Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. Випуск 3. - 2020

Permanent URI for this collection

https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/10412

Browse

Now showing 1 - 20 of 42

Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки
(ЦНТУ, 2020)
У науковому віснику представлені статті, присвячені проблемам проектування, експлуатації та ремонту сільськогосподарської техніки і транспортних засобів, технології виробництва, транспортних технологій та логістики, будівництва, матеріалознавства, IT-технологій, роботизації, автоматизації в промисловості та сільському господарстві. Наведені практичні рекомендації до використання результатів досліджень у галузях народного господарства. Науковий вісник є фаховим виданням, в якому публікуються основні результати наукових досліджень професорсько-викладацького складу, аспірантів, докторантів університету, а також науковців інших навчальних закладів, науково-дослідних інститутів НАНУ та промислових підприємств України. Збірник розрахований на наукових, науково-технічних працівників різних галузей науки та техніки, ЗВО, здобувачів вчених ступенів і звань.
Specific Distribution of Thermal Effects of Graphite Forming Reactions in High-strength Cast Iron
(ЦНТУ, 2020) Kropivnyi, V.; Bosyi, M.; Kuzyk, O.; Kropivna, A.; Кропівний, В. М.; Босий, М. В.; Кузик, О. В.; Кропівна, А. В.; Кропивный, В. Н.; Босый, Н. В.; Кузык, А. В.; Кропивная, А. В.
The dependence of thermal effects of reactions in the formation of inclusions of vermicular and globular graphite is substantiated in the article. The calculation of thermal effects according to the heat of formation of reagents in cast iron and their dependence on the temperature factor is given. The distribution of temperatures and carbon content in the eutectic shell is shown, increasing the compact inclusion of graphite due to diffusing carbon from the melt through the austenitic shell. Питання механізму формування кулястого графіту все ще залишаються дискусійним та не дає досягнути загальноприйнятного теоретичного пояснення протікаючих явищ. Розкриття механізму процесів формування кулястого графіту сприятиме відкриттю широких можливостей управління структурою і властивостями високоміцного чавуну. Таким чином, метою даної роботи є уточнення ролі теплових ефектів реакцій в процесі кристалізації аустеніту і формуванні включень графітну у модифікованому високоміцному чавуні. Дослідження мікроструктури показало, що розміщенні включення кулястого графіту навіть безпосередньо біля внутрішньої поверхні кірки знаходяться в оточенні феритної оболонки. Включення вермикулярного графіту виходять на поверхню розділу торцями, які оточені феритом лише по бокам. Це свідчить, що торці включень компактного та вермикулярного графіту в окремі періоди процесу кристалізації мали контакт з розплавом. Таким чином, після формування зародка кулястого графіту відбувається повне оточення його аустенітною оболонкою, а при формуванні вермикулярного графіту лише часткове. Згідно з методикою розрахунку теплових ефектів реакцій за теплотою утворення реагентів в чавуні, кількість теплоти, яка виділяється при кристалізації аустенітної фази по межі поділу "розплав – аустеніт" становить 76,69 кДж на 1кг розплаву. Відповідно, кількість тепла, яке виділяється на межі "аустеніт - компактне графітне включення" складає 15,39 кДж на 1 кг розплаву. Тобто, оточуюча включення компактного графіту тверда аустенітна фаза буде мати суттєво вищу температуру ніж оточуючий її розплав. Особливі теплофізичні умови формування аустенітних оболонок приводить до підвищеного вмісту у них кремнію та пониженого марганцю, наслідком чого є формування феритних оболонок навколо включень компактного графіту. Обґрунтовано залежність теплових ефектів реакцій у формуванні включень вермикулярного та кулястого графіту. Наведено розрахунок теплових ефектів за теплотою утворення реагентів в чавуні та встановлено їх залежність від температурного фактору. Показано розподіл температур та вмісту вуглецю в евтектичній оболонці, ростучого компактного включення графіту за рахунок дифузії вуглецю з розплаву через аустенітну оболонку. В статье приведен расчет тепловых эффектов с теплотой образования реагентов в чугуне и установлено их зависимость от температурного фактора. Обоснована роль теплофизических процессов в формировании включений вермикулярного и шаровидного графита, с обеспечением их роста за счет диффузии углерода из расплава через аустенитную оболочку.
Підвищення якості припрацювання деталей двигунів автомобілів при обкатці застосуванням присадки комплексної дії
(ЦНТУ, 2020) Солових, Є. К.; Дубовик, В. О.; Пукалов, В. В.; Невдаха, Ю. А.; Середа, А. М.; Solovykh, Ye.; Dubovyk, V.; Pukalov, V.; Nevdakha, Yu.; Sereda, A.; Соловых, Е. К.; Дубовик, В. А.; Середа, А. Н.
У роботі обґрунтовано, що для підвищення якості та прискорення припрацювання деталей двигунів автомобілів при обкатці потрібна комплексна присадка, що включає як поверхнево-активні так і хімічно-активні речовини. Розглянуто передумови отримання плівок перенесення на поверхнях тертя сполучень двигуна при обкатці. Проведено порівняльні лабораторні дослідження запропонованої присадки. Застосування запропонованої присадки комплексної дії сприяє зміні структури поверхневого шару металу в процесі тертя під дією температури і навантаження, що призводе до підвищення якості припрацювання деталей двигунів автомобілів при обкатці. The purpose of the work is to improve the quality of the process of running-in of car engine parts during running-in using the additive of complex action. The tasks are the theoretical substantiation of the formation of transfer films during engine running-in and the conduct of comparative studies of the developed complex additive to M-8-B motor oil. The paper substantiates that in order to improve the quality and accelerate the running-in of car engine parts during running-in, a complex additive is required, which includes both surfactants and chemically active substances. The preconditions for obtaining transfer films on the friction surfaces of engine connections during running-in are considered. A frictional interaction is described in the case when the soft transfer film is strong and fixed on the main material, and the sliding surface coincides with the boundary between the film and the counter body. The presence in the zone of contact of surfactants with metals leads to the implementation of a special mechanism of frictional interaction, characterized by a colloidal system of particles in the lubricant and structural transformation on the interface. Comparative laboratory studies of the proposed additive were performed. The dependence of the moment of friction force on the time of the tests, the surface roughness of the samples worked in different compositions, as well as the distribution of the microhardness of the samples by depth were investigated. Based on the analysis of additives for running-in of engine parts, the use of complex additives containing surfactants and chemically active substances is determined as promising. Based on these studies, an additive containing ferrite spinel has been proposed. This allows you to control the running-in process through the structurally sensitive properties of the spinel composition. The use of the proposed additive of complex action helps to change the structure of the surface layer of the metal during friction under the action of temperature and load, which leads to improved quality of running-in of car engine parts during running-in. В работе обосновано, что для повышения качества и ускорения приработки деталей двигателей автомобилей при обкатке необходима комплексная присадка, которая включает как поверхностно- активные так и химическо активные вещества. Рассмотрены предпосылки получения пленок переноса на поверхностях трения сопряжений двигателя при обкатке. Проведены сравнительные лабораторные исследования предложенной присадки. Применение предложенной присадки комплексного действия способствует изменению структуры поверхностного слоя металла в процессе трения под действием температуры и нагрузки, что приводит к повышению качества приработки деталей двигателей автомобилей при обкатке.
Обґрунтування полімерних матеріалів для використання у конструкціях плугів
(ЦНТУ, 2020) Деркач, О. Д.; Кабат, О. С.; Макаренко, Д. О.; Харченко, Б. Г.; Derkach, O.; Kabat, O.; Makarenko, D.; Kharchenko, B.; Деркач, А. Д.; Макаренко, Д. А.
