С. 4-7.

https://doi.org/10.1115/1.4041783

76. Ince E., Güler MA, On the advantages of the new power-split infinitely variable transmission over conventional mechanical transmissions based on fuel consumption analysis. Journal of Cleaner Production, 2020.

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118795

77. Ince E., Güler MA, The Comparison Between a New Power-Split Infinitely Variable Transmission and a Conventional Automatic Transmission on Fuel Consumption Analysis. 5th International conference on advances in Mechanical

Engineering, Istambul, December 2019.

78. Леонов А.И. Микрохраповые механизмы свободного хода. М.: Машиностроение,!982. -220с. 79. Леонов А.И. Результаты разработок и внедрения механических бесступенчатых приводов машин // Динамика инерционных трансформаторов, приводов и устройств. Челябинск, 1981. - №261. - С. 3— 9. 80. Пономарев С.М. Построение механической характеристики инерционного трансформатора с упругими элементами в области малых передаточных // Вторая Всесоюзная научная конференция по инерционно-импульсным механизмом, приводам и устройствам : Тез. докл. Челябинск, 1977. - С.54. 81. Морозов А.И. Экспериментальные характеристики к.п.д. инерционного трансформатора вращающего момента // Динамика инерционных трансформаторов, приводов и устройств. Челябинск, 1981. — №261.-С. 83-87. 82. А.с. 968290 СССР, МКИ F 16 Н 33/14. Буровая установка с автоматическим выбором режимов бурения / Е.И. Киселев, П.Ф. Ноздрин, Ю.Ф. Тверезый, А.В. Уросов, И.А. Ершов, А.И. Морозов, В.Э. Кузнецов, А.Н. Мельник (СССР). Опубл. в Б.И., 1982, №39. 83. Танов Н.Г. Инерционный трансформатор вращающего момента с фазовым регулированием // Динамика инерционных трансформаторов, приводов и устройств. Челябинск, 1981. -№261. - С. 94-98.

84. Aliukov, S., Keller, A., and Alyukov, A., "Inertia Continuously Variable Transmissions and Investigation of their Dynamics," SAE Technical Paper 2017-01-1103, 2017, doi:10.4271/2017-01-1103.

85. Aliukov, S., and Alyukov, A., "Analysis of Methods for Solution of Differential Equations of Motion of Inertial Continuously Variable Transmissions,"

86. Aliukov, S., Keller, A., and Alyukov, A., "Modeling of Dynamic Processes for Inertial Continuously Variable Transmissions," SAE Technical Paper 2017-01-1060, 2017, doi:10.4271/2017-01-1060.

87. Aliukov, S., Keller, A., and Alyukov, A., “Inertial Continuously Variable Transmissions and Ways to Improve Their Performance,” SAE Technical

Paper 2018-01-1059, 2018, doi:10.4271/2018-01-1059. 88. Филимонов В.Н. Внешняя характеристика и оптимизация параметров инерционного трансформатора вращающего момента с двигателем внутреннего сгорания. Дисс.канд. техн. наук. - Владимир, 1986. -184 с. 89. Крылов С.В. Теория инерционного трансформатора с учетом зазоров в МСХ. Дисс. .канд. техн. наук. - Владимир, 2002. - 166 с. 90. Куликов, Н.К. Клиновые механизмы свободного хода [Текст] / Н.К. Куликов. – М.: Машгиз, 1954. – 68 с. 91. Куликов, Н.К. Обобщенная внешняя характеристика трансформаторов механической энергии [Текст] / Н.К. Куликов // Исследование гидродинамических передач. – М.: Машгиз, 1952. – С. 3-16. 92. Куликов, Н.К. Элементы теории импульсных передач, использующих центробежные силы инерции: отчет НАМИ № 32 [Текст] / Н.К. Куликов. – М., 1948. – 148 с. 93. Пат. 28217 Российская Федерация, МПК F16H 33/14. Автоматическая инерционная импульсная передача [Текст] / Умняшкин В.А., Филькин Н.М., Набиев И.С.; заявители и патентообладатели Умняшкин В.А., Филькин Н.М., Набиев И.С. – № 2002127368/20; заявл. 14.10.2002; опубл. 10.03.2003, Бюл. № 7. – 2 с.: ил. 94. Умняшкин, В.А. Инерционные трансформаторы вращающего момента транспортных средств [Текст] / В.А. Умняшкин, Н.М. Филькин, И.С. Набиев. – Набережные челны: Изд-во КГПИ, 2004. – 153 с. 95. Баженов, С.П. Бесступенчатые передачи тяговых и транспортных машин: учеб. пособие [Текст] / С.П. Баженов. – Липецк: ЛГТУ, 2003. – 81 с. 96. Баженов, С.П. Теория и расчет инерционных автоматических приводов с двигателем внутреннего сгорания [Текст]: дис. … докт. техн. наук: 01.02.06, 05.05.03: защищена 1988 / Баженов С.П. – Липецк, 1988. – 367 с.

