DOI: https://doi.org/10.37129/2313-7509.2025.23.16
УДК 623.1/.7
Л. М. Петров https:// orcid/org/0000-0001-5709-9986
Ю.М. Петрик https:// orcid/org/0000-0003-4589-4282
Г.Б. Шишкін https:// orcid/org/0009-0006-6463-1524
Військова академія (м. Одеса)
ТЕОРІЯ Л. М. ПЕТРОВА КОМБІНОВАНОГО КОЛІСНОГО РУШІЯ ВІЙСЬКОВОГО АВТОМОБІЛЯ
Робочий процес кочення колісного рушія супроводжується навантаженням колісного рушія силою гравітаційного навантаження, що приводить до стискання та розтягування шини при її деформації. В статті розглянуті питання дослідження механічної системи «автомобільне колесо-пружинний компенсатор тягового зусилля», з застосуванням теореми про зміну кінетичної та потенційної енергії в комбінованому колісному рушії, загального рівняння динаміки, а також рівняння Лагранжа другого роду.
У даній науковій роботі висвітлюється розробка та аналіз комбінованого колісного рушія для військового автомобіля, що поєднує традиційні колісні елементи з пружинними та важільними механізмами.
Особливістю конструкції є здатність накопичення та ефективного використання потенційної енергії, що виникає внаслідок дії гравітаційної сили та деформації пружин, для забезпечення додаткового руху транспортного засобу. Побудована математична модель дозволяє кількісно описати зміну енергетичного стану системи в процесі руху, зокрема враховує потенційну енергію гравітаційного важеля та пружин, а також кінетичну енергію допоміжних коліс.
Досліджено динаміку функціонування рушія в різних фазах — від положення рівноваги до крайнього положення з максимальним відхиленням елементів. Представлені рівняння дозволяють визначити залежність повної додаткової механічної енергії від фізичних параметрів конструкції та її поточного стану. Аналіз показує, що в умовах складного рельєфу місцевості, така система може суттєво підвищити прохідність та маневреність автомобіля. Результати мають практичне значення для подальшої інженерної розробки спеціалізованих мобільних платформ, зокрема військового призначення, де важлива ефективність енергоспоживання та здатність до адаптивного переміщення.
Запропоновані теоретичні положення можуть бути використані для вдосконалення існуючих механізмів руху, а також для створення нових типів енергоефективних рушіїв, з урахуванням граничних умов експлуатації в польових умовах. Стаття також є підґрунтям для проведення експериментальних досліджень з метою перевірки передбачуваних ефектів та удосконалення математичних моделей, представлених у роботі.
Ключеві слова: комбінований рушій, військовий автомобіль, кінетична енергія, потенційна енергія, гравітаційний важіль, пружинна система, прохідність, математичне моделювання, енергетичний баланс, адаптивний рух.
Список бібліографічних посилань
1. Подригало М. А., Шелудченко В. В. "Нове в теорії експлуатаційних властивостей автомобілів та тракторів." Сумський Національний аграрний університет Національна академія Національної гвардії України (2015). 214с.
2. Кубіч В. І. Особливості конструкції всюдихідних комбінованих колісних рушіїв: навчальний посібник. Запоріжжя: НУ «Запорізька політехніка», 2020. 195 с.
3. Спосіб переміщення транспортно-тягової системи за допомогою поштовху колісного рушія: пат. 85848 Україна: МПК (2013.01) B62D 1/00. / u 2013 01295; заявл. 04.02.2013; опубл. 10.12.2013, Бюл. № 23.
4. Лебедєв А. Т. Трактори та автомобілі. Ч. 3. Шасі: Навч. посібник / А. Т. Лебедєв,
В. М. Антощенков, М. Ф. Бойко та ін.; За ред. проф. А. Т. Лебедєва. Київ : Вища освіта, 2004. 336 с.
5. Petrov L., Borisenko T. , Kishianus I., Petrik Y. Theoretical elements of energy modular layout of automobile system. Proceedings of Odessa polytechnic University. 2021, issue 1(63). P. 13–26.
6. Петров Л. М., Осєнчінін М. Г. Проект автомобільної системи із силовим збудженням коливань у технологічній платформі : Collective monograph. Riga : Izdevnieciba «BaltijaPublishing», 2020. С 336–350.
References
1. Podrygalo, M. A. & Sheludchenko V. V. (2015). "New in the theory of operational properties of automobiles and tractors." Sumy National Agrarian University National Academy of the National Guard of Ukraine. [in Ukrainian].
2. Kubich, V. I. (2020). Features of the design of all-terrain combined wheel drives: a study guide. Zaporizhia Polytechnic Publ. [in Ukrainian].
3. The method of moving the transport and traction system using the push of a wheel drive: pat. 85848 Ukraine: IPC (2013.01) B62D 1/00. / u 2013 01295; statement 02/04/2013; published 10.12.2013, Bull.
No. 23. [in Ukrainian].
4. Lebedev, A. T., Antoshchenkov, V. M., Boyko, M. F. & etc. (2004). Tractors and cars. part 3.
(A. T. Lebedeva (Ed.)). Vyshcha osvita Publ. [in Ukrainian].
5. Petrovю, L., Borisenko, T., Kishianus, I., & Petrik, Y. (2021). Theoretical elements of energy modular layout of automobile system. Proceedings of Odessa polytechnic University, issue 1(63). 13–26 [in Ukrainian].
6. Petrov, L. M., & Osenchinin, M., G. (2020). Project of automobile system with power excitation of oscillations in the technological platform. Riga: Publishing House «BaltijaPublishing». [in Czech Republic].
Стаття надійшла до редакції 12.05.2025