Викладені результати лабораторних досліджень та визначення приналежності матеріалу “TEKRONE” до групи полімерів. Проведені дослідження фізико-механічних властивостей матеріалу: щільність, теплостійкість, границя міцності. Встановлено, що полімерно-композитний матеріал під торговою маркою TEKRONE за своїми властивостями відповідає матеріалам на основі поліетиленів. Визначено, що найближчими за властивостями є поліетилени марки РЕ 500 і РЕ 1000. The purpose of the work is to study and determine material "TEKRONE" belonging to the group of polymers, substantiate such a polymer composite material (PCM) in the modernization of the plow blade, which is not inferior to the "TEKRONE" composite and is much cheaper. This requires the study of the physical and mechanical properties of the material. The following studies of the physical and mechanical properties of the "TEKRONE" material have been conducted: density, heat endurance, and tensile strength. It has been found out that when heated over an open flame, the polymer softens with subsequent melting. There is no charring, destruction in the solid state. Therefore, the TEKRONE material is a thermoplastic. After pyrolytic decomposition 0.5… 0.7% of the initial sample weight remains. PCM TEKRONE density is 954 kg/m3. The value of this parameter coincides with the polyethylene density, which, depending on the brand, varies from 910 to 980 kg/m3. The tensile strength stress of the investigated samples of PCM TEKRONE is 17.9 MPa, which is very close to the values of polyethylene (14.8-17.0 MPa). The laboratory studies have shown that TEKRONE polymer-composite material in its properties corresponds to the materials based on polyethylene. It is determined that the closest in properties are PE 500 and PE 1000 polyethylene. It is advisable to recommend the use of PE 500 and PE 1000 polyethylene as a basis for the manufacture of plow blade of PLN type. Изложенные результаты лабораторных исследований и определения принадлежности материала “TEKRONE” к группе полимеров. Проведенные исследования физико-механических свойств материала: плотность, теплостойкость, предел прочности. Установлено, что полимерно-композитный материал под торговой маркой “TEKRONE” по своим свойствам соответствует материалам на основе полиэтиленов. Определено, что ближайшими по свойствам являются полиэтилены марки РЕ 500 и РЕ 1000.
Surface Subsidence Ground During Tunnel Construction
(ЦНТУ, 2020) Karpiuk, І.; Karpiuk, V.; Карпюк, І. А.; Карпюк, В. M.; Карпюк, И. А.
The cross-sectional area of the tunnel, fortified with a rim, is always smaller than the excavation area in the ground. Exact methods are still very arbitrary and need to be improved. The article presents the results of calculating the internal force factors of a monolithic reinforced concrete frame of a vaulted tunnel. The data obtained in the calculation of the PC "PLAXIS-8". При будівництві підземної споруди - тунелю глибокого розташування в ґрунтах середньої міцності здійснюється виймання ґрунту прохідницьким комбайном та влаштування, слідом за цим, оправи тунелю. Досвід показує, що площа поперечного перерізу тунелю, підкріпленого оправою, завжди є меншою від площі зробленої виїмки в ґрунті. І хоча будівельниками приймаються заходи щодо заповнення цих шпарин, все ж не вдається уникнути перерозподілу напружень і деформацій ґрунту в ході його будівництва. З метою уникнення негативних наслідків, пошкоджень існуючих будівель і фундаментів на поверхні землі необхідно, з одного боку, визначати природні, додаткові і загальні осідання окремих її точок, прогнозувати ці ефекти і визначати внутрішні зусилля в оправах тунелів, а з іншого боку, приймати відповідні ефективні заходи. Точні методи носять поки що досить умовний характер і потребують вдосконалення. В статі наведені результати розрахунку внутрішніх силових факторів монолітної залізобетонної оправи склепінчастого тунелю. Такий аналіз було виконано за допомогою програмного комплексу PLAXIS-8. Числові експерименти по дослідженню взаємодії ґрунтів основи пальових фундаментів та фундаментної плити будівлі зі склепінчастою оправою тунелів виконані із застосуванням математичної теорії планування експерименту. На підставі аналізу наявної апріорної інформації з літературних джерел і з урахуванням реальних нашарувань ґрунтів основи південного регіону України в якості дослідних обрані фактори: номінальний проліт склепінчастої оправи тунелю, рівень підземних вод, наведений тип ґрунтових умов характерного для південного регіону України нашарування, який інтегрально ураховує вплив питомої ваги ґрунту, коефіцієнтів горизонтальної та вертикальної фільтрації (проникності), модуля Юнга, коефіцієнта Пуассона, зчеплення, кута внутрішнього тертя і ділатансії ґрунту, а також коефіцієнта його пружного відпору. На основі розрахунків, представлені адекватні математичні моделі. Математичні моделі зручно використовувати для оцінки впливу того чи іншого чинника, зокрема і у взаємодії один з одним, на сумарні і додаткові осідання (зрушення) земної поверхні в характерних точках, а також для вирішення завдань оптимізації в які досить математично обгрунтовані стохастическими залежностями параметрів, розглянутих із зазначених факторів дослідження. Запропонована методика дозволяє швидко визначати основні і додаткові осідання земної поверхні без виконання громіздких розрахунків в грунтових умовах південного регіону України, а також прогнозувати можливі негативні наслідки в процесі влаштування тунелів. Площадь поперечного сечения тоннеля, подкрепленного оправой, всегда меньше площади выемки в почве. Точные методы носят пока весьма условный характер и нуждаются в совершенствовании. В статье приведены результаты расчета внутренних силовых факторов монолитной железобетонной оправы сводчатого тоннеля. Данные получены при расчете ПК «PLAXIS-8».
Ударостійкий чавун для молольних тіл
(ЦНТУ, 2020) Ломакін, В. М.; Молокост, Л. А.; Lomakin, V.; Molokost, L.; Ломакин, В. Н.
Проведено дослідження динамічної міцності (ударостійкості) молольних тіл, відлитих з низькохромистого чавуну в багатомісному кокілі, в залежності від вмісту хрому в сплаві. Встановлено підвищення ударостійкості виливків куль при збільшенні масової частки хрому в чавуні в межах до 1%. При цьому найбільше зростання динамічної міцності спостерігається при збільшенні масової частки хрому від 0,3% до 0,5%. При подальшому зростанні вмісту хрому ударостійкість білого низьколегованого чавуну підвищується менш помітно і при вмісту хрому 0,7-0,8% досягає максимуму. A study of the dynamic strength (impact resistance) of grinding bodies cast from low-chromium cast iron in a multi-seat chill mold depending on the chromium content in the alloy is carried out. As a starting point, cast iron of the following composition was used: carbon – 3,0%, silicon – 1,6%, manganese – 0,4%, sulfur – 0,05%, phosphorus – 0,06%. For the study, several batches of balls with a diameter of 60 mm were cast with different chromium content in cast iron, from 0 to 1%. Cast iron was smelted in a mediumfrequency induction furnace, such as IChT, with the main lining on a charge of pure pig iron and steel low-carbon scrap. The temperature of cast iron production was 1500 °C. Liquid cast iron was subjected to alloying with medium carbon ferrochrome. Balls were cast in multi-seat chill molds. When tested for impact resistance, the grinding ball received a striking blow of mass 50 kg, falling from a height of 0,5 m. The frequency of application of dynamic loads was 10 beats per minute. Impact resistance was determined by the average number of impacts sustained by the grinding body prior to destruction. An increase in the impact resistance of ball castings has been established with an increase in the mass fraction of chromium in cast iron up to 1%. Moreover, the greatest increase in dynamic strength is observed with an increase in the mass fraction of chromium from 0,3% to 0,5%. With a further increase in the chromium content, the impact resistance of white low-alloy cast iron increases less noticeably, and in the presence of chromium 0,7-0,8% reaches a maximum. The difference in hardness from the surface (~ 52 HRC) to the center of the ball (~ 42 HRC) is a value of about 10 units. The established impact resistance of grinding bodies made it possible to conclude: when grinding solid rocks with high content of solid quartz, the use of low chromium cast iron as a material for grinding media is the most effective, as in terms of achieve high impact resistance, and to ensure cost-effective performance. Проведено исследование динамической прочности (ударостойкости) мелющих тел, отлитых из низкохромистого чугуна в многоместном кокиле, в зависимости от содержания хрома в сплаве. Установлено повышение ударостойкости отливок шаров при увеличении массовой доли хрома в чугуне в пределах до 1%. При этом наибольший рост динамической прочности наблюдается при увеличении массовой доли хрома от 0,3% до 0,5%. При дальнейшем росте содержания хрома ударостойкость белого низколегированного чугуна повышается менее заметно, и при наличии хрома 0,7-0,8% достигает максимума.
