Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Випуск 51. - 2021

Permanent URI for this collection

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 28
  • Item
    Аналіз комп'ютерних систем візуалізації з метою алгоритмізації обґрунтування щодо їх використання
    (ЦНТУ, 2021) Дрєєв, О. Д.; Железняк, Б. Ю.; Drieiev, O.; Zhelesnyak, B.
    Проектування програмного забезпечення передбачає використання кількох фреймворків, які хоч і скорочують час розробки програмного забезпечення, але мають свої можливості, недоліки та переваги. Використання фреймворка також накладає на проект певні архітектурні особливості, які залежать від обраного каркаса. Тому перед інженером-програмістом постає інтелектуальне завдання створення архітектури програмного забезпечення з вибором із ряду доступних фреймворків та з урахуванням їх впливу на функціонування системи в цілому. Результат проектування є важливим кроком, який може вплинути на успіх проекту. Тому в даній роботі розглядається проблема посилення об’єктивної складової у процесі вибору фреймворку, зокрема системи комп’ютерної візуалізації при створенні архітектури програмного забезпечення. В результаті запропоновано метод вибору системи візуалізації, який базується на аналізі завдань до системи візуалізації з виведенням вимог до побудованого зображення. Показано застосовність багатокритеріальної оптимізації для поділу застосовуваних систем візуалізації та вибору найкращої з них. Designing modern software involves the use of several frameworks. The framework reduces software development time. But frameworks have their own capabilities, disadvantages and advantages. The use of the framework also imposes certain architectural features on the project. Therefore, the engineer faces the intellectual task of creating a software architecture when you need to choose from an available set of frameworks and take into account the impact of these frameworks on the functioning of the system as a whole. The design result is an important step that has an impact on the success of the project. Therefore, this paper considers the problem of strengthening the objective component in the process of choosing a framework, namely the computer visualization system when creating a software architecture. As a result, a method for selecting a visualization system is proposed. This method is based on the analysis of tasks that are put forward in the visualization system, taking into account the requirements for the image to be built. On the basis of the formed tasks to the visualization system, the article synthesizes the requirements for the visualization systems. Also, according to experts, the importance of compliance with certain requirements is assessed. According to the characteristics of computer visualization systems and quantitative values, the evaluations provided by experts show the applicability of multicriterial optimization to separate the applicable visualization systems and choose the best one. In order to illustrate the choice of computer visualization system, the article uses an example of applying the method to a turn-based strategy game. The result is a method for selecting computer visualization systems, which is based on the created classifications of tasks facing the visualization system. The relationship between the purpose of the visualization system and the list of tasks that the visualization system must perform is shown. The paper identifies the stages that depend on subjective and objective factors. The results allow a structured approach to computer visualization systems in the software architecture design process.
  • Item
    Метод шифрування трафіку квадрокоптерів через аналоговий тракт впродовж моніторингу сільськогосподарських наземних об’єктів
    (ЦНТУ, 2021) Мелешко, Є. В.; Майданик, О. О.; Собінов, О. Г.; Минайленко, Р. М.; Meleshko, Ye.; Maidanyk, O.; Sobinov, O.; Mynailenko, R.
    Метою даної роботи є розробка методу шифрування трафіку квадрокоптерів через аналоговий тракт під час моніторингу стану сільськогосподарських наземних об’єктів. Використання безпілотних літальних пристроїв квадрокоптерного типу для моніторингу наземних об’єктів у сільському господарстві стає все більш поширеною практикою та дозволяє ефективно вирішувати велике коло задач, зокрема, використовуючи аерофотозйомку відеозйомку, тепловізійну зйомку, лазерне сканування тощо. В той же час квадрокоптери дуже вразливі до різних кібератак, що зумовлює необхідність розробки дієвих методів їх інформаційного захисту. У цій роботі для захисту даних, якими дрон обмінюється з іншими пристроями, запропоновано використовувати шифр Вернама та генерацію ключів шифрування на основі математичного більярду Сіная. Було розроблено відповідні алгоритми та програмне забезпечення для шифрування даних, а також створені робочі макети пристроїв для проведення експериментів. Для створення макету обрано модуль на основі мікроконтролера STM32F103C8T6, дані між пристроями передавалися через радіомодуль. The purpose of this work to developed a method for encrypting the traffic of quadcopters through an analog path throughout the monitoring of agricultural ground objects. The use of unmanned aerial vehicles of a quadrocopter type for monitoring ground objects in agriculture is becoming more and more common practice and allows you to effectively solve a wide range of tasks. Technologically equipped drones in agriculture are capable of performing various monitoring operations, in particular: aerial photography, video filming, thermal filming, laser scanning, etc. Such monitoring makes it possible to assess the quality of crops and identify the fact of damage or death of crops, identify crop defects and problem areas, analyze the effectiveness of plant protection measures, check compliance with crop rotation plans, identify deviations and violations in the process of agrotechnical work, analyze the relief and create maps, conduct audit and inventory of land, carry out security measures and collect information for the security service, etc. At the same time, drones are vulnerable to information attacks, which can be carried out for different purposes, in particular, to steal a drone, use it in a network of bots to attack other devices, or to intercept information that it collects for a device operator. All this necessitates the development of effective methods of information protection of drones from cyberattacks. In this work, the Vernam cipher was used to encrypt the data, and a pseudo-random sequence generated using the Sinai mathematical billiard was used as the encryption key. Thus, an improved mathematical model for generating encryption keys based on the Sinai billiards has been proposed. On the basis of the proposed mathematical model, software was developed and working models of devices for conducting experiments were created. To create a layout, a module based on the STM32F103C8T6 microcontroller was selected, data between devices was transmitted via a radio module.
  • Item
    Метод синтезу оптимального багатовимірного фільтру для виділення регулярного сигналу на фоні випадкових перешкод
    (ЦНТУ, 2021) Осадчий, С. І.; Дідик, О. К.; Сербул, О. М.; Каліч, В. М.; Osadchiy, S.; Didyk, O.; Serbul, O.; Kalich, V.
