Многосателлитные планетарные передачи широко распространены в приводной технике благодаря высокой нагрузочной способности и хорошим массогабаритным характеристикам. Конструкции таких передач предусматривают наличие солнечной шестерни и центрального колеса с внутренними зубьями и толщиной обода не ниже трех модулей, установленного неподвижно в корпусе планетарного механизма. В созданных в ИжГТУ имени М. Т. Калашникова передачах неподвижное центральное колесо выполнено в виде барабана с неэвольвентными зубьями-перемычками, что позволяет уменьшить радиальный размер передачи на толщину обода колеса. Кроме того, повышенная податливость зубьев-перемычек положительно сказывается на распределении нагрузки в зацеплениях колес. Однако они имеют более низкую изгибную прочность, нежели стандартные эвольвентные зубья, так как радиус кривизны переходной кривой неэвольвентного профиля оказывается близким к нулю. Для определения напряжения изгиба зуба-перемычки в месте его заделки в обод колеса элемент обода представлен в виде балки на упругом основании, для которого составлено уравнение связи силовых факторов и деформаций изгиба и сдвига. Полученное дифференциальное уравнение напряженно-деформированного состояния решалось аналитическим методом Эйлера. Из выполненных расчетов следует, что напряжения в основании зуба-перемычки существенно больше напряжений в основании эвольвентного зуба. В связи с этим колеса с неэвольвентными зубьями-перемычками целесообразно использовать в сравнительно малонагруженных планетарных передачах, рассчитанных на длительный срок службы, несущая способность которых лимитируется контактной прочностью зубьев колес.

Многопоточные планетарные передачи нашли широкое распространение в технике благодаря хорошим технико-экономическим показателям: высокой нагрузочной способности при небольших габаритах и массе, малым потерям мощности на трение, большому передаточному отношению в одной ступени. Существенным недостатком этих передач является неравномерность распределения нагрузки в зацеплениях колес, что вызвано неизбежными погрешностями изготовления и деформациями их звеньев. Однако податливость отдельных элементов передачи (осей и подшипников сателлитов, щек водила) способствует выравниванию нагрузки по сателлитам и их рядам при многорядном исполнении механизма. В связи с этим важно установить степень влияния деформации элементов планетарной передачи на распределение нагрузки в зацеплениях колес и на такой важный технико-экономический показатель, как отношение массы к моменту на выходном валу. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по сателлитам определялся из решения системы уравнений совместности перемещений с учетом деформации щек водила, подшипников и осей сателлитов. Причем ось сателлита в местах ее сопряжения со щеками водила и кольцом подшипника качения рассматривалась как балка на упругом основании, а щеки водила выполнены с пазами для снижения их жесткости. Таким образом, было установлено, что выполнение щек водила податливыми позволяет снизить коэффициент неравномерности распределения нагрузки по сателлитам на 8-11 %, что благоприятно сказывается на несущей способности привода и его массогабаритных показателях. При ограниченном радиальном размере передачи ее целесообразно выполнить многорядной. Однако в этом случае деформация кручения солнечной шестерни ведет к неравномерному распределению нагрузки по рядам сателлитов. Для предотвращения этого негативного явления предлагается водило выполнить с разными по ширине перемычками, размеры которых подобрать так, чтобы их деформация соответствовала деформации кручения шестерни. Таким образом, использование предложенных конструкций многопоточных планетарных передач при рациональном выборе их параметров позволяет существенно снизить неравномерность распределения нагрузки в зацеплениях колес и улучшить технико-экономические показатели привода.