Дослідження впливу конструкції шлаковловлювача на ефективність затримки шлаку в середовищі параметричного моделювання SolidWorks Flow Simulation
(ЦНТУ, 2020) Конончук, С. В.; Скрипник, О. В.; Свяцький, В. В.; Пукалов, В. В.; Kononchuk, S.; Skrypnyk, O.; Sviatskyi, V.; Pukalov, V.; Свяцкий, В. В.
В статті досліджено вплив конструкції шлаковловлювача на ефективність затримки шлаку. В САЕ-модулі параметричного моделювання SolidWorks Flow Simulation підтверджено можливість зменшення швидкості руху розплаву за рахунок використання шлаковловлювача з гальмуючими ребрами. Запропоновано оригінальну конструкцію ребристого шлаковловлювача, яка забезпечує вловлювання шлаків та плавне заповнення форми сплавом за рахунок зниження швидкості руху розплаву без додаткових витрат металу. Встановлено, що швидкість потоку по висоті перерізу запропонованого ребристого шлаковловлювача менша на 0,028 м/с або 14,5 % у порівнянні з традиційним. З використанням надрукованого на 3D принтері ребристого шлаковловлювача була виготовлена ливарна форма, яка показала задовільну формувальну здатність. SolidWorks Flow Simulation Parametric Modeling Environment The most common technology for the manufacture of metal parts and work pieces is casting. High-tech branches of mechanical engineering require the production of high-quality castings of complex configuration from modern alloys with a given chemical composition and mechanical properties. The analysis of the causes of slag inclusions and ways to prevent them showed that in addition to technological means related to quality preparation of metal before pouring, a significant role is played by quiet continuous pouring of metal and properly designed foundry system, including slag trap. However, the use of the most common foundry systems (braking, throttle, with centrifugal slag traps, rain, siphon) to increase the efficiency of slag retention is associated with increased metal consumption, and as a consequence, leads to an increase in the cost of casting. Conducting experimental research by varying the design of the slag trap leads to an increase in the number of field experiments, given their complexity, limited by great difficulties. On the other hand, computer flow modeling allows to study the influence of slag trap design on the flow rate of the melt at the design stage and significantly reduce the cost of introduction of new castings. In order to reliably capture slag and reduce the speed of movement of the melt in the foundries, which provides a smooth filling of the form with an alloy, but without additional costs of metal, the original design of the ribbed slag catcher is proposed. The results of parametric modeling of the melt flow in the channel of the ribbed slag trap showed a decrease in the flow rate along the cross-sectional height of the slag trap compared to traditional by 0.028 m / s or 14.5%. This allowed to reduce the length of the slag trap to the first feeder. The expected metal savings are 0.26%. The form made using a 3D model of the slag trap showed satisfactory molding ability. But the obtained research results are of a recommendatory nature and require practical verification in the production environment. In addition, by varying parameters such as the height of the ribs, the distance between them, the angle of inclination, we can obtain similar results for different castings of different alloys. Given all this, there is a need for further study of the impact of the design of the slag trap on the efficiency of slag retention. В статье исследовано влияние конструкции шлакоуловителя на эффективность задержки шлака. В САЕ-модуле параметрического моделирования SolidWorks Flow Simulation подтверждена возможность уменьшения скорости движения расплава за счет использования шлакоуловителя с тормозящими ребрами. Предложена оригинальная конструкция ребристого шлакоуловителя, которая обеспечивает улавливание шлаков и плавное заполнение формы сплавом за счет снижения скорости движения расплава без дополнительных затрат металла. Установлено, что скорость потока по высоте сечения предложенного ребристого шлакоуловителя меньше на 0,028 м/с или 14,5 % по сравнению с традиционным. С использованием напечатанного на 3D принтере ребристого шлакоуловителя была изготовлена литейная форма, которая показала удовлетворительную формовочную способность.
Шляхи розвитку промисловості з виробництва біологічних засобів захисту рослин в Україні
(ЦНТУ, 2020) Крутякова, В. І.; Бельченко, В. М.; Шейкін, Б. М.; Булгаков, В. М.; Головач, І. В.; Свірень, М. О.; Krutiakova, V.; Belchenko, V.; Sheikin, B.; Bulgakov, V.; Golovach, I.; Sviren, M.; Крутякова, В. И.; Шейкин, Б. М.; Головач, И. В.; Свирень, Н. А.
Проблема промислового виробництва біологічних засобів захисту рослин в Україні є важливою та актуальною. Метою даного дослідження є визначення принципів інноваційних підходів у виробництві засобів захисту рослин на основі мікробіопрепаратів та ентомофагів і запропонувати організаційну структуру виробництва цих засобів в Україні. Були використані методи теоретичного узагальнення, дослідження у прикладних мікробіології та ентомології, аналізу та синтезу. Наведені розроблені ІТІ «Біотехніка» НААН основні технологічні і технічні методи та устаткування для виробництва на підприємствах різного рівня біологічних засобів захисту рослин (БЗЗР) та їх застосування у агроценозах, запропонована загальна структура системи біологічного захисту рослин в Україні. Акцентована увага на конкретних технологіях та устаткуванні для виробництва мікробіологічних препаратів різного масштабу: бактеріальних, грибних, вірусних, використанні нематод. Приділена увага виробництву ентомологічних препаратів для захисту рослин від шкідників. Запропоновані наземні способи внесення БЗЗР в агроценози та з застосуванням авіації. Запропоновані інноваційні підходи розроблення, створення та використання БЗЗР в Україні, спираючись на систему біовиробництв цих засобів, дадуть можливість значно збільшити їх використання у захисті рослин в органічному виробництві та долю в інтегрованому захисті рослин. The problem of industrial production of biological plant protection products in Ukraine is important and relevant. The purpose of this study is to determine the principles of innovative approaches in the production of plant protection products based on microbiological drugs and entomophages and to propose the organizational structure of production of these products in Ukraine. Methods of theoretical generalization, research in applied microbiology and entomology, analysis and synthesis were used. The basic technological and technical methods and equipment for production at enterprises of different levels of biological plant protection products (BZZR) and their application in agrocenoses developed by ITI "Biotechnics" of NAAS are resulted, the general structure of system of biological protection of plants in Ukraine is offered. Emphasis is placed on specific technologies and equipment for the production of microbiological preparations of various scales: bacterial, fungal, viral, the use of nematodes. Attention is paid to the production of entomological drugs to protect plants from pests. Ground methods of BZZR introduction into agrocenoses and with the use of aviation are offered. The proposed innovative approaches to the development, creation and use of OSH in Ukraine, based on the system of bioproduction of these tools, will significantly increase their use in plant protection in organic production and the share of integrated plant protection. The ways of development, creation of industrial production and use of biological plant protection products in Ukraine are considered and offered, based on the developed system of bioproductions of these means. This will significantly increase their use in plant protection in organic production and the share of integrated plant protection. Проблема промышленного производства биологических средств защиты растений в Украине является важной и актуальной. Целью данного исследования является определение принципов инновационных подходов в производстве средств защиты растений на основе микробиопрепаратов и энтомофагов, и предложить организационную структуру производства этих средств в Украине. Были использованы методы теоретического обобщения, исследования в прикладных микробиологии и энтомологии, анализа и синтеза. Приведенные разработаны ИТИ «Биотехника» НААН основные технологические и технические методы и оборудование для производства на предприятиях различного уровня биологических средств защиты растений (БЗЗР) и их применение в агроценозах, предложена общая структура системы биологической защиты растений в Украине. Акцентировано внимание на конкретных технологиях и оборудовании для производства микробиологических препаратов различного масштаба: бактериальных, грибных, вирусных, использовании нематод. Уделено внимание производству энтомологических препаратов для защиты растений от вредителей. Предложенные наземные способы внесения БЗЗР в агроценозы и с применением авиации. Предложеные инновационные подходы разработки, создания и использования БЗЗР в Украине, опираясь на систему биопроизводства этих средств, позволят значительно увеличить их использование для защиті растений в органическом производстве и долю в интегрированной защите растений.
