DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2022.52.118-134

Increasing gear Pump Hydraulic Systems of Car and Tractor Machinery Durability by Decreasing Details Attrition, Which Create Radial Clearance

Yuriy Kuleshkov, Mykhailo Chernovol, Mykhailo Krasota, Timofey Rudenko, Ruslan Osin

About the Authors

Yuriy Kuleshkov, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0001-6492-6919

Mykhailo Chernovol, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0003-3048-6833

Mykhailo Krasota, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: krasotamv@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6879-7624

Timofey Rudenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0001-8791-3264

Ruslan Osin, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-8927-5363

Abstract

The research goal is the determination of rational radial clearance, with what details, which create radial clearance, attrition will be minimal and eventually provides gear pump hydraulic systems of car and tractor machinery durability increasing. Research gives the results of the dependence of working liquid losses through radial clearance. Determined main parameters, which have an influence on them, and conditions due to which working liquid losses will be minimal, which corresponds to the rational value of radial clearance and provides decreasing of details attrition, which creates radial clearance. Were found as the main parameters, which allow managing working liquid losses through radial clearances. They consist of gear tooth tops width, gear rotation frequency, and outer gear radius. Offered a new conditions determination method, in which working liquid losses through radial clearances will be minimal. Mentioned models include the presence of pressurized and frictioned losses compounds. Was found that increasing gear pump durability is able due to gears processing and further gear pump assembling made with guaranteed radial clearance in connection «body - gears» details, which excludes initial attrition of gear pump body in time of its enabling. Increasing radial clearance to sizes, in which abrasive parts of any sizes are able to frequently walk through avoiding body walls and gear teeth tops, helps to prevent the abrasive attrition phenomenon. Rational radial clearance provides free passage for almost all abrasive parts, which increases gear pump durability. Rational radial clearance determination allows for increasing the efficiency of technology of gear pump manufacturing by rationalizing tolerances for gears manufacturing, which allows for increasing gear pump durability.

Keywords

gear pump, radial clearance, working liquid losses, hydraulic system

Full Text:

PDF

References

1. Kulinchenko, V.R. (2008). Hidravlika, hidravlichni mashyny i hidropnevmopryvid . Hidravlika i hidravlichni mashyny u styslomu vykladi [Hydraulics, hydraulic machines and hydropneumatic drive. Hydraulics and hydraulic machines in a nutshell]. Part. I. (2-d ed). Kyiv : NUKhT [in Ukrainian].

2. Pelevin, L.Ye., Mischuk, D.O., Rashkivs'kyj, V.P., Horbatiuk, Ye.V., Arzhaiev, H.O. & Krasnikov, V.F. (2015). Hidravlika, hidromashyny ta hidropnevmoavtomatyka [Hydraulics, hydraulic machines and hydropneumatic automation]. Kyiv : KNUBA [in Ukrainian].

3. Bashta, T.M. (1961). Raschety y konstruktsyia samoletnykh hydravlycheskykh ustroistv [Calculations and design of aircraft hydraulic devices]. (3-d ed.). Moskow : Gos. nauchno-tehnich. izdat. Oborongiz [in Russian].

4. Bashta, T.M. (1977). Mashynostroytelnaia hydravlyka [Mechanical engineering hydraulics] . Moskow : Mashynnnostroenye [in Russian].

5. Bashta T.M. (1974). Obemnye nasosy y hydravlycheskye dvyhately hydrosystem [Displacement pumps and hydraulic motors for hydraulic systems] . Moskow : Mashynostroenye [in Russian].

6. Panchenko, A.I., Dvornikov, V.A., Kjurchev, S.V. (2007). Teoreticheskie osnovy upravlenija nadezhnost'ju gidroprivodov sel'skohozjajstvennyh mashin . [Theoretical Foundations of Reliability Control of Hydraulic Drives of Agricultural Machines]. Pracі Tavrіjs'koї derzhavnoї agrotehnіchnoї akademії – Practice of the Taurian State Agrotechnical Academy. Issue 7, Vol. 1, 221 - 231.

7. Іskovich-Lotoc'kij, R.D. & Sevost'janov, І.V (2004). Privodi avtomatizovanogo ustatkuvannja [Bring automated installation]. Vіnnicja: “UNІVERSUM- Vіnnicja” [in Ukrainian].

8. Panchenko, A. I. et al. (2008). Gidroob#emnyj privod traktorov [Hydrostatic drive of tractors.]. Pracі Tavrіjs'kogo derzhavnogo agrotehnologіchnogo unіversitetu: naukove fahove vidannja – Proceedings of the Tavri State Agro-Technological University: scientific specialist publication, Issue. 8, Vol. 8, 38 – 44 .

9. Kalashnykov, V.Y. (1968 Issledovanie jekspluatacionnoj nadezhnosti gidronasosov tipa NSh 32. Candidate's thesis. Kyev [in Russian].

10. Ybrahymov, R.A. (1984). Povyshenye rabotosposobnosty otremontyrovannykh nasosov hydrosystem mashyn, эkspluatyruemykh v uslovyiakh khlopkovodstva. Candidate's thesis. Yanhyiul [in Russian].

11. Kuleshkov, Yu.V. & Salovskyi, V. S. (1993). Otsenka vlyianyia zazorov v sopriazhenyiakh shesterennoho nasosa na velychynu eho vnutrennykh utechek [Evaluation of the effect of gaps in the interfaces of a gear pump on the magnitude of its internal leaks]. Konstruirovanie i tehnologija proizvodstva s.h. mashin: respubl. mezhved. nauch.-tehn. sb. – Design and production technology of s.kh. machines: republican interdepartmental scientific and technical collection, Issue 23, 28 – 32 [in Russian].