    В даній статті приводиться дослідження можливості застосування комплексування вимірювальної інформації в умовах, коли корисна інформація являє собою вектор регулярних сигналів, а завади вимірювання – багатовимірний стаціонарний випадковий процес. In terms of [1] we formulate the problem of synthesis of a complex system of allocation of a useful regular signal. Suppose that a multidimensional stationary filter best processes the input information about the same regular signal r(t), which is obtained by several "non-ideal" meters, and the result is transmitted to the evaluation system. In this article, a multi-channel measurement system, which is connected to the input of a multidimensional data transmission system, the dynamics of which is described by a system of linear differential equations. The input of the measuring system receives an n-dimensional vector of measured signals r (t), the components of which are deterministic functions. The vector r (t) belongs to the main group of "non-ideal" meters. Measurements are accompanied by interference, which is a random stationary process with zero mathematical expectation and a known fractional-rational matrix of spectral densities. An integral indicator of the quality of the system is the sum of the weighted integral quadratic error of the regular signal estimation and the variance of the random component of the error. Thus, a new algorithm for the synthesis of a complete optimal regular signal extraction system against the background of a multidimensional stationary random interference is obtained, which allows to find the structure and parameters of a multidimensional optimal filter taking into account the dynamics of the information transmission system.
  • Item
    Система автоматичного регулювання співвідношення тверде/рідке в млинах з циркулюючим навантаженням
    (ЦНТУ, 2021) Кондратець, В. О.; Сербул, О. М.; Дідик, О. К.; Мацуй, А. М.; Kondratets, V.; Serbul, O.; Didyk, O.; Matsui, A.
    В статті приведені проміжні результати розробки і випробування системи автоматичного регулювання співвідношення тверде/рідке в кульових млинах, що працюють зі спіральними механічними класифікаторами в замкнутому циклі. The operation of a ball mill operating in a closed loop with a spiral classifier depends on the vacuum of the pulp in it, which is characterized by a solid / liquid ratio. Supply to the entrance of the ball mill at the same time ore and sand classifier, as well as changes in the circulating load in a wide range greatly complicate the definition of this technological parameter. This situation has led to the fact that the solid / liquid ratio in mills operating in such conditions can not be automatically adjusted, in turn, the deviation of the pulp vacuum from the required value leads to significant losses. The study of the ball mill as a controlled object on the pulp vacuum channel made it possible to describe it using the mathematical expression given in the article. The solution of this expression makes it possible to characterize the change in the mass of the material in the mill over time, provided that a stepwise action is introduced at the entrance - the volume flow of water or ore. A constant value of the mass of material in the mill will clearly characterize the corresponding solid/liquid ratio. It has been found that it is important to study the filtering capabilities of the control object, as control actions on water and disturbing actions on ore can significantly change the vacuum of the pulp in some areas of the mill. The filtering capabilities of the mill can be investigated by its amplitude frequency characteristics, which showed that at low circular frequencies the amplitude frequency characteristics depend on the mode of operation of the mill - the magnitude of the circulating load and the cost of the source ore. Using computer technology, spatial diagrams of the relative oscillations of the mass of material in the mill from the amplitude and frequency of influences at its entrance through the ore and water. In the course of theoretical research it was determined that the only approach to ensure the required accuracy of determining the solid / liquid ratio in these conditions is to filter the signals before applying to the input of the identification unit of the ratio. Thus, the system of automatic control of the solid/liquid ratio at the entrance to the mill is implemented on microprocessor means. Its operation on the laboratory test bench made on the microcontroller showed high accuracy of stabilization of technological parameter, reliability in various conditions of change of characteristics of input signals.
  • Item
    Бездротова локальна мережа класу Smart Home на базі модулів сплітерів-репітерів
    (ЦНТУ, 2021) Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Пархоменко, Ю. М.; Smirnov, V.; Smirnova, N.; Parkhomenko, Yu.
    Наведено опис архітектури бездротової локальної мережі розробленої для використання в житлових приміщеннях. Описано базові модулі, розроблені для забезпечення кластеризації і сегментації груп об'єктів мережі. Модулі дозволяють розподілити загальний трафік в мережі по різних каналах, що знижує ймовірність виникнення колізій. Описана концепція роботи бездротової мережі на основі кластеризації і сегментації. Наведено структуру експериментальної бездротової мережі з низьким рівнем випромінювання на частоті 2.4 GHz. Представлений результат порівняльної оцінки рівня випромінювання між трансиверами мережі і пристроями Wi-Fi, який підтверджує правильність технічних рішень, використаних при створенні мережі. The purpose of the article is develop a wireless local area network for residential use. The article contains a description of the created channel splitter modules. The module also acts as a repeater. On the basis of repeater splitter module designed network modules hubs and switches. The hub and switch has two versions: wired and wireless. The wired version is used in conditions of a large amount of interference and a large signal attenuation. Smart Home wireless LAN is built on the splitters-repeaters modules basis, hubs and switches. The network does not support the MQTT protocol. The network is divided into clusters and segments and supports packet routing. The protocol stack is minimized. The functionality of the host and the network object is completely separated. The topology of the mobile network is not deterministic, amorphous and changes when the network objects move in space. In this case, some connections are lost and others arise. The routing tables are constantly updated. The network in accordance with the laid down algorithm, is able to build the necessary topology and organize the necessary connections in order to complete the task with a many objects. The network is capable of building packet retransmission chains for remote network objects. Thus, the wireless network implementation at its low cost allows solving a certain range of tasks. The performer can be either a separate object associated with the operator through a many repeaters. In order to increase the efficiency of the formation of routing tables and minimize the cluster structures in a wireless network. The local wireless network is designed to control an Internet of Things objects.
  • Item
    Огляд методів балансування навантаження в хмарних системах
    (ЦНТУ, 2021) Минайленко, Р. М.; Резніченко, В. А.; Конопліцька-Слободенюк, О. К.; Поліщук, Л. І.; Minailenko, R.; Reznichenko, V.; Konoplitska-Slobodenyuk, O.; Polishchuk, L.