Зведення задачі мінімаксного керування лінійними нестаціонарними системами до H∞ – робастного шляхом динамічної гри
(ЦНТУ, 2020) Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Віхрова, Л. Г.; Lobok, O.; Goncharenko, B.; Vihrova, L.; Лобок, А. П.; Гончаренко, Б. Н.; Вихрова, Л. Г.
В роботі розв’язана задача синтезу мінімаксного керування для динамічних, описаних системою лінійних диференційних рівнянь (з врахуванням стану, керувань, збурень та початкових умов, з наведеним рівнянням спостереження включно)об’єктів,що функціонують у відповідності з інтегрально- квадратичним критерієм якості в умовах невизначенності. Припускалося, що зовнішні збурення, похибки та початкові умови належать певній множині невизначеностей. Задача пошуку оптимального керування у вигляді зворотного по виходу об’єктазв’язку, який мінімізує критерій функціонування, представлена у вигляді мінімаксної задачі оптимального керування за умов невизначеностей. За відсутності готових шляхів розв’язання показане зведення даної задачі до задачі H∞ - керування при найбільш несприятливих збуреннях, а крім того і до динамічної ігрової задачі з нулевою сумою та визначеною ціною гри, та наведена стратегія її розв’язання, щопропонує шлях до нових результатів. Завдання пошуку оптимального керування і початкового стану, які максимізують критерій якості, розглянуто в рамках оптимізаційної задачі, яку розв’язано методом множників Лагранжа після введення допоміжної скалярної функції – гамільтоніана. Показано, що для знаходження максимального значення критерію може бути використана або необхідна умова екстремуму першого роду, що залежить від співвідношення першої варіації критерію та перших варіацій векторів керування і початкового стану або також необхідна умова екстремуму другого роду, що залежить від знаку другої варіації. Приведені для перших та другихваріацій формули, які можуть використовуватися для розрахунків. Запропоновано задачу пошуку керування розв’язувати в два етапи: пошук проміжного розв’язку при фіксованих значеннях векторів керування та похибки і наступний пошук остаточного оптимального керування. Розглянуте також розв’язання H∞ - оптимального керування на нескінченому часі з врахуванням сигналу з виходу компенсатора, а також – розв’язання відповідних матричних алгебраїчних рівнянь типу Рікатті. The problem of synthesis of minimax control for the dynamic, described by the linear system of differential equations (taking into account the state, controls, perturbations and initial conditions, with the given equation of observation inclusive) of objects functioning in accordance with the integral-quadratic quality criterion in uncertainty is solved in the work. External perturbations, errors, and initial conditions were assumed to belong to a number of uncertainties. The task of finding optimal control in the form of a feedback object that minimizes the performance criterion is presented in the form of a minimum maximal uncertainty control problem. In the absence of ready-made solution paths, this problem is reduced to a H∞ - control problem under the most unfavorable disturbances, and in addition to a dynamic game problem with zero sum and a certain price for the game, and a strategy for solving it is proposed that offers a way to new results. The problem of finding the optimal control and the initial state that maximize the quality criterion is considered in the framework of the optimization problem solved by the Lagrange multiplier method after introducing the auxiliary scalar function, the Hamiltonian. It is shown that to find the maximum value of the criterion, either the necessary condition of the extremum of the first kind can be used, which depends on the ratio of the first variation of the criterion and the first variations of the control vectors and the initial state, or also the necessary condition of the extremum of the second kind, which depends on the sign of the second variation. For the first and second variations, formulas are given that can be used for calculations. It is suggested to solve the control search problem in two steps: search for an intermediate solution at fixed values of control vectors and errors, and then search for final optimal control. Consideration is also given to solving H∞ - optimal control for infinite control time with respect to the signal from the compensator output, as well as solving the corresponding Riccati matrix algebraic equations. В работе решена задача синтеза минимаксного управления для динамических, описанных системой линейных дифференциальных уравнений с учетом состояния, управления, возмущений, начальных условий и приведенного уравнения наблюдения включительно, объектов, функционирующих в соответствии с интегрально-квадратичным критерием качества. Предполагалось, что внешние возмущения, погрешности и начальные условия принадлежат некоторому множеству неопределенностей. Задача поиска оптимального управления в виде обратной по выходу связи, которая минимизирует критерий функционирования, представлена в виде минимаксной задачи оптимального управления в условиях неопределенности. При отсутствии готовых путей решения показано сведение данной задачи к задаче H∞ - управления при наиболее неблагоприятных возмущениях, а кроме того, к динамической игровой задаче с нулевого суммой и определенной ценой игры, и приведена стратегия ее решения, предлагающая путь к новым результатам. Задача поиска оптимального управления и начального состояния, которые максимизируют критерий качества, рассмотрена в рамках оптимизационной задачи, решенной методом множителей Лагранжа после введения вспомогательной скалярной функции - гамильтониана. Показано, что для нахождения максимального значения критерия может быть использовано или необходимое условие экстремума первого рода, которое зависит от соотношения первой вариации критерия и первых вариаций векторов управления и начального состояния или также необходимое условие экстремума второго рода, которое зависит от знака второй вариации. Для первых и вторых вариаций приведены формулы, которые могут использоваться для расчетов. Предложено задачу поиска минимаксного управления решать в два этапа: поиск промежуточного решения при фиксированных значениях векторов управления и погрешности и последующий поиск окончательного оптимального управления. Рассмотрено также нахождение H∞ - оптимального управления на бесконечном отрезке времени с учетом сигнала с выхода компенсатора, а также– решения соответствующих матричных уравнений типа Рикатти.
Architectural and constructive decisions of a triangular reinforced concrete arch with a self-stressed steel brace
(ЦНТУ, 2020) Semko, O.; Hasenkо, А.; Fenkо, A.; J Godwin Emmanuel B. Arch.; Dariienko, V.; Семко, О. В.; Гасенко, А. В.; Фенко, О. Г.; Дж Годвін Еммануель Б. Арх.; Дарієнко, В. В.; Дж Годвин Эммануэль Б. Арх.; Дариенко, В. В.