97. Berselli, G., Stecki, J.S., "Kinematic design and bond graph modeling of an inertia-type infinitely variable transmission," Proceedings of the ASME Design

98. Berselli, G., " Modeling and simulation of an inertiatype infinitely variable transmission," Proceedings of the ASME Journal of Mechanical Design, 2010, doi:10.1115/1.4000454. 99. Дедяев М.И. Выбор и обоснование параметров инерционного бесступенчатого автоматического трансформатора момента городского автобуса: дис... канд. техн. наук. - М.: Моск. гос. техн. ун-т «МАМИ», 2008. - 181 с. 100. Антонов, А.С. Силовые передачи колесных и гусеничных машин. Теория и расчет [Текст] / А.С. Антонов. – Л.: Машиностроение, 1975. – 480 с. 101. Леонов А.И. Предпочтительное семейство импульсных механизмов // Машиноведение. Челябинск, 1973. - №125- С. 68-71. 102. А.с. 627280 СССР, МКИ F 16 Н 33/14. Инерционный импульсатор / В.И. Пожбелко (СССР). № 2409694/25-28; Заявлено 07.10.76; Опубл. 05.10.78, Бюл. № 37. 103. Пожбелко В.И. Исследование инерционного трансформатора момента с полигармоническим импульсным механизмом // Машиноведение.- Челябинск, 1974. № 142. - С. 66-70. 104. Пономарев С.М. Обобщенный планетарный импульсный механизм 2-го рода // Пятая Всесоюзная научно-техническая конференция по вариаторам и передачам гибкой связью: Тез. докл. Одесса, 1976. - С.60.

105. Benitez, F. G., Madrigal, J. M., and del Castillo, J. M., "Infinitely Variable Transmission of Racheting Drive Type Based on One-Way Clutches,"

ASME. Journal of Mechanical Design. July 2004; 126(4): 673–682.

https://doi.org/10.1115/1.1758258

106. Sun Jiandong, Fu Wenyu, Lei Hong, Tian E, and Liu Ziping, "Rotational Swashplate Pulse Continuously Variable Transmission," Chinese journal of

Mechanical Engineering. Vol. 25, No. 6, July 2012, DOI:

10.3901/CJME.2012.06.1138

107. Tsuchiya, Eiji & Shamoto, Eiji. (2017). "Pulse drive: A new power-transmission principle for a compact, high-efficiency, infinitely variable transmission," Mechanism and Machine Theory. Vol. 118. p. 265-282. DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2017.08.011.

108. Tsuchiya, Eiji & Shamoto, Eiji. (2020). " Formulation of intervibrator motion and development of a controller for a pulse-drive transmission," Mechanism

https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2020.103880

109. Liang, Jing & Li, Rui & Ren, Jia. (2012). " Simulation Study on Planetary Bevel Gear CVT System Based on Virtual Prototyping Technology,"

Applied Mechanics and Materials. 215-216. 1003-1008.

10.4028/www.scientific.net/AMM.215-216.1003.