    В статті проведено огляд методів балансування навантаження в хмарних системах. Показано, що існуючі методи балансування навантаження хмарних систем мають обмежене використання і на даний час універсальної системи балансування навантаження не існує. Крім того, ні один із розглянутих методів не враховує такі важливі складові систем як мережа і дискова підсистема. Методи балансування навантаження хмарних систем вимагають вдосконалення, метою якого повинна бути можливість повного моніторингу системи для задоволення вимог користувачів і розробників. Cloud systems are currently the most popular concept of information systems and are the result of the evolution of a chain of methods for their construction. The main task of cloud technologies is to create a virtual cloud system consisting of virtual distributed resources. These resources provide remote provisioning of cloud access services with the required level of customer service Analysis and load balancing in cloud systems is quite an urgent task, as most open access cloud systems use simple load schedulers for their physical servers. The problem of load balancing requires a solution not when the server unexpectedly failed in the process of working on the task, which discourages users from using such a product, but at the very beginning of the project. In the early stages of design, it is acceptable to increase capacity by connecting new servers or using code optimization algorithms. But when a certain limit is reached, these measures become insufficient. The article reviews the methods of load balancing in cloud systems. It is shown that the existing methods of load balancing of cloud systems have limited use and currently there is no universal load balancing system. In addition, none of the considered methods takes into account such important components of systems as network and disk subsystem. Load balancing methods for cloud systems require improvement, the purpose of which should be the ability to fully monitor the system to meet the requirements of users and developers.
  • Item
    Зносостійкість оксидних шарів сформованих методом твердого анодування (hard anodic coatings) при зміцненні деталей агропромислової техніки
    (ЦНТУ, 2021) Студент, М. М.; Маркович, С. І.; Гвоздецький, В. М.; Задорожна, Х. Р.; Ковальчук, І. С.; Дзьоба, Ю. В.; Student, M.; Markovych, S.; Hvozdetskii, V.; Zadorozhna, K.; Kovalchuk, I.; Dzjoba, Yu.
    Синтез анодованого шару на сплаві алюмінію виконували у 20 % розчині сірчаної кислоти за температури -8…- оС. Під час анодування густина струму становила 5 A/дм2. Час анодування становив 60, 120 та 180 хв. Проводили металографічні дослідження та фазовий аналіз анодованих шарів. Зменшення вмісту вологи проводили за температури 400 оС впродовж 60 хв. Встановлено, що оксидний шар (Al2O3H2O) під час твердого анодування на алюмінієвих сплавах формують не лише йони кисню, які утворюються внаслідок розкладу води, а також його нейтральні атоми, які формуються з розчину. Виявлено, із збільшенням часу анодування зростає мікротвердість та товщина шару. Після термічної обробки кількість молекул води зменшується і мікротвердість зростає. Підвищення мікротвердості сприяє зростанню опору абразивному зношуванню. In the last years in an agroindustrial production there is a tendency on replacement of cast-iron details on a detail from aluminium alloys at execution on поверхю of strengthening layer. An ironmaking is accompanied the extrass of plenty of carbon dioxide in an atmosphere. Substituting of cast-iron details by aluminium will decrease the amount of extrass of carbon dioxide in an atmosphere, and substantially will decrease weight of constructions. Hard anodization is used practically in all of industries of industry: avsup and motor-car industry; hydraulics; electronics; heater platforms and tiles; medical devices. This method will allow to promote mechanical descriptions of aluminium alloys the method of forming of the anodized layers on their surface. The synthesis of the anodized layer on an aluminum alloy was performed in a 20% solution of sulfuric acid at a temperature of (-8…-2 °C). During anodizing, the current density was 5 A / dm2. The anodizing times were 60, 120 and 180 minutes. Conducted metallographic studies and phase analysis of the layers. Reduction of moisture content was performed at a temperature of 400°C for 60 minutes. It was found that the oxide layer (Al2O3 · H2O) during hard anodizing on aluminum alloys forms not only oxygen ions, which are formed due to the decomposition of water, but also its neutral atoms, which are formed from the solution. It was found that the microhardness and layer thickness increase with increasing anodizing time. After heat treatment, the number of water molecules decreases and the microhardness increases. Increasing the microhardness increases the resistance to abrasive wear. Conclusions: The layer of oxide in the composition contains to three molecules of water, which reduce a microhardness, and and wearproofness of the anodized layer substantially. The layers of oxide on aluminium alloys are formed the method of cold anodization at low temperatures -8…-4 °C to 6 time promote abrasive wearproofness of aluminium alloy of D16. Heat treatment for the temperatures of 400°C during 2 hours promotes abrasive wearproofness of aluminium alloy on an order.
  • Item
    Аналіз якості структуроутворення виливків корпусних деталей з сірого чавуну
    (ЦНТУ, 2021) Аветісян, В. К.; Колпаченко, Н. М.; Маніло, В. Л.; Ащаулов, Д. П.; Сайчук, О. В.; Біловод, О. І.; Скоряк, Ю. Б.; Avetisyan, V.; Kolpachenko, N.; Manilo, V.; Ashchaulov, D.; Saichuk, O.; Bilovod, O.; Skoriak, Yu.
    Виконано статистичний аналіз якості корпусних деталей в умовах виробництва. У якості критерію використовували магнітний метод неруйнівного контролю якості за коерцитивною силою. Статистичну оцінку проводили на двох типах деталей: корпусах роздавальної коробки передач і корпусах коробки зміни передач які виготовлені із чавунів СЧ15, СЧ18 і СЧ20 відповідно. Обидва типи деталей характеризуються близькою товщиною стінок. The purpose of this article is to carry out a statistical analysis quality of structure formation of castings of body parts made of gray cast iron. The magnetic method of non-destructive quality control of the coercive force was used as a criterion for the analysis of the quality under production conditions was carried out. The evaluation was carried out on two types of parts: transfer case housings and gear change housings made of SCH15, SCH18 and SCH20 cast irons, respectively. Both types of parts have similar wall thickness. The observed phenomenon is associated with deviations in the method of injection the modifier (silicomanganese) and its uneven assimilation throughout the mass of the metal. Thus, according to local X-ray spectral analysis, the distribution concentration of these elements is especially inhomogeneous in castings with a higher level of coercive force (0,07...2.09% Si and 0,04...2.15% Mn). The shape of the inclusions is the same for different Hc. Despite the close concentration in the distribution of the main components over the cross-section of the castings, we found that the reason for the difference between multiple readings obtained when measuring the coercive force is an increased proportion of graphite inclusions, oxides and sulfides. The use of such a nondestructive control method will make it possible to identify zones in products with deviations in structure and to more thoroughly analyze the possibility of defect formation (pore and crack formation).
  • Item
    Підвищення довговічності турбокомпресора в внаслідок ремонтного впливу
    (ЦНТУ, 2021) Кулєшков, Ю. В.; Черновол, М. І.; Красота, М. В.; Руденко, Т. В.; Солових, Є. К.; Осін, Р. А.; Kuleshkov, Yu.; Chernovol, M.; Rudenko, T.; Krasota, M.; Solovykh, Ye.; Osin, R.