12. Matviienko, O.O. (2005). Matematychna model vtrat robochoi ridyny cherez radialnyi zazor shesterennoho nasosa typu NSh [Mathematical model of the inlet of the working rod through the radial clearance of a gear pump type NSh] . Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia: zb. nauk. pr. Kirovohrads'koho nats. tekhn. un-tu – Machinery in agricultural production, industrial engineering, automation: coll. of science avenue of Kirovohrad National Technical University, Issue 16, 235-240 [in Ukrainian].

13. Kulieshkov, Iu.V. & Matviienko, O.O. (2006). Analiz matematychnykh modelei vtrat robochoi ridyny cherez radialnyi zazor shesterennoho nasosa typu NSh [Analysis of mathematical models of losses of the working fluid due to the radial clearance of the gear pump of the NSh type].Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia: zb. nauk. pr. Kirovohrads'koho nats. tekhn. un-tu – Machinery in agricultural production, industrial engineering, automation: coll. of science avenue of Kirovohrad National Technical University, Issue 17, 205 - 207 [in Ukrainian].

14. Industrial cleanliness. Liquid purity classes . (2004). DSTU HOST 17216:2004. Kyiv NATsIONAL'NYJ STANDART UKRAYNY.

15. Kuleshkov, Iu.V., Krasota, M.V., Rudenko, T.V., Osin, R.A. & Yevseichyk, Yu.B. (2022). Vyznachennia ratsional-noho radialnoho zazoru v shesterennomu nasosi hidrosystem avtotraktornoi tekhniky [Determination of the rational radial gap in the gear pump of the hydraulic systems of the auto-tractor machinery]. Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky – Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences, Issue 5 (36), part. II , 205 - 207 [in Ukrainian].

16. Kuleshkov, Iu.V., Krasota, M.V., Rudenko, T.V., Osin, R.A. & Yevseichyk, Yu.B. (2022). Osoblyvosti utvorennia radialnoho zazoru v shesterennomu nasosi [Peculiarities of the formation of a radial gap in a gear pump]. Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky – Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences, Issue 5 (36), part. II , 168 -173 [in Ukrainian].

Citations

  1. Кулінченко В. Р. Гідравліка, гідравлічні машини і гідропневмопривід. Ч. І. Гідравліка і гідравлічні машини у стислому викладі : навчальний посібник 2-е вид. перепрацьоване і доповнене . К.: НУХТ, 2008. 194 с.
  2. Гідравліка, гідромашини та гідропневмоавтоматика : підручник / Л. Є. Пелевін та ін. К. : КНУБА, 2015. 340 с.
  3. Башта Т.М. Расчеты и конструкция самолетных гидравлических устройств . 3-е изд. перераб. и доп. М.: Гос. научно-технич. издат. Оборонгиз, 1961. 475 с.
  4. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика: спр. пособ. М.: Машиностроение, 1977. 672 с.
  5. Башта Т.М. Объемные насосy и гидравлические двигатели гидросистем: учеб. для вузов. М.: Машиностроение, 1974. 606 с.
  6. Панченко А. И., Дворников В. А., Кюрчев С. В. Теоретические основы управления надежностью гидроприводов сельскохозяйственных машин . Праці Таврійської державної агротехнічної академії ; відп. за вип. В. Т. Надикто. 2007. Вип. 7, т. 1. С. 221 - 231.
  7. Іскович-Лотоцький Р.Д., Севостьянов І.В Приводи автоматизованого устаткування: навч. посіб. Вінниця: “УНІВЕРСУМ- Вінниця”, 2004. 205 с.
  8. Гидрообъемный привод тракторов / А. И. Панченко и др. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету: наукове фахове видання ; відп. за вип. А. І. Панченко. 2008. Вип. 8, т. 8. С. 38 - 44.
  9. Калашников В.И. Исследование эксплуатационной надежности гидронасосов типа НШ 32: дис. … канд. техн. наук. Киев, 1968. 167 с.
  10. Ибрагимов Р.А. Повышение работоспособности отремонтированных насосов гидросистем машин, эксплуатируемых в условиях хлопководства: дис. канд. технич. наук. Янгиюль , 1984 . 252 с.
  11. Кулешков Ю.В., Саловский В. С. Оценка влияния зазоров в сопряжениях шестеренного насоса на величину его внутренних утечек. Конструирование и технология производства с.х. машин: республ. межвед. науч.-техн. сб. 1993. Вып. 23. С. 28 – 32.
  12. Матвієнко О.О. Математична модель втрат робочої рідини через радіальний зазор шестеренного насоса типу НШ . Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. пр. Кіровоградського нац. техн. ун-ту. 2005. Вип. 16. С.235-240.
  13. Кулєшков Ю.В., Матвієнко О.О. Аналіз математичних моделей втрат робочої рідини через радіальний зазор шестеренного насоса типу НШ . Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. пр. Кіровоградського нац. техн. ун-ту. 2006. Вип. 17. С. 205 - 207.
  14. ДСТУ ГОСТ 17216: 2004 . Чистота промислова. Класи чистоти рідин . Київ ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ, 2004. 11 с. (НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ).
  15. Визначення раціонального радіального зазору в шестеренному насосі гідросистем автотракторної техніки / Ю.В. Кулешков та ін. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки: зб. наук. праць . 2022. Вип. 5 (36), ч. ІІ. С. 86 - 96.
  16. Особливості утворення радіального зазору в шестеренному насосі / Ю.В. Кулешков та ін. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки: зб. наук. праць. 2022. Вип.6 (37), ч. І. С. 168 -173.
Copyright (c) 2022 Yuriy Kuleshkov, Mykhailo Chernovol, Mykhailo Krasota, Timofey Rudenko, Ruslan Osin