Приведен метод определения радиусов кривизны переходных кривых профилей зубьев сателлитов планетарных передач с внутренними зацеплениями колес и малой разницей чисел их зубьев. Для нарезания таких колес передачи целесообразно использовать нестандартный инструмент со скругленными вершинами зубьев. Представлен модифицированный исходный производящий контур и соответствующий ему профиль зуба производящего колеса (долбяка) в среднем сечении. Вершина зубьев такого режущего инструмента в отличие от стандартного скруглена, а высота их делительной головки уменьшена. Осуществлен сравнительный анализ радиусов кривизны профилей зубьев сателлитов, нарезанных стандартным и нестандартным инструментом разного типа (зубодолбежным и реечным).Показаны зависимости относительного радиуса кривизны переходных кривых профилей зубьев сателлита и колеса от углового параметра, определяющего положение режущего инструмента, позволяющие оценить их изгибную прочность в сравнении с зубьями колес, нарезанных стандартным инструментом. Представлены результаты выполненного компьютерного моделирования на участках переходных кривых профилей зубьев. Установлено, что на этих участках радиус кривизны переходной кривой профиля зуба сателлита, нарезанного нестандартным долбяком, несколько больше аналогичного параметра колеса, нарезанного таким же инструментом. Однако так как толщина зуба колеса намного больше толщины зуба сателлита, лимитирует несущую способность исследуемого зацепления колес и планетарной передачи в целом изгибная прочность зубьев сателлита. Расчеты по приведенным зависимостям показывают, что при нарезании колеса и сателлита планетарной передачи нестандартным долбяком планетарная передача работоспособна, не подвержена опасности заклинивания и имеет высокую нагрузочную способность.

All major oil fields in the Urals and the Volga Region, Russia, are in the final stage of exploration, when oil production is becoming too costly. In the light of the novel coronavirus pandemic that has led to a reduction in oil demand, in turn resulting in limited production, optimizing the oil production costs is even more critical. This paper dwells upon developing methodological toolkit for information modeling to help identify the production potential associated with optimizing the operating costs of an oil production company; the case study uses the costs of well maintenance and repair. This methodology features little to no use of expert opinions to make the best and most sound managerial decisions. By finding the correlating indicators of oil fields in the Urals and the Volga Region, the authors apply Microsoft Excel Solver, a simplex-based linear programming solver, to comprehensively identify how the frequency and the average duration of repairs could be reduced. The authors propose organizational measures, adopting which will help optimize the well repair cycle.

Конструкции зубчатой планетарной передачи, содержащей эксцентриковое водило, один-два сателлита и неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, отличающиеся роликовым исполнением механизма снятия движения с сателлитов, обладают высокой нагрузочной способностью и высоким коэффициентом полезного действия при большом передаточном отношении в одной ступени (конструкции защищены патентами на изобретения). Для оптимизации параметров указанных планетарных механизмов и улучшения их технико-экономических показателей получена зависимость, определяющая соотношение между допускаемыми нагрузками в зацеплении колес, соответствующими контактной и изгибной прочности зубьев, от их числа и передаточного отношения. Установлено, что при больших передаточных отношениях (более 17) нагрузочная способность передач этого типа лимитируется изгибной прочностью зубьев колес. На основании этого определялся допускаемый момент на выходном валу передачи и отношение его к объему неподвижного центрального колеса, от которого зависят масса и объем передачи в целом. Показано, что наибольшей нагрузочной способностью при заданном передаточном отношении и объеме неподвижного центрального колеса (следовательно, и объеме передачи в целом) обладает планетарная передача с разницей чисел зубьев сателлита и центрального колеса, равной единице. Коэффициент полезного действия (КПД) планетарной передачи с роликовым исполнением механизма снятия движения с сателлитов определялся экспериментальным путем на специально созданной установке, содержащей электромагнитное нагружающее устройство и тензометрические датчики крутящего момента (при рациональных параметрах передачи, ее передаточном отношении, не превышающем 60, и наиболее распространенной степени точности изготовления (7-8) КПД равен 85…90 %). КПД аналогичной передачи с традиционным цевочным механизмом снятия движения с сателлитов примерно на 5 % ниже КПД зубчато-роликовой передачи. С ростом передаточного отношения КПД зубчато-роликовой планетарной передачи изменяется так же, как и КПД традиционной передачи (падает).