The article describes the influence of overall dimensions, namely the ratio of lifting height to the span of the triangular reinforced concrete arch of the coating, to the change in internal forces in its cross sections. The change of axial force in steel rods and reinforced concrete half-panels and the change of bending moment in reinforced concrete half-panels depending on the angle of inclination of roof are determined. According to the obtained values of the effort, the required diameters of the working reinforcement and its cost are determined. Метою даної роботи є виявлення впливу ухилу покрівлі на витрати матеріалів для виготовлення залізобетонних ребристих панелей покриття швидкомонтованих будівель стінової конструктивної схеми. У якості панелі покриття прийняти трикутну залізобетонну арку із самонапруженою сталевою затяжкою. Така покрівельна панель складається з двох залізобетонних ребристих комплексних напівпанелей, об'єднаних у трикутну арку за допомогою сталевих затяжок. У статті описаний вплив габаритних розмірів, а саме відношення висоти підйому до прольоту трикутної залізобетонної арки покриття, на зміну внутрішніх зусиль в її перерізах та витрат матеріалів на її виготовлення. Спочатку визначено поздовжню силу розтягу у сталевій затяжці та поздовжню силу стиску у напівпанелях. Потім визначено максимальні прольотні згинаючі моменти, а також згинаючі моменти у гребені покрівельної панелі. По отриманим значенням внутрішніх зусиль визначено необхідні діаметри робочого армування залізобетонних панелей. Підсумком проведеної роботи є визначення сумарної вартості бетону та арматурних стержнів, що необхідні для виготовлення розглядуваної покрівельної панелі. В результаті проведеної роботи визначено, що оптимальним є кут ухилу покрівлі 15 градусів. При такому куті ухилу покрівлі витрати на матеріали (арматурні стержні та бетон), використовуючи які міцність та жорсткість покрівельної панелі є забезпеченою, найменші. Такий ухил покрівлі також є рекомендованим при влаштуванні покрівель з малим ухилом із профільованого настилу чи металевої черепиці. При куті ухилу покрівлі 10-20 градусів на графіку витрат на сталеві стержні армування відмічається впадина, що пояснюється мінімальним згинаючим моментом у гребені покрівельної панелі та відсутності розтягу у верхніх волокнах напівпанелей. При куті ухилу покрівлі більше 40 градусів різко збільшуються витрати на бетон, так як збільшується довжина напівпанелей. Напрямком подальших досліджень є шляхи зменшення прольотного моменту за рахунок виникнення опорних моментів. В статье описано влияние габаритных размеров, а именно отношение высоты подъема к пролету треугольной железобетонной арки покрытия, на изменение внутренних усилий в ее сечениях и расхода материалов на ее изготовление. Определено изменение продольной силы в стальном тяже и железобетонных полупанелях, а также изменение изгибающего момента в железобетонных полупанелях в зависимости от угла наклона кровли. По полученным значениям усилий определены необходимые диаметры рабочего армирования и его стоимость.
Зниження утворення оксидів при наплаленні зносостійких сплавів
(ЦНТУ, 2020) Чигарьов, В. В.; Логвінов, Ю. В.; Білик, О. Г.; Chigarev, V.; Logvinov, Yu.; Belik, A.; Чигарёв, В. В.; Логвинов, Ю. В.; Белик, А. Г.
В статті розглянуті питання зниження вмісту шкідливих речовин при наплавленні легованих зносостійких сплавів. Проведені дослідження по визначенню можливості зниження утворення оксидів при наплавленні високолегованих зносостійких сплавів типу сормайт з використанням замкнутої фильтровентиляційної системи (ЗФВС), що забезпечує мінімальні втрати легуючих елементів при формуванні наплавленого шару. The article deals with the issues of reducing the content of harmful substances when surfacing alloyed wear-resistant alloys. Studies have been carried out to determine the possibility of reducing the formation of oxides during surfacing of high-alloy wear-resistant alloys of the sormite type using a closed filter-ventilationsystem, which ensures minimal losses of alloying elements during the formation of the deposited layer. The loss of alloying elements during surfacing is influenced by a number of metallurgical and technological factors, including the share of the base metal in the deposited, surfacing modes, oxidation processes during melting of the electrode material and in the melt of the weld pool when interacting with the surrounding gas environment. To reduce the oxygen content in the gas-air mixture formed during the surfacing process, special absorbent substances are used in a closed filtering and ventilation system, which reduce the course of oxidative processes with the formation of oxides of alloying elements. At the same time, the gas-air mixture is taken fromthe zone of arc burning and the weld pool, filtered through a system of special filters, in which solid and gaseous components of the welding aerosol are removed, after which the purified gas mixture is used as gas protection during surfacing. We used powder tapes containing a mechanical mixture of powder components and a complex-alloyed alloy in the core. A complex-alloyed alloy, an alloy previously melted in an induction furnace, containing the necessary alloying elements. Particles of the required sizes were obtained by hydrogranulation, which were then introduced into the core of a flux-cored tape. The indicated flux-cored strips provided the same chemical composition of one alloying system in the deposited layer. After surfacing, the chemical composition of the deposited metal was determined for the content of carbon, manganese, silicon, nickel. The use of a closed filtering and ventilation system makes it possible to reduce the formation of oxides of alloying elements, which requires the determination of specific parameters for each surfacing process. В статье рассмотрены вопросы снижения содержания вредных веществ при наплавке легированных износостойких сплавов. Проведены исследования по определению возможности снижения образования оксидов при наплавке высоколегированных износостойких сплавов типа сормайт с использованием замкнутой фильтровентиляционной системы (ЗФВС), что обеспечивает минимальные потери легирующих элементов при формировании наплавленного слоя.
Автоматизація процесів технічного обслуговування та ремонту річкових суден з використанням методів виробничої логістики
(ЦНТУ, 2020) Дакі, О. А.; Daki, O.; Даки, Е. А.
У статті розглянуто роль виробничої логістики у рішенні завдання технічного обслуговування та ремонту суден. Розроблено моделі автоматизації процесів технічного обслуговування та ремонту річкових суден з використанням методів виробничої логістики. Комплексна автоматизація виробничих процесів веде до підвищення ефективності діяльності підприємства, особливо це позначається на етапі планування і визначення потреб у матеріалах, вузлах, агрегатах як власного виробництва, так і покупних.The article is devoted to the development of models for automation of maintenance and repair of river vessels using the methods of production logistics, as well as to determine the role of production logistics in solving the problem of maintenance and repair of vessels. Achieving this goal contributes to solving a number of problems of modern enterprise management. The research presented in the article is based on the work of domestic and foreign researchers. The production process is a set of interdependent actions of people, means of production and nature, necessary for the manufacture of products. The main component of the production process is the technological process - a set of actions to change and determine the state of the object of labor. Various production processes are carried out at the enterprises. Flow production is a highly efficient method of organizing the production process. Under the conditions of the flow, the production process is carried out in maximum accordance with the principles of its rational organization. In the conditions of crisis phenomena in the domestic economy, the fall of industrial production for ship repair enterprises, the question of replacing scarce and expensive materials for the organization of production, as well as rationing and careful use of existing materials became acute. Comprehensive automation of production processes leads to increased efficiency of the enterprise, especially at the stage of planning and determining the needs for materials, components, units, both own production and purchased. The application of production planning principles is very important for solving a number of problems related to the maintenance and repair of river vessels. Ways to solve this problem lie in the planes: reorientation of procurement in the domestic market; planning own production of scarce and expensive products for production needs; use of scientific methods of material flow organization using the principles of production logistics. В статье рассматривается роль производственной логистики в решении задания технического обслуживания и ремонта судов. Разработаны модели автоматизации процессов технического обслуживания и ремонта речных судов с использованием методов производственной логистики. Комплексная автоматизация производственных процессов ведет к повышению эффективности деятельности предприятия, особенно это отображается на этапе планирования и определения потребностей в материалах, узлах, агрегатах как собственного производства, так и покупных.
Дослідження процесу гальмування вивішених коліс автомобіля з гідравлічним приводом гальм
(ЦНТУ, 2020) Солових, Є. К.; Дубовик, В. О.; Солових, А. Є.; Катеринич, С. Є.; Ішов, М. І.; Solovykh, Ye.; Dubovyk, V.; Solovykh, A.; Katerynych, S.; Ishov, M.; Соловых, Е. К.; Дубовик, В. А.; Соловых, А. Е.; Катеринич, С. Е.; Ишов, М. И.
При експлуатації контроль гальмівних систем автомобілів здійснюється як в дорожніх, так і в стендових умовах. Найбільше розповсюдження отримали стендові методи, причому на силових стендах з біговими барабанами. Основним недоліком цих методів є висока вартість гальмівних стендів, а також значні матеріальні затрати при низькій якості отримання діагностичної інформації. Тому перспективним є метод діагностування гальмівних систем по зміні кутової швидкості вивішених коліс. Метод має високу оперативність, не вимагає великих капітальних витрат, що важливо для автотранспортних підприємств і станцій технічного обслуговування. Але цей метод не має достатньо повного теоретичного обґрунтування, особливо для автомобілів з гідравлічним приводом гальм. Тому в роботі обґрунтовано режими діагностування та діагностичні параметри, отримано аналітичні залежності процесу гальмування коліс автомобіля з гідроприводом гальм, які описують зміну кутового уповільнення вивішених коліс по часу на різних ділянках гальмівної діаграми, і часу запізнювання гальмівної системи. Отримані аналітичні залежності дають змогу досліджувати вплив різних чинників технічного стану гальмівних систем на показники процесу гальмування. For diagnosing car braking systems, bench methods have become the most widespread, and on power stands with running drums. The main disadvantage of these methods is the high cost of brake stands with low quality diagnostic information. At the same time the method of diagnosing brake systems on change of angular speed of the hung up wheels is perspective. But the considered method does not have a sufficiently complete theoretical justification, especially for cars with hydraulic brakes and therefore requires research. Therefore, the work substantiates the diagnostic modes and diagnostic parameters, obtained analytical dependences of the process of braking car wheels with hydraulic brakes, which describe the change in the angular deceleration of the suspended wheels over time in different parts of the brake diagram and the delay time of the brake system. The mathematical model is based on the differential equation of motion of the braked wheel when braking a car with a connected transmission (with clutch engaged) on a straight horizontal section of road. The change in braking torque during braking is determined by the nature of the pressure change in the drive. When braking the wheel, the braking force acts on the radius of the brake drum. The obtained analytical dependences make it possible to study the influence of various factors of the technical condition of brake systems on the performance of the braking process. In order to substantiate the diagnostic modes and diagnostic parameters, analytical dependences of the process of braking car wheels with hydraulic brakes have been developed, describing the change of angular deceleration of suspended wheels in time at different parts of the brake diagram and time delay of the brake system. The obtained analytical dependences make it possible to study the influence of various factors of the technical condition of brake systems on the performance of the braking process. При эксплуатации контроль тормозных систем автомобилей осуществляется как в дорожных, так и в стендовых условиях. Наибольшее распространение получили стендовые методы, причем на силовых стендах с беговыми барабанами. Основным недостатком этих методов является высокая стоимость тормозных стендов, а также значительные материальные затраты при низком качестве получения диагностической информации. Поэтому перспективным является метод диагностирования тормозных систем по изменению угловой скорости вывешенных колес. Метод имеет высокую оперативность, не требует больших капитальных затрат, что важно для автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания. Но этот метод не имеет достаточно полного теоретического обоснования, особенно для автомобилей с гидравлическим приводом тормозов. Поэтому в работе обосновано режима диагностики и диагностические параметры, получены аналитические зависимости процесса торможения колес автомобиля с гидроприводом тормозов, описывающие изменение углового замедления вывешенных колес по времени на различных участках тормозной диаграммы, и времени запаздывания тормозной системы. Полученные аналитические зависимости позволяют исследовать влияние различных факторов технического состояния тормозных систем на показатели процесса торможения.
Проблеми інформаційної безпеки людини в умовах епідемії
(ЦНТУ, 2020) Марченко, К. М.; Оришака, О. В.; Марченко, А. К.; Marchenko, K.; Oryshaka, O.; Marchenko, A.; Орышака, О. В.
У статті розглянуті інформаційні причини захворювань, особливості впливу засобів масової інформації на свідомість людини під час епідемій. Розглянуто особливості інформаційних атак та зараження інформаційними вірусами. Дано рекомендації по індивідуальному захисту та підтриманню інформаційного здоров'я людини. The article reviewed the informational causes of diseases and the peculiarities of the influence of the mass media on human consciousness during epidemics. The aim of the research is to study the patterns of the impact of information on the human condition during epidemics and to develop safety measures when interacting with information. The impact of information on people during epidemics is increasing. The media are the main sources of information for the general consumer. Analysis of the media supplied shows that the media is destructive. The pressure on the end-user can be indirectly described by the number of messages per topic relative to the size of the news sample. Everyone has their own unique information system, In case of manipulative manipulation of the consumer, the information is prepared in order to penetrate the mind. Malicious information introduced into the mind is a Trojan virus, a Trojan program designed to change the programs that operate in the information system of the addressee. An unprotected mind is both a portal for the introduction of artificial information and a key tool for the realization of the manipulator’s goals and plans. Information viruses affect the workings of human psychic programs, which are used to deliberately reprogram human behavior through suggestion, zombie. The content of the human information system affects both health and quality of life. As the administrator of your own information system, a person needs to install network filters with rules for distinguishing between data and programs, restrict access to incoming data and access to their software. Based on the proposed approach, the following recommendations can be made to the consumer of the information: to assume the role of administrator of their information system, to be responsible for its state of affairs; filter incoming information for usability, verify data before use; respect the principle of constructive information. Information should be useful, help to solve problems, empower people and defuse tensions; avoid redundancy, information overload when the quality of filtration and security is reduced; carry out continuous background scanning and regular cleansing of its information system, identifying redundant, false information and destructive behaviour programmes; use a channel with an individual unique frequency for information exchange. В статье рассмотрены информационные причины заболеваний, особенности влияния средств массовой информации на сознание человека во время эпидемий. Рассмотрены особенности информационных атак и заражения информационными вирусами. Даны рекомендации по индивидуальной защите и поддержанию информационного здоровья человека.
Комп’ютерне моделювання процесу прямого пресування через різні профілі матричних лійок
(ЦНТУ, 2020) Свяцький, В. В.; Скрипник, О. В.; Конончук, С. В.; Sviatskyi, V.; Skrypnyk, O.; Kononchuk, S.; Свяцкий, В. В.
Виходячи з аналізу напруженого і деформованого стану стадії пресування, що встановилася, запропоновано використовувати профіль матричної лійки, виконаний по лінії ковзання, що розділяє пружну і пластичну зону. Результати теоретичних досліджень, комп’ютерного моделювання процесу прямого пресування за допомогою програмного комплексу Deform 2D/3D, експериментальних дослідів показали, що кращі умови пресування досягаються через матрицю із профілем, який виконаний по лінії ковзання. The stressed and deformed state of the metal and the dimensions of the center of deformation during pressing depend significantly on the design of the tool and, in particular, on the shape of the matrix funnel. However, there is still no single point of view on the influence of the geometry of the deformation center on the energy forces of the metal pressing process. Based on the analysis of the field of slip lines of the steady-state stage of pressing through a symmetric single-point matrix, it is proposed to use the profile of the matrix funnel made along the slip line separating the elastic and plastic zones. The following types of matrix funnel profiles were investigated using computer simulation of direct extrusion of lead samples with a drawing value 81 at a speed of 1 mm/s: cycloid concave; convex; the second convex, which is built on the logarithmic dependence; conical and concave, which is built along a sliding line that separates the elastic zones from the plastic in the pressing process. The results of theoretical studies, computer simulations of the direct pressing process using the Deform 2D/3D software package, and experimental experiments have shown that optimal energy-power conditions are achieved by pressing through a matrix that has a profile made along the slip line. The results of the experimental study of the kinetics of the flow of the discrete medium showed that the shape of the matrix funnel influences the size of the deformation center and the distribution of the resulting deformation in the molding. From the analysis of deformation of the granules, it is determined that the concave funnel, built along the slip line, is characterized by a curvature of the axisymmetric particles in the direction of deformation. These curvatures decrease as the granules move to the axis of symmetry of the matrix. It is noted that for a convex funnel, the length of the deformation center is greatest; for a conical metal flow is close to the radial in the direction of the truncated cones. На основе анализа поля линий скольжения установившейся стадии прессования через симметричную одноочковую матрицу предложено использовать профиль матричной воронки, выполненный по линии скольжения, разделяющий упругую и пластическую зону. Результаты теоретических исследований, компьютерного моделирования процесса прямого прессования с помощью программного комплекса Deform 2D/3D, экспериментальных опытов показали, что оптимальные энергосиловые условия достигаются при прессовании через матрицу, которая имеет профиль, выполненный по линии скольжения.
Закономірності формування і розподілу транспортних та пасажирських потоків
(ЦНТУ, 2020) Хітров, І. О.; Кристопчук, М. Є.; Khitrov, I.; Krystopchuk, M.; Хитров, И. А.; Кристопчук, М. Е.
Проведено аналіз результатів досліджень розміщення об’єктів транспортної інфраструктури, зокрема автовокзалів та транспортно-пересадочних вузлів в плані міста, залежно від планувальних особливостей транспортної мережі. Встановлено, що для побудови раціональної маршрутної мережі міст та стійкого зв’язку між об’єктами транспортної інфраструктури необхідне дослідження пасажирських кореспонденцій та розподілу транспортних потоків. Decision-making to improve the functioning of route systems is an extremely necessary, but at the same time difficult task, as it determines the overall socio-economic development of the city, the stability and safety of its transport complex. The purpose of this work is to establish patterns of formation and distribution of passenger flows for the transport network of the city with a description of models of their operation. The traditional approach to determining the concentration of travel is described by "synthetic" models, such as gravity. A practical solution to the problems of transport planning is the modeling of behavioral demand, which is based on the concept of attractiveness function. The load of the transport network is determined by the number of vehicles on it. Download simulation is the distribution of inter-district correspondence along specific paths connecting district pairs. In normative models, the distribution of traffic flows is based on the optimization of some global criterion that characterizes the efficiency of the entire network. The descriptive approach is based on the principle according to which each participant seeks to minimize their own costs. The most effective is the model of finding the equilibrium distribution. One of the variants of which is used to distribute users of one class. In this way, the location of transport interchanges in the transport infrastructure of the city mainly determines their transport structure. The distribution of passenger correspondence between interacting infrastructure objects is described by a gravitational model. The equilibrium distribution search model should be used as a task to optimize the distribution of traffic flows. Проведен анализ результатов исследований размещения объектов транспортной инфраструктуры, в частности автовокзалов и транспортно-пересадочных узлов в плане города, в зависимости от планировочных особенностей транспортной сети. Определено, что для построения рациональной маршрутной сети городов и устойчивой связи между объектами транспортной инфраструктуры необходимо исследование пассажирских корреспонденций и распределений транспортных потоков.
Моніторинг та аналіз нафтових забруднень водних ресурсів з використанням інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень
(ЦНТУ, 2020) Голик, О. П.; Березюк, І. А.; Мірошніченко, М. С.; Ісмаіл Мухаммед; Holyk, O.; Bereziuk, I.; Miroshnichenko, M.; Mohammad Ismail; Голик, Е. П.; Березюк, И. А.; Мирошниченко, М. С.; Исмаил Мухаммед
В статті для аналізу та моніторингу нафтових забруднень водних ресурсів запропоновано розробити інтелектуальну систему підтримки прийняття рішень, яка має в своєму складі базу даних параметрів нафтових забруднень та базу знань способів очистки. Oil production is increasing. This increases the number of accidents. Oil spills are increasing. Since oil has special physical and chemical properties and parameters, contamination of water resources by oil and oil products causes man-made disasters. The authors made the assumption that a robot with artificial intelligence will be used to purify the water surface from oil (oil products) by biological methods. This robot will be located directly on the ship and will monitor and analyze oil pollution. In order to carry out clean-up activities at the site of the accident, it is necessary to have information on the main parameters of oil pollution. The authors of this article propose a structure for the monitoring and analysis of oil pollution in water resources. According to this structure, analysis and monitoring must be carried out by an intelligent decision support system. An intelligent decision support system includes a database of oil pollution parameters and a knowledge base. The aim of this work is to analyze oil pollution on the water surface using an intelligent decision support system. In order to achieve this objective, the article proposes the structure of the oil pollution parameter database, which is part of an intelligent system to support decision-making on oil pollution analysis and assessment. This scheme includes the main parameters of oil pollution affecting the decision on the choice of type and quantity of treatment products for the biological treatment method. An algorithm for determining the capacity of oil spill is proposed. The main elements of the oil pollution parameters database are: type of oil products, capacity of oil spill, water flow, wave height and velocity, wind direction and speed. In future, the analysis and monitoring scheme for oil-based water pollution will be expanded to include special technical, measuring and meteorological instruments that will allow the immediate presence of the oil (oil products) spill investigate oil contamination parameters. В статье для анализа и мониторинга нефтяных загрязнений водных ресурсов предложено разработать интеллектуальную систему поддержки принятия решений, которая включает в себя базу данных параметров нефтяных загрязнений и базу знаний способов очистки.
Дослідження кутових переміщень платформи МПС із ріжучим інструментом
(ЦНТУ, 2020) Павленко, I. I.; Годунко, М. О.; Кислун, О. А.; Костюк, Є. С.; Pavlenko, I.; Hodunko, M.; Kyslun, O.; Kostyuk, E.; Павленко, И. И.; Костюк, Е. С.
В статті виконано аналітичний розрахунок величини переміщення виконавчого органу верстата з механізмом паралельної структури (МПС) по лініям в поперечному напрямку під кутом. Досліджено вплив конструктивних параметрів МПС на значення цих переміщень виконавчого органу. For the manufacture of parts of complex shapes, it becomes necessary to move the cutting tool along the line at a certain angle. For this, machines equipped with mechanisms of parallel structure are used. Only a study of the movable capabilities of these mechanisms makes it possible to introduce them into production. The studies focus on the transverse movement of the center of the moving platform of the parallel structure mechanism for a hexapod machine, as a material point moving along a line depending on the angle of contact of the tool and the perpendicular to the plane of the work surface (axis of symmetry of the mechanism). To determine the possible positions of the center of the moving platform, we consider a generalized scheme of the parallel structure mechanism. Given the restrictions on movement, the area of possible positions is divided into zones: Zrp - without a cutting tool; Zri - the zone of positions of the top of the instrument. The part that is being processed is installed on the technological device, which is placed on the basis of a parallel structure mechanism. Parameters of a machine with a parallel structure mechanism: a, b - distance between the supports of the stationary carrier system and the executive body, respectively; Lmax is the maximum length of the kinematic links; lmin is the minimum length of the kinematic links; li is the current length of the kinematic links; l is the magnitude of the transverse movement; φ is the angle of inclination of the executive body; hi is the current position of the executive body of the mechanism of the parallel structure in height. The assessment of motor capabilities is determined by the displacement index, which is the ratio of the actual displacement value l to the theoretically possible one (taken equal to the maximum rod length Lmax). From the above dependencies it is seen that the influence of the motor capabilities of the rods on the relative displacement provides an increase in the displacement index in the indicator section from 0.45 to 0.65, then the section that is affected by the slope of the displacement line, with a decrease in which the displacement in the area of0.8 up to 1 movement decreases again, this is due to the complex geometry of the service area ofthe working space of the machine with a parallel structure mechanism. On the effect of the ratio of the sizes of the movable to the fixed platform on the relative displacement, we have that with an increase in the indicator, the initial indicator of the relative displacement also increases, with a value of the exponent n starting from 0.6 its value decreases in all cases. The influence of the ratio of the maximum displacement of the rods to the size of the fixed platform, on the relative displacement has the opposite of the previous character. With an increase in the indicator m, the relative displacement indicator increases, with a further increase in the indicator m, it can be seen that significantly decreases the displacement indicator and with a value less than 0.6. В статье выполнен аналитический расчет величины перемещения исполнительного органа станка с механизмом параллельной структуры (МПС), по линиям в поперечном направлении под углом. Исследовано влияние конструктивных параметров МПС на значение этих перемещений исполнительного органа.
Класифікація частково регулярних мікрорельєфів, сформованих на торцевих поверхнях тіл обертання
(ЦНТУ, 2020) Дзюра, В. О.; Dzyura, V.
В статті проведено аналіз відомих класифікацій регулярних мікрорельєфів по наукових публікаціях та нормативних документах. Проаналізовані параметри за якими класифікують регулярні мікрорельєфи і їх характеристики. Встановлено відсутність інформації про класифікацію частково регулярних мікрорельєфів, що сформовані на торцевих поверхнях тіл обертання як нового класу мікрорельєфів. Запропонована класифікація розкриває множину варіантів реалізації частково регулярних мікрорельєфів, що сформовані на торцевих поверхнях тіл обертання та їх характеристики. The aim of the article is to classify partially regular microreliefs that are formed on the end surfaces of rotating bodies. The article analyzes the known classifications of regular microreliefs in scientific publications and regulations. The parameters by which regular microreliefs are classified and their characteristics are analyzed. The lack of information on the classification of partially regular microreliefs formed on the end surfaces of rotating bodies as a new class of microreliefs has been established. The proposed classification reveals a set of options for the implementation of partially regular microreliefs formed on the end surfaces of bodies of rotation and their characteristics. For the first time the classification of partially regular microreliefs that are formed on the end surfaces of rotating bodies is offered, carried out on the basis of features of kinematics of technological process. It c can be a basis for creation of their mathematical models and definition of the relative area of vibro-rolling. Signs of classification are proposed to take: methods of forming a partially regular microrelief; the shape of the centerline of continuous regular micro-irregularities; mutual arrangement of adjacent grooves; mutual placement of axial lines of continuous regular micro-inequalities; groove shapes. Each of these features is divided into certain sub-features, which consist of the corresponding characteristics, which are expressed by the elements of the mode of vibration rolling, the dimensional parameters of the elements of the grooves, their mutual placement. For the first time, analytical dependences were obtained to determine the parameter of partially regular microreliefs classification formed on the end surfaces of rotating bodies by the nature of the change in the radii of the axial lines and their axial steps. В статье проведен анализ известных классификаций регулярных микрорельефов по научным публикациям и нормативным документам. Проанализированы параметры по которым классифицируют регулярные микрорельефы и их характеристики. Установлено отсутствие информации о классификации частично регулярных микрорельефов, сформированных на торцевых поверхностях тел вращения как нового класса микрорельефов. Предложенная классификация раскрывает множество вариантов реализации частично регулярных микрорельефов, сформированных на торцевых поверхностях тел вращения и их характеристики.
Дослідження процесу теплопередачі в циліндрах двигуна внутрішнього згоряння
(ЦНТУ, 2020) Сиволапов, В. А.; Новицький, А. В.; Хмельовський, В. С.; Бистрий, О. М.; Suvolapov, V.; Novitskiy, A.; Khmelevski, V.; Bustruy, O.; Новицкий, А. В.; Хмелёвский, В. С.; Быстрый, А. Н.
В статі проведено аналіз наукових публікацій і літературних досліджень процесів теплопередачі в циліндрах двигунів внутрішнього згоряння. Представлено дослідження температурних полів в двигунах під час їх роботи на різних режимах з використанням програмного комплексу та розрахункового модуля. Проаналізовано результати моделювання та проведення термометрування в однорідній і пластинуваній гільзах циліндрів двигунів. Приведено графічні залежності та розподіл температури по товщині стінки циліндра під час максимальної і мінімальної температури на поверхні циліндра. На основі досліджень встановлено, що при пластинуванні і запресуванні вставки температурні поля в циліндрі двигуна змінюються, підвищується температура на внутрішній поверхні циліндра при пластинуванні на 6,5 С, а при запресуванні – на 4,5 С. Це пояснюється тим, що контактний шар при пластинуванні знаходиться в зоні нестаціонарного режиму, а при запресуванні контактний шар знаходиться в зоні стаціонару і, таким чином, збільшує товщину циліндра на 2 міліметри. Встановлено, що різниця мінімальної і максимальної температур на внутрішній поверхні циліндра практично залишається такою ж як у однорідного циліндра. The article analyzes scientific publications and literary studies of heat transfer processes in cylinders of internal combustion engines. The research of temperature fields in engines during their operation at different modes with the use of a software package and calculation module is presented. The results of modeling and thermo-metering in homogeneous and laminated engine cylinder liners are analyzed. Graphic dependencies and temperature distribution by cylinder wall thickness at maximum and minimum temperature on cylinder surface are given. On the basis of researches it is established that at laminating and pressing of inserts temperature fields in the engine cylinder change, temperature on an internal surface of the cylinder increases at laminating on 6,5 °С, and at pressing - on 4,5 °С. This is explained by the fact that the contact layer during plastification is in the zone of non-stationary mode, and when pressing the contact layer is in the zone of stationary mode and thus increases the thickness of the cylinder by 2 millimeters. It is established that the difference of minimum and maximum temperatures on the inner surface of the cylinder practically remains the same as that of a homogeneous cylinder. Thus, modeling becomes the most effective scientific tool in the development and implementation of long-term evaluation of options for improving ICE. В статье проведен анализ научных публикаций и литературных исследований процессов теплопередачи в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Представлены исследования температурных полей в двигателях во время их работы на различных режимах с использованием программного комплекса и расчетного модуля. Проанализированы результаты моделирования и проведения термометрирования в однородной и пластинированной гильзах цилиндров двигателей. Приведены графические зависимости и распределение температуры по толщине стенки цилиндра при максимальной и минимальной температуры на поверхности цилиндра. На основании исследований установлено, что при пластинировании и запрессовке вставки температурные поля в цилиндре двигателя меняