Розробка способу побудови наближених розгорток гелікоїдів на основі теорії згинання поверхонь
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.362946Ключові слова:
крок поверхні, плоске кільце, плоска заготовка, виток шнека, прямий гелікоїдАнотація
Об’єктом дослідження є процес побудови наближених розгорток гелікоїдів на основі класичної теорії їх неперервного згинання у поверхні обертання. Прямі гелікоїди є нерозгортними поверхнями, тому плоска заготовка для їх виготовлення може бути лише наближеною розгорткою. Такою наближеною розгорткою є плоске кільце, обмежене внутрішньою і зовнішньою дугами кіл, радіуси яких є табличними даними. Розміри кільця повинні бути такими, щоб забезпечити мінімум пластичних деформацій при їх формуванні у виток гелікоїда.
Для знаходження розмірів кільця застосовано класичну теорію згинання нерозгортних поверхонь. Згідно теореми диференціальної геометрії всяку гвинтову поверхню можна зігнути на поверхню обертання. Таке згинання здійснюється зменшенням кроку поверхні до нуля і дає можливість наочно спостерігати деформацію поверхні. Отриману поверхню обертання можна апроксимувати зрізаним конусом. Точна розгортка зрізаного конуса буде наближеною розгорткою витка гелікоїда. Такий підхід базується не на експериментальних даних, а на теоретичних підходах до процесу згинання. В залежності від типу гелікоїда поверхнею обертання може бути катеноїд або однопорожнинний гіперболоїд обертання. Це дає можливість вибирати такі ділянки поверхні обертання для апроксимації зрізаним конусом, де він найбільш щільно прилягає до неї. Це відповідатиме мінімуму пластичних деформацій при формуванні розгортки конуса у виток гелікоїда.
В роботі побудовано наближені розгортки для прямих закритого і відкритого гелікоїдів з однаковими конструктивними даними: крок поверхні Н = 100 лін. од., радіуси обмежувальних поверхню циліндрів r = 20 лін. од. і R = 60 лін. од. Отримані результати пояснюються новим підходом до знаходження наближених розгорток із застосуванням теорії згинання нерозгортних поверхонь
Посилання
- Diachun, A., Gevko, I., Lyashuk, O., Stanko, A., Pik, A., Omelyanskyi, Y. (2024). Study of fiber deformation of elastic brush-like screws during grain material transportation. INMATEH Agricultural Engineering, 72 (1), 579–588. https://doi.org/10.35633/inmateh-72-51
- Minglani, D., Sharma, A., Pandey, H., Dayal, R., Joshi, J. B., Subramaniam, S. (2020). A review of granular flow in screw feeders and conveyors. Powder Technology, 366, 369–381. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.02.066
- Nоvitskiy, A., Banniy, O., Novitskyi, Y., Antal, M. (2023). A study of mixer-feeder equipment operational reliability. Naukovij Žurnal «Tehnìka Ta Energetika», 14 (4), 101–110. https://doi.org/10.31548/machinery/4.2023.101
- Tarelnyk, V. B., Gaponova, O. P., Konoplianchenko, Ye. V., Martsynkovskyy, V. S., Tarelnyk, N. V., Vasylenko, O. O. (2019). Improvement of Quality of the Surface Electroerosive Alloyed Layers by the Combined Coatings and the Surface Plastic Deformation. II. The Analysis of a Stressedly-Deformed State of Surface Layer after a Surface Plastic Deformation of Electroerosive Coatings. Metallofizika I Noveishie Tekhnologii, 41 (2), 173–192. https://doi.org/10.15407/mfint.41.02.0173
- Klendii, M., Logusch, I., Dragan, A., Tsvartazkii, I., Grabar, A. (2022). Justification and calculation of design and strength parameters of screw loaders. Naukovij Žurnal «Tehnìka Ta Energetika», 13 (4). https://doi.org/10.31548/machenergy.13(4).2022.48-59
- Rogatinskiy, R., Hevko, I., Gypka, A., Garmatyk, O., Martsenko, S. (2017). Feasibility Study of the Method Choice of Manufacturing Screw Cleaning Elements with the Development and Use of Software. Acta Technologica Agriculturae, 20 (2), 36–41. https://doi.org/10.1515/ata-2017-0007
- Gómez Sánchez, M. I., González Uriel, A., García Ríos, I. (2018). Ruled Surfaces and Parametric Design. Graphic Imprints, 231–241. https://doi.org/10.1007/978-3-319-93749-6_19
- Scurtu, L. I., Bodea, S. M., Jurco, A. N., Crisan, H. G. (2017). Methods for the representation of the helicoidal surface. Journal of Industrial Design and Engineering Graphics, 12 (1). Available at: http://www.sorging.ro/jideg/index.php/jideg/article/view/148/144
- Vasylkiv, V., Pylypets, M., Danylchenko, L., Radyk, D. (2021). Research of technology of winding of the sector ring billets for production of screw flights. Perspective technologies and devices, 19, 161–168. https://doi.org/10.36910/6775-2313-5352-2021-19-26
- Zhou, L., Fang, S., Ding, K., Kawasaki, Y. (2022). An accurate calculation method of side mill profile from the coordinates of discrete points of helicoid section curve. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 120 (7-8), 4849–4861. https://doi.org/10.1007/s00170-022-08932-8
- Lyashuk, O. L., Gypka, A. B., Pundys, Y. I., Gypka, V. V. (2019). Development of design and study of screw working surfaces of auger mechanisms of agricultural machines. Machinery & Energetics, 10 (4), 71–78. Available at: https://technicalscience.com.ua/uk/journals/t-10-4-2019/rozrobka-konstruktsiyi-ta-doslidzhyennya-gvintovikh-robochikh-povyerkhon-shnyekovikh-myekhanizmiv-silskogospodarskikh-mashin
- Volina, T., Pylypaka, S., Hropost, V., Kresan, T., Zabolotnii, O. (2023). Construction of a flat workpiece for manufacturing a turn of the right helicoid. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (122)), 6–11. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.275508
- Pylypaka, S., Kresan, Т., Hropost, V., Babka, V. (2022). Rolling of a developable helicoid of the screw line along its bending. Applied Geometry and Engineering Graphics, 102, 157–164. https://doi.org/10.32347/0131-579x.2022.102.157-164
- Nesvidomin, A., Pylypaka, S., Volina, T., Lokhonia, M., Borodai, Y. (2025). Forming helical blades from flat blanks with minimal deformation. Machinery Energetics, 16 (3), 9–19. https://doi.org/10.31548/machinery/3.2025.09
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Andrii Nesvidomin, Serhii Pylypaka, Tetiana Volina, Tetiana Kresan, Oleksandr Savoiskyi, Oksana Yurchenko, Oleksandr Savchenko, Serhii Borodai, Olha Zalevska, Olena Nalobina
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