110. Liang, Jing & Li, Rui & Ren, Jia. (2014). "Research on planetary bevel gear CVT system based on contact force," Computer Modelling & New Technologies. 2014 18(10) 474-478 111. А.с. 41808 СССР, МКИ F16H33/14. Механическая инерционная передача / П.В. Верховский (СССР). – № 57956; Заявлено 09.11.29; Опубл. 28.02.35. – 4 с. 112. А.с. 45877 СССР, МКИ F16H33/14. Планетарная передача с автоматическим изменением передаточного отношения / Генри Мак Гилл (Австралия). – №137291; Заявлено 10.11.33; Опубл. 31.01.36. – 5 с. 113. А.с. 102194 СССР, МКИ F16H33/08. Инерционная бесступенчатая коробка передач / В.Я. Слонимский (СССР). – № 15016/451320; Заявлено 19.05.54. – 3 с. 114. А.с. 979747 СССР, МКИ F16D43/20. Муфта предельного момента С.Г. Нагорняка / С.Г. Нагорняк (СССР). – № 325802/25-27; Заявлено 11.03.81; Опубл. 07.12.82, Бюл. № 45. – 3 с. 115. Нагорняк С.Г. Предохранительные механизмы металлообрабатывающего оборудования / С.Г. Нагорняк, И.В. Луцив: Киев, вид. «Техніка», 1992. – 71 с. 116. А.с. 423956 СССР, МКИ F16H21/14. Устройство для передачи крутящего момента / В.В. Зарщиков (СССР). – № 1659495/25-28; Заявлено 29.04.71; Опубл. 15.04.74, Бюл. № 14. – 2 с. 117. А.с. 947543 СССР, МКИ F16H33/14. Автоматический инерционный планетарный вариатор В.И. Долгополова / В.И. Долгополов (СССР). – №2986981/25-28; Заявлено 01.10.80; Опубл. 30.07.82, Бюл. № 28. – 3 с.

118. Morales, F. A review of dynamic CVT-IVT transmissions [Text] / F. Morales, F. Benitez // SAE Technical Paper 2014-01-1734. – 2014. – 11 p.

119. Morales, F. Basic conceptual designs for rectifiers of inertial transmissions [Text] / F. Morales, F. Benitez // SAE Technical Paper 2014-01-1734. – 2014. – 11 p.

an inertial continuous variable transmission [Text] / F. Morales, F. Benitez // Mechanism and machine theory. – Volume 134. – April 2019. – P. 197-212.

С. 161-165. 132. Вітровий А.О., Мельник С.В., Семенюк А.К. Силовий розрахунок робочого органу модельного гвинтового органу модульного гвинтового агрегату. Сільськогосподарські машини. 1999. С. 24 – 30. 133. Гевко Б.М., Дубик О.И. Конструкция и расчет фрикционной предохранительной муфты повышенной чувствительности. Теоретические и экспериментальные исследования в области сельскохозяйственного машиностроения. М.: ВИСХОМ. 1979. С. 83 – 87. 134. Гевко І.Б., Буряк М.В. Дослідження характеристик приводів гвинтових конвеєрів. Вісник Тернопільського державного технічного університету. 2000. Том 5. № 4. С. 61 – 66. 135. Есин Г.Д. Основы теории механизмов с центробежными связями и исследования влияния их на снижение динамических нагрузок в машинах : автореф. дис… канд. техн. наук: 05.02.02 / Челябинск, 1970. 20 с 136. Есипенко Я.И., Паламаренко А.З. Афанасьев Н.К. Муфты повышенной точности ограничения нагрузок. К.: Техника, 1972. 164 с 137. Комаров М.С. Динамика механизмов и машин. М.: Машиностроение, 1969. 205 с. 138. Нагорняк С.Г. Разработка и исследования новых конструкций 149 кулачковых, зубчатых и фрикционных предохранительных муфт : авториф. дис. канд. техн. наук. Киев, 1977. 20 с. 139. Кочетков Б.Ф. Патент SU 1821580 A1, Инерционная муфта, 1996. 140. Хрисанов М.И. Предохранительные планетарные передачи с растормаживаемым звеном. М.: Машиностроение, 1981. 101 с. 141. Шербаджи М.Р. Динамическое исследование устройств механической защиты трансмиссий сельскохозяйственных машин : автореф. Дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук. Киев: 1974. 31 с. 142. Курко А.М., Каретін В.М. Інерційний диференціальний трансформатор моменту. МПК F16H 33/00 F16H 29/00 : пат. на корисну модель 86532, Україна.

143. Liu, K., Zhang, H., & Bamba, E. (1998). Dynamic Analysis of an Overrunning Clutch for the Pulse-Continuously-Variable-Speed Transmission. SAE

Technical Paper, doi: https://doi.org/10.4271/980827.

1982. 128 с. 165. Каретін В. М. Експериментальні дослідження інерційного диференціального трансформатора моменту / В. М. Каретін // IX Міжнародна науково-технічна конференція молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 25-26 листопада 2020 року: тези допов. – Тернопіль: ТНТУ, 2020. – Том 1. – С. 74-75.

166. Karetin V. Experimental studies of the inertial safety clutch for screw conveyor / V. Karetin, P. Stukhlyak, A. Kurko // Scientific Journal of TNTU. – 2020. – No. 100(4). – P. 86-96. 167. Каретін В.М. Порівняльні експериментальні дослідження процесу роботи інерційного планетарного механізму гвинтових конвеєрів / В.М. Каретін, П.Д. Стухляк // Науковий вісник Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. – 2020. – № 2(49). – С. 71-80. 168. Курко А. Комп’ютеризований стенд для експериментального дослідження енергетичних характеристик інерційного диференціального трансформатора моменту / А. Курко, В. Каретін // ХХІ наукова конференція Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 16-17 травня 2019 року: тези допов. – Тернопіль: ТНТУ, 2019. – С. 87.

173. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработки данных. М.: Колос, 1973. 159 с. 174. Шенк Х. Теория инженерного эксперимента. М.:Мир, 1972. 374 с. 175. Завалишин Ф.С., Манцев Н.Г. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства. М.: Колос, 1982. 228 с. 176. Пилипець М.І., Паньків В.Р. Методологія проведення експеримен- тальних досліджень комбінованого гвинтового транспортера. Міжвузівський збірник «Наукові нотатки». 2017. Вип. 60. С. 187 – 192. 177. Барановський В. М., Грицай Ю. В. Експериментальні дослідження шнекового транспортера-подрібнювача. Наукові доповіді НУБіП України. Техніка і енергетика АПК : електрон. науковий фаховий журнал. 2019. № 3 (79) (2019). URI: http://journals.nubip.edu.ua/index.php/Dopovidi/article/view/12969 178. Основы научных исследований. Под ред. В.И.Крутова, В.В. Попова. М.: Высшая школа, 1989. 363 с. 179. Бабицкий Л.Ф., Булгаков В.М., Войтюк Д.Г. Основы научных исследований. Киев: Издательство НАУ, 1999. 205 с

180. Lilliefors H.W. On the Kolmogorov-Smirnov test for normality with mean and variance unknown. J. Am. Statist. Assoc. 1967. Vol. 62. P.399–402.

181. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика. М.: Физматлит, 2006. 816 с.

182. STM32F107RCT6 STMICRO ELECTRONICS. Режим доступу:

https://www.tme.eu/ru/details/stm32f107rct6/mikrokontrollery-st/stmicroelectronics/

183. STM32F107RCT6 -STMICROELECTRONICS - Микроконтроллер ARM, Ethernet MAC, STM32 Family STM32F1 Series Microcontrollers, ARM Cortex-M3. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://ru.farnell.com/stmicroelectronics/stm32f107rct6/mcu-32bit-cortex-m3-72mhz-lqfp/dp/1737139 184. ДСТУ 3768:2019 «Пшениця. Технічні умови». 185. Гевко І.Б. Науково-прикладні основи створення гвинтових транспортно-технологічних механізмів : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня доктора техн. наук : спец. 05. 02.02 «Машинознавство» / І.Б. Гевко. – Львів, 2013. – 42 с.

187. Рогатинська О.Р. Обгрунтування параметрів навантаження і конструкцій гвинтових конвеєрів : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 05.05.05 «Піднімально-транспортні машини» / О.Р. Рогатинська. – Тернопіль, 2006. – 20 с.

188. Gevko R.B., Klendiy O.M. – The investigation of the process of the actuation of the safety device of a screw conveyer, INMATEH: Agricultural engineering, vol. 42, no. 1/2014, pg. 55-60, Bucharest, Romania

Додаток А СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ Наукові праці, в яких опубліковано основні результати дисертаційної роботи 1. Стухляк П. Аналітичне дослідження кінематики дебалансу реактивно-інерційного блока реактивно-інерційного трансформатора крутного моменту / П. Стухляк, А. Курко, В. Каретін, І. Добротвор // Машинознавство. – 2011. – № 9-10. – С. 41-44. (Здобувачем розроблено рівняння, які описують рух точки дебалансу. Індексується в міжнародній наукометричній базі Google Scholar). 2. Чвартацький Р.І. До питання подрібнення і змішування коренебульбоплодів / Р.І. Чвартацький, І.І. Чвартацький, В.М. Каретін // Сільськогосподарські машини: Зб. наук. ст. – Луцьк: ЛНТУ, 2012. – Вип. 23. – С. 161-165. (Здобувачем запропоновано застосування інерційної муфти для гвинтового конвеєра. Індексується в міжнародних наукометричних базах Google Scholar; Ulrich's; ResearchBib; Scientific Indexing Services; CiteFactor; WorldCat). 3. Каретін В.М. Векторний спосіб визначення кінематичних параметрів ідеального інерційного модуля у стоповому режимі / В. М. Каретін, А. М. Курко // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2020. – № 4. – С. 105-112. (Здобувачем розроблено залежності для визначення кінематичних і динамічних параметрів дебаланса стопового режиму роботи. Індексується в міжнародних наукометричних базах Index Copernicus; Google Scholar).

4. Каретін В. Кінематичне дослідження моделі еталонної компонувальної схеми інерційного модуля / В. Каретін // Наукові горизонти. – 2020. – № 07(92). – С. 104-111. (Індексується в міжнародних наукометричних базах Index

Copernicus; Google Scholar; DOAJ).

5. Karetin V. Experimental studies of the inertial safety clutch for screw conveyor / V. Karetin, P. Stukhlyak, A. Kurko // Scientific Journal of TNTU. – 2020. – No. 100(4). – P. 86-96. (Здобувачем отримано рівняння регресії зміни

гальмівного крутного моменту. Індексується в міжнародних наукометричних базах Index Copernicus; Google Scholar).

проведено порівняльний аналіз процесу роботи муфти. Індексується в міжнародних наукометричних базах Scientific Indexing Services; Google Scholar; JOURNAL FACTOR; WorldCat; ResearchBib).

7. Karetin V. The results of experimental studies transfer coefficient inertial torque coupling screw conveyor / V. Karetin, V. Baranovsky, P. Stukhlyak, A. Kurko // Innovative solutions in modern science. – New York: TK Meganom LLC, 2020 – No 5(41) – P. 85 – 96. (Здобувачем розроблено рівняння регресії к.к.д. інерційної

Додаток Б.1.3

Загальні вигляди запобіжних муфт

Додаток В.1.2 Таблиця 1.В.1.2 №п/ п Параметр Формула обчислення Коментар 1.1 φ zOP t

 

ωt Кутове переміщення т. D 1.2 ( ) x D t ( ) y D t ( ) z D t

 









 





2 cos φ sin φ QC t CD t

 







 





 



sin φ sin φ cos φ

QC t CD t  t     cos φ OQ CD  t OQ CD cos φ



 

t



Координати точки D 1.3 rD t ( )



_{D tx}

 



2 



_{D ty}

 



2



_{D tz}

 



2 Радіус-вектор точки D 1.4

 

OH t

 

OP t

 

OF t

 









2 2 sin φ QC  CD t

 





2



 



2 z y D t  D t

 





2



 



2 x z D t  D t Проекція радіус-вектора rD t ( ) у площини проекцій xOy , yOz , xOz нерухомої декартової системи координат xOyz

1.5 HOB t

 

arctan CD sin φ



 

t