    Для відновлення деталей машин можуть застосовуватися різноманітні способи відновлення і зміцнення. Однак далеко не всі способи можуть забезпечити необхідний ресурс для відновлення і зміцнення деталей, що працюють в абразивному та корозійному середовищі середовищах. Одним із сучасних напрямків підвищення зносостійкості та іншими властивостями відновлювальних покриттів є використання композиційних матеріалів. В цій статті представлені результати досліджень щодо розробки нового способу відновлення і зміцнення деталей композиційними матеріалами заснованими на використанні хімічного парофазного осадженням металів CVD - методу (Chemicikal Vapor Deposition) шляхом розкладання металоорганічних сполук. Показано, що розроблений композит матеріал, отриманий CVD – методом розкладання металоорганічних забезпечує підвищення зносостійкості не менше ніж в 2,0…2,2 раз в порівняні з новими деталями. A turbocharger is a unit of modern internal combustion engines designed to boost it. Since a drive of the turbocharger is most often carried out from the energy of the exhaust gases, the conditions of its operation can not be called favorable: the temperature of the exhaust gases sometimes reaches 7000C, high chemical activity of the exhaust gases, high speed of rotation of the turbine. The consequence of difficult operating conditions is the wear of its elements. One of the main causes of wear of the active elements of the turbocharger is abrasive wear. Various methods of restoration and strengthening can be used to restore machine parts. However, not all methods can provide the necessary resource for the restoration and strengthening of parts working in abrasive and corrosive environments. One of the modern directions of increasing the wear resistance and other properties of reducing coatings is the use of composite materials. This article presents the results of research on the development of a new method for restoring and strengthening parts with composite materials based on the use of chemical vapor deposition of metals CVD - method (Chemicikal Vapor Deposition) by decomposition of organometallic compounds. It is shown that the developed composite material obtained by the CVD-method of decomposition of organometallic compounds provides an increase in wear resistance of at least 2.0...2.2 times in comparison with new parts composite material. Vapor-phase deposition of metals, Chemicikal Vapor Deposition-method, decomposition of organometallic compounds.
  • Item
    Витягування циліндричних деталей із не суцільного матеріалу
    (ЦНТУ, 2021) Боков, В. М.; Сіса, О. Ф.; Павленко, І. І.; Bokov, V.; Sisa, O.; Pavlenko, I.
    Запропоновано, розроблено та досліджено новий спосіб витягування циліндричних деталей із плоскої металевої сітки з квадратним вічком. В даному способі витягування здійснюють із квадратної заготовки, сторони якої паралельні діагоналям вічка сітки. Використання способу, що пропонується, порівняно з відомим, створює такі умови витягування, при яких нерівномірність висоти циліндричної частини деталі суттєво зменшується, що дозволяє на 35-40 % знизити собівартість штампування циліндричних деталей із плоскої металевої сітки з квадратним вічком. Запропоновано та експериментально випробувано новий спосіб витягування деталей з притиском фланцю плоскої листової заготовки, який відрізняється тим, що заготовку попередньо перфорують; перфорацію заготовки виконують тільки в області фланцю, внутрішній діаметр якої дорівнює середньому діаметру dс отриманої циліндричної деталі; перфорацію заготовки виконують так, щоб сума  усіх перемичок за шириною аі на кожному концентричному колі розташування отворів перфорації дорівнювала довжини кола за середнім діаметром dс отриманої циліндричної деталі, тобто є справедливим вираз: . Використання способу, що пропонується, порівняно з відомим, створює такі умови витягування, при яких граничний коефіцієнт витягування значно зменшується (< 0,46), що дозволяє реалізувати більш глибоке витягування деталей за один хід пресу. A new method for drawing cylindrical parts from a flat metal mesh netting with square openings has been proposed, developed and investigated. According to this method, drawing is carried out from a square workpiece, whose sides are parallel to the diagonals of the netting mesh. A new method of drawing parts with flange clamping of a sheet workpiece has been proposed and experimentally tested, which differs in that the workpiece is pre-perforated; perforation of the workpiece is performed only in the flange area, whose inner diameter is equal to the average diameter dc of the cylindrical part obtained; perforation of the workpiece is performed so that the sum  of all jumpers by the width ai on each concentric circle of the location of the perforation holes is equal to the circumference at the average diameter dc of the cylindrical part obtained, i.e. formula is valid. The use of the proposed method, in comparison with the known one, creates such conditions for drawing, under which the limiting drawing ratio becomes significantly lower (< 0,46), which makes it possible to conduct a deeper drawing of parts in one press run. The scientific novelty of this research is as follows. Usually, when manufacturing parts such as caps or box shapes, stamping is used in several runs to avoid the phenomenon of tearing- off of the bottoОдержаноm. However, the use of stamping in several runs leads to a complication of the process equipment and an increase in the cost of the product, which is justified only for cases of obtaining a high-quality product and provided that the integrity of the part is intact at a considerable depth. When trying to draw parts of considerable depth, objective difficulties arise associated with breaking-off of the bottom, which are due to exceeding by the tensile stresses in the critical section of the workpiece (between the bottom and lateral surfaces) of the ultimate tensile strength в of the latter. As part of the research described in this article, a way to overcome those difficulties has been proposed. It is based on the fact that when implementing the stamping process at lower values of the drawing ratio than the critical one, a metal mesh netting or perforated workpiece is used, and tearing-off of the bottom is therefore no longer observed. This method made it possible to obtain an integral shape of the part while using a significant depth of drawing due to the prior perforation of the workpiece, which significantly reduces the cost of the product. That means that the obtained scientific result in the form of a proposed kinetic description of the stamping process compared to the known one creates such drawing conditions, under which the unevenness of the height of the cylindrical portion of the part is significantly reduced, which in turn reduces by 35-40% the cost of stamping cylindrical parts from a flat metal mesh netting with square openings. This result is interesting from a theoretical point of view. As far as the practical point of view is concerned, a mechanism of transition of plastic bending of netting meshes into cold volumetric expanding of its constituent wires has been revealed, which makes it possible to determine the conditions for using the process of manufacturing parts from metal mesh netting or perforated workpieces. Consequently, an applied aspect of using the scientific result obtained is the possibility of improving the typical technological process of stamping, where the stamping force will be significantly reduced and hence the stress in the critical section, which will make it possible to reduce significantly the limiting drawing ratio and increase the depth of stamping. This constitutes prerequisites for the transfer of the obtained technological solutions of the process of drawing from a metal mesh netting or a perforated workpiece.
  • Item
    Внедорожное транспортное средство на базе импульсно-фрикционного движителя
    (ЦНТУ, 2021) Малай, Л. Г.; Попеску, В. С.; Попескул, А.; Валуца, Я. В.
    В работе представлено описание результатов экспериментальных исследований условие сборки планетарной трансмиссии с некоторыми сателлитами которые выполняется в предположении, что все cкоростные передачи нулевые, без перемещения инструмента. Это условие сильно ограничивает кинематические возможности передачи. Предлагается способ сборки спутников с произвольным передаточным числом планетарного (или просто соосного) механизма путем изготовления колес со смещенным прибором offset. Проблема решена как для сателлитов с одной, так и с двумя коронками. The paper considers the issues of improving the driving performance of ground vehicles, which are designed for conditions of wet and rough terrain. The analysis of existing propellers is carried out and their most promising type is proposed - a vibration exciter of directional oscillations. The connection of the proposed impulse-friction propulsion unit with the machine is implemented by means of elastic elements with a soft characteristic. A description of the results of experimental studies of the assembly condition of a planetary transmission with some satellites is presented, which is performed on the assumption that all speed gears are zero, without moving the tool. This condition severely limits the kinematic possibilities of the transmission. A method is proposed for assembling satellites with an arbitrary gear ratio of a planetary (or simply coaxial) mechanism by manufacturing wheels with a displaced offset device. The problem has been solved for both satellites with one and two crowns. Thus, the proposed all-terrain vehicle interacts with the road at an acute angle, which eliminates slipping, regardless of the humidity of the supporting surface. At the same time, the machine rests on four wheels and is separated from the impulse mover by a soft elastic element, as a result of which it moves smoothly and does not experience vibration effects. The proposed device has a simple transmission and high efficiency, since the mass of the propeller is significantly less than the total mass of the machine.
  • Item
    Аналіз неізотермічних процесів в дегазаторах ресорбційних холодильних машин
    (ЦНТУ, 2021) Ошовський, В. Я.; Oshovskyі, V.
    Розроблено методику аналізу залежності температури киплячого розчину в дегазаторі від отриманого тепла. На прикладі аналізу кипіння в дегазаторі водоаміачного розчину при різних його вихідних параметрах побудовано графіки залежностей і показано, що на їх характер суттєво впливає початкова концентрація розчину. Запропоновано при проектуванні ресорбційних машин використовуючи дану методику аналізу вибирати початкову концентрацію розчину для наближення до еквідистантності змін температури розчину і охолоджуваної речовини з метою зменшення енергетичних втрат. The aim of the article is to develop a method of calculations and analysis of the non-isothermal process of boiling the solution in countercurrent degassers of resorption refrigeration machines (RCM) at different variants of solution concentrations and vapor sampling temperatures. The concentration and properties of the solution change in the degasser in contrast to the flow of liquid or gas being cooled. Therefore, the results of the analysis predict the ability to choose the parameters of the solution and steam to equalize the temperature pressure between the cooling solution and the cooled stream, which will increase the thermodynamic efficiency of the RHM. According to the presented method, the analysis of the temperature dependence on the received heat for the solution of ammonia in water at boiling in the set temperature range is carried out. According to the constructed graphs, it is proved that this dependence is not proportional. The deviation from proportionality depends on the initial concentration of the solution. The largest deviation from proportionality corresponds to a high concentration of the solution. As the concentration of the solution decreases to the average value, the deviation from proportionality decreases. This is due to the fact that due to the unlimited solubility of ammonia in water and the different heat of vaporization of water and ammonia, the thermal properties of the solution change from a more ammonia-saturated solution to a less saturated one. Thus, to approximate the equidistance of the boiling solution to the stream being cooled, it is necessary to choose the initial concentration of the solution based on the analysis of this method. In addition, whenever possible, the components of the solution for RHM with similar thermal properties should be selected. The equidistance of the temperatures of the boiling solution to the cooled stream will increase the thermodynamic efficiency of the RHM. Thus, the developed technique allows analyzing the relationship between temperature and heat of the solution, the properties of which change during boiling. It is proved by the example of boiling a solution of ammonia in water that this dependence is disproportionate due to the change in the concentration of the solution. The deviation from proportionality is affected by the initial concentration of the solution, which must be chosen so as to approach the equidistance of changes in temperature of the cooling stream of the solution and the cooled stream of liquid or gas. This will increase the efficiency of RСM for their use in energy-saving technologies.
  • Item
    Фрактографічний аналіз іонноазотованих зразків з алюмінієвих поршнів двигунів сільськогосподарської техніки
    (ЦНТУ, 2021) Рутковський, А. В.; Маркович, С. І.; Михайлюта, С. С.; Rutkovskіy, A.; Markovych, S.; Myhajlyta, S.
    В роботі проведено фрактографічний аналіз іонноазотованих зразків з алюмінієвих поршнів двигунів сільськогосподарської техніки з використанням методу растрової електронної мікроскопії на мікроскопі мікро аналізаторі “СамSсаn-4DV”. Визначення хімічного складу поверхні зразків, а також різних фаз, недосконалостей і включень проводилось в даній роботі з використанням методу рентгеноспектрального мікроаналізу (РСМА). Установлено, що механізм кінетики процесу руйнування зводиться до поступового росту мікротріщин до критичного розміру в результаті розриву атомних зв'язків у вершині тріщини при напруженнях, що перевищують умовну межу текучості композиції «основа-покриття». Спостерігається зародження та ріст однакових за видом тріщин. Потім тріщини все більше розкриваються і довжина та глибина їх збільшується.Показано, що механізм процесу руйнування зводиться до поступового росту мікротріщин в результаті розриву атомних зв’язків у вершині тріщини при напруженнях, що перевищують умовну межу текучості композиції “основа-покриття”. Установлено наявність ділянок основи, які внаслідок порушення суцільності зміцненого поверхневого шару взаємодіють з оточуючим середовищем та впливають на підвищення пластичності за рахунок розкриття дефектів. Це збільшує швидкість повзучості, що у свою чергу, приводить до прогресуючого процесу руйнування при одночасній дії експлуатаційних факторів. For a more detailed study of kinetics and the mechanism of destruction, the influence of the environment and the load on the resistance of the samples with heat-protecting diffusion ion-accounted layers, a number of additional fractographic studies should be carried out. The presence of this information will increase the strength and reliability of both coatings and coatings in the stage of their design. In the work, a fractographic analysis of ionic nitrogen samples from aluminum pistons of agro-industrial machinery engines using a method of raster electron microscopy on a microscope Micro analyzer "Samssn4DV" was performed. Determination of the chemical composition of the surface of the samples, as well as various phases, imperfections and inclusions was carried out in this paper using the X-ray spectral microanalysis method (RSMA). It has been established that the mechanism of kinetics of the process of destruction is reduced to the gradual growth of microcracks to a critical size as a result of the rupture of atomic bonds in the vertex of the crack with stresses, which exceeds the conditional limit of the content of the "base-coating" composition. There is an emergence and growth of the same types of cracks. Then the cracks are increasingly revealed and the length and depth increases. The intensive local oxidation of the base in the area of the coating defect leads to a reduction in the cross-section and the growth of acting stress. The consequence of this is an increase in the creep speed, which in turn leads to the development of the initial defect and to the progressive process of destruction in non-additive operating factors. It has been found that the bases defects are destroying the coating. In addition, it has been found that the deformation of the sample is carried out at the expense of the displacement processes. Confirmation of this is the characteristic lines of Chernova-Leuders. Conclusions. It has been shown that the mechanism of destruction process is reduced to the gradual growth of microcracks as a result of the rupture of atomic bonds in the vertex of the crack at strains, which exceeds the conditional line of fluidity of the "base-coating" composition. The presence of areas of the base is established, which as a result of a violation of the strength of the strengthened surface layer interact with the environment and affect the increase of plasticity due to the disclosure of defects. This increases the creep speed, which in turn leads to the progressive process of destruction in the simultaneous operation of operational factors.
  • Item
    Моделювання процесу однозернового дозування вакуумним пневмомеханічним висівним апаратом
    (ЦНТУ, 2021) Черновол, М. І.; Свірень, М. О.; Амосов, В. В.; Chernovol, M.; Sviren, M.; Amosov, V.
    Використання математичного моделювання значно прискорює процес досліджень. Розроблено алгоритм та програму в системі MathCAD для імітаційного моделювання процесу відокремлення насінин від циліндричної, конічної та тороїдальної поверхонь присмоктувальних отворів вакуумного пневмомеханічного висівного апарата та падіння їх на дно борозни. Виявлено, що рівномірність розподілу насінин по довжині рядка погіршується зі зменшенням середнього діаметра насінин та збільшення радіуса присмоктувального отвору. При конічній поверхні присмоктувального отвору найвища рівномірність розподілу насінин по довжині рядка досягається при куті конуса γ=60° та максимальному діаметрі dmaxк=(1,7–2,0) rсем. Найвищу рівномірність розподілу насінин по довжині рядка можливо досягти при тороїдальній поверхні присмоктувального отвору, зокрема, при мінімальному радіусі радіального перерізу тора. The aim of this work is to determine the influence of the surface shape and geometric parameters of the suction hole on the uniformity of seed distribution along the length of the row and determine its rational parameters. The use of mathematical modeling significantly speeds up the research process. An algorithm and a program in the Mathcad system have been developed for simulating the process of separating seeds from the cylindrical, conical and toroidal surfaces of the suction holes of a vacuum pneumomechanical sowing device and their fall to the bottom of the furrow. The algorithm is based on the results of previous studies by the authors. Its initial data is the simulation with the help of a generator of random numbers of spherical seed sizes, which are distributed according to the truncated normal law. Each seed undergoes a process of separation from the surface of the suction hole and free fall to the bottom of the furrow. Computer experiments are repeated, changing the average seed diameters, surface type and geometric parameters of the suction hole surface. As a result of statistical processing of the obtained vector of intervals between adjacent seeds at the bottom of the furrow, the mean sample value of the interval between seeds and the standard deviation of the intervals are determined. The last indicator is chosen by the criterion of uniformity of distribution of seeds on length of a line. Graphs of dependence of this indicator on the investigated parameters are constructed. As a result of the analysis of graphs it was found that the uniformity of seed distribution along the length of the row deteriorates with decreasing average seed diameter and increasing the radius of the suction hole. With a conical surface of the suction hole, the highest uniformity of seed distribution along the row length is achieved at a cone angle γ = 60 ° and a maximum diameter dmaxк=(1,7–2,0) rсем. The highest uniformity of seed distribution along the length of the row can be achieved with a toroidal surface of the suction hole, in particular, with a minimum radius of the radial section of the torus.
  • Item
    Оцінка рівномірності розподілу та засміченості зерна при його багаторівневому введенні в пневмосепаруючий канал
    (ЦНТУ, 2021) Нестеренко, О. В.; Лещенко, С. М.; Васильковський, О. М.; Петренко, Д. І.; Nesterenko, O.; Leshchenko, S.; Vasylkovskyi, O.; Petrenko, D.
    Одним із важливих показників ефективності роботи пневмосепаруючих каналів є рівномірність поля швидкостей повітряного потоку, яка в свою чергу залежить від розподілу зернового матеріалу в робочій зоні сепарації. В статті приведені результати розподілу зернового матеріалу при багаторівневому способі введення зерна, а також його вплив на засміченість легкими домішками по висоті пневмосепаруючого каналу. В результаті досліджень отримано залежності засміченості очищеного зерна легкими домішками від кількості задіяних рівнів живильного пристрою. The uniformity of grain distribution in a pneumatic separation channel is an important factor and it significantly affects the quality of grain cleaning. Indeed, with uneven feeding, impurities entering the pneumatic separating channel, to a large extent, are located in the middle or lower layers of grain flow, which impairs the possibility of their release into the settling chamber. Feeders are used to create a more uniform distribution of grain in the operating area of the pneumatic separating channel. They provide conditions under which grain material is fed into the air stream by a thin layer of directed jet. This feeding can significantly improve the interaction of the components of the input grain material with air, increasing the likelihood of their release, as well as minimize the contact of particles of the grain mixture, which significantly increases the efficiency of air flow. Based on the review and analysis of feeder designs, we have proposed a feeder for multi-level grain introduction. The use of such a feeder can significantly improve the quality of pneumo-separation, but there is a possibility of light impurities in the upper grain layers, which can affect the completeness of the separation of the purified grain. Experimental studies were conducted to determine the effect of multilevel introduction on the content of light impurities in the purified grain along the height of the pneumatic separation channel, as well as to analyze the distribution of grain mixture in the operating separation area. As a result of the conducted research it is determined that the number of involved levels of introduction of the feeding device influences the degree of clogging of the cleared grain, thus, uniformity of distribution of grain improves at increase in quantity of levels. In particular, when using up to 4 levels of the feeder under load qbi = 350 kg/dm·h at each level, the amount of light impurities entering the purified grain is not more than 3% of their total weight in the source material.
  • Item
    Обґрунтування конструктивної схеми пневморешітного сепаратора зерна
    (ЦНТУ, 2021) Васильковський, О. М.; Лещенко, С. М.; Нестеренко, О. В.; Петренко, Д. І.; Якименко, С.М.; Vasylkovskyi, O.; Leshchenko, S.; Nesterenko, O.; Petrenko, D.; Iakymenko, S.
    Статтю присвячено удосконаленню конструкції відцентрового пневморешітного сепаратора для розділення компонентів зернових сумішей. Базова конструкція задовільно виконує технологічний процес, однак має відносно великі вертикальні габарити за рахунок використання замкненої системи аспірації з подвійним очищенням зернової маси повітряним потоком. В роботі наведено концепцію удосконалення системи аспірації, що дозволить суттєво зменшити висоту, а також викладено методику проектного конструкторського розрахунку параметрів удосконаленої машини. The aim of the article is to improve the design of the original centrifugal grain separator. The separator is designed to separate the components of grain materials by size and aerodynamic properties. The basic design satisfactorily performs the technological process, but has large dimensions vertically. Reducing the size will simplify the design and reduce the cost of the machine. The article proposes to replace the double pneumatic cleaning of grain material with a single one. At the same time the car gets rid of the closed aspiration system. The closed aspiration system has operational advantages, however difficult adjustment reduces indicators of technological efficiency of pneumatic cleaning of grain. The original pneumatic cleaning system allows you to remove light impurities without creating significant air resistance, due to the lack of countercurrent movements. In addition, the use of an inclined pneumatic channel does not require the creation of high-speed airflow. As a result of the proposed improvement simplifies the structure and regulation of the separator, as well as reduces its size and weight. In addition to the modernization of the design of the pneumatic-sieve separator, the article presents the method of design engineering calculation of its basic geometric parameters. Depending on the specific capacity of the upper (ear) sieve and the characteristics of the grain mixture is determined by its length and angle. The remaining geometric parameters are derived from the above. Based on preliminary calculations, the following conclusions can be drawn. The use of the proposed scheme will reduce the height and weight of the centrifugal pneumatic sieve grain separator. Replacing the double air cleaning with a single one will simplify the adjustment of the machine. Experimental establishment of indicators of technological efficiency of the proposed separator will theoretically determine the dimensions and automate the design process of grain cleaning machines created by a similar scheme.
  • Item
    Теоретичні аспекти розділення зерна на решеті інерційно-гравітаційного сепаратора
    (ЦНТУ, 2021) Лузан, П. Г.; Кісільов, Р. В.; Лузан, О. Р.; Кислун, О. А.; Luzan, P.; Kisilyov, R.; Luzan, O.; Kyslun, O.
    Виконано обґрунтування технологічної схеми решета інерційно-гравітаційного сепаратора з щілинами, що розширюються в напрямку руху оброблюваного матеріалу та встановлено вплив його основних параметрів на ефективність сепарації зернових сумішей. Встановлено закономірності руху зернової суміші по поверхні решета, коли створюються сприятливі умови для проходження крізь щілини часток, які можуть пройти крізь нього. Запропоновано методику розрахунку основних геометричних та кінематичних параметрів решета. The aim of the article is to substantiate the design, derivation and approbation by calculations of formulas for determining the parameters of the sieve with slits that expand in the direction of movement of the processed material. It is established that grain cleaning machines, which currently work on agricultural and processing enterprises with flat sieves, have been used for many years, are well studied and improved, their technical and economic indicators have reached maximum values. The problem is that to ensure the proper operation of existing grain cleaning machines with traditional flat sieves, a large amount of energy costs are spent on additional operations that are not directly related to the separation process, but without them the normal operation of the machine is impossible. This is directly the transportation of grain and cleaning the sieves from grains that are stuck in the cracks and degrade the quality of their work. The substantiation of the technological scheme of the inertial-gravity separator sieve with slits expanding in the direction of movement of the processed material is performed and the influence of its main parameters on the efficiency of separation of grain mixtures is established. The regularities of the movement of the grain mixture on the surface of the sieve are determined, when favorable conditions are created for the passage through the slits of particles that can pass through it. The method of calculation of the basic geometrical and kinematic parameters of a sieve is offered. To implement the proposed calculation method developed software that allows you to convert blocks developed in analytical form of the calculation method in a form that meets the requirements of the architecture of mathematical models and implements the numerical methods of Runge-Kutt and Nelder-Mead. Tests have shown that the quality of separation of wheat grain on the proposed sieve increases by 12- 14% compared to existing ones. When implementing the sieves of the proposed design, the issue of influencing the quality of separation of the magnitude of the bar deflection in the end part and their limits for different crops remains unresolved.
  • Item
    Оценка влияния несимметричных режимов на показатели надежности распределительных систем
    (ЦНТУ, 2021) Ерхан, Ф. М.; Войнеско, Д. А.; Erhan, F.; Voinesco, D.
    Распределительные системы электрической энергии обладают большой динамикой развития. Благодаря этому явлению в системах распределения электроэнергии вероятность установки асимметричных режимов монотонно возрастает. В результате этого меняется надежность работы силового электрооборудования, установленного в электрических узлах. Асимметричные режимы в распределительных системах электрической энергии, сопровождаются очень часто с токами короткого замыкания, которые являются функцией ряда, как определенных, так и неопределенных факторов, которые носят вероятностный характер. Из этого следует, что исследование влияния асимметричных режимов, сопровождаемых токами короткого замыкания, на надежность распределительных системах электрической энергии, является одной из важнейших задач их развития Токи короткого замыкания влияют на структурную и функциональную надежность установленного электрооборудования распределительных систем. The power electric distribution systems (PEDS) possess a great dynamics of development. Thanks to this phenomenon in the power electric distribution systems (PEDS) the probability of apparatus of asymmetrical regimes increase monotonously. As a result of this reliability of the functioning of the power electric equipment installed in the electric knots changes. The asymmetrical regimes in the power electric distribution systems (PEDS) accompanied by the short circuit current are a function of a row determinate is a vague factor of probabilistic nature. Coming from it follows that the investigation of the influence of the asymmetrical regimes accompanied by the current of the short circuit on the reliability of the Power Electric Distribution Systems (PEDS) is one of the most important problems of the development the Power Electric Distribution Systems. The short circuit currents influence the structural and functional reliability of distribution networks and at the reliability of electrical equipment installation. The dynamics of changes in the levels of short circuit currents in electrical networks depends on the rate of change of the re-recovering voltage at the short circuit point on the power supply side and on the load side, as well as on the magnitude and rate of power change at the short circuit point on the power source side and on the load side.
  • Item
    Дослідження впливу схеми розташування ножів котка-подрібнювача на показники якості подрібнення стебел соняшнику
    (ЦНТУ, 2021) Шейченко, В. О.; Черновол, М. І.; Вольський, В. А.; Коцюбанський, Р. В.; Sheichenko, V.; Chernovol, M.; Volskyi, V.; Kotsiubanskyi, R.
    Роботу присвячено удосконаленню технологічного процесу подрібнення стебел соняшнику завдяки дослідженню впливу схеми розташування ножів котка-подрібнювача на показники якості подрібнення. Розроблено та виготовлено дослідний зразок котка-подріюнювача, ріжучі ножі у якого розміщено по всій ширині захвату у шаховому порядку з можливістю змінювати кут нахилу до осі обертання барабана в діапазоні 5…20°. Дoслiджено вплив рoзтaшування рiжучoї крoмки пoдрiбнюючoго нoжa кoтка нa пoказники якocті викoнання опeрацiй пoдрібнeння і зaгортaння стeбeл coняшнику. The study of the arrangement of the blades of the roller-grinder on the quality of grinding. It is The work is devoted to the improvement of the technological process of grinding sunflower stalks due to the study of the influence of the arrangement of the blades of the roller-grinder on the quality of grinding. in the range of 5… 20 °. It is noted that under 800 kg by loading the roller with the right location of the chopping knives, the lowest value of mathematical expectations of the distribution of crushed stem particles is set at 18.6 km / h. This value is 14%, 30%, 40% and 20% less than the speed , respectively, 7.45 km/h, 10.08, 13.6, 22 km/h. Exceedance of values of mathematical expectations of distributions of particles of stalks at a roller-shredder with the left scheme of an arrangement of knives over the right, for loading of 800 kg, at all speeds investigated is established. The lowest value of mathematical expectation for the right layout of the knives was set at a speed of 18.6 km / h, and for the left - at a speed of 13.6 km / h. The highest value of the mathematical expectation of the distribution of parts of sunflower stalks at the left location of the knives is set at a speed of 10.08 km/h, and for the right scheme - at a speed of 13.6 km/h. Exceeding the lowest value of mathematical expectation over the highest within one scheme of placement of knives was - on the left 48%, on the right 41%. In the roller with the left location of the cutting edge of the knives, with a load of 600 kg in the range of 51–100 mm, the percentage of crushed particles of sunflower stalks exceeded the corresponding values with a load of 800 kg. At speeds of 10.08 km/h, 13.6, 18.6 and 22 km/h, this excess was 1.9 times, 1.44, 1.96 and 1.99 times, respectively.
  • Item
    Вплив параметрів барабана для подрібнення рослинних решток на надійність протікання технологічного процесу
    (ЦНТУ, 2021) Сало, В. М.; Лещенко, С. М.; Богатирьов, Д. В.; Salo, V.; Leshchenko, S.; Bohatyrov, D.
    В роботі проводиться оцінка параметрів барабана для подрібнення рослинних решток на надійність протікання технологічного процесу. Проаналізовано існуючі конструкції котків- подрібнювачів рослинних решток та обґрунтовано взаємозв’язок окремих конструктивних та технологічних параметрів подрібнювачів на якісні показники їх роботи і можливість забивання міжножового простору. Проведені експериментальні дослідження по оцінці впливу кута розхилу між сусідніми ножами та робочої швидкості агрегату на ймовірність забивання міжножового простору. Доведено, що підвищення швидкості руху подрібнювачів та збільшення кута розхилу між ножами сприяють зменшенню забивання міжножового простору рослинно-ґрунтовою масою навіть при підвищеній вологості. The paper presents the assessment of the parameters of a chopping rotor for shredding plant residues for the reliability of the technological process. The general objective of the work is to substantiate the design and experimental identification of rational parameters of crimp-rollers of plant residues based on the condition of preventing clogging of the inter-knife space with plant-soil mass. The existing designs of crimp-rollers of plant residues are analyzed and the interrelation of certain constructive and technological parameters of shredders on qualitative indicators of their operation and possibility of clogging of inter-knife space is substantiated. The design of a large diameter crimp-roller provides simultaneous full contact with soil of two and sometimes three knives, which during the operation of the roller, together with cutting stems, provides them clamping with soil particles between adjacent knives. The probability of clogging between knives with plant and soil mass increases sharply with the humidity level of the material. Experimental studies have been conducted to assess the effect of the angle of inclination between adjacent knives and the operating velocity of the unit on the probability of clogging the inter-knife space. It is proved that increasing the speed of the shredders and increasing the decay angle between the knives help to reduce clogging of the inter-knife space with plant-soil mass, even at high humidity. The introduction of technological processes of effective preparation of plant residues in the production of crop products will allow starting the system of soil conservation at a farm. It is most expedient to grind plant residues with driveless roller shredders, the main operating parts of which are rollers with knives mounted on the cylinder, and depending on the purpose, quantity and type of plant residues, rollers with large and small diameters are practically used. When shredding high-stem plant residues, it is recommended to use crimp-rollers of large diameter with the following parameters: speed of the unit is 7…8 m/s, the decay angle between adjacent knives is 42… 46º. These parameters of the crimp-roller of plant residues reduce the probability of clogging the inter-knife space to 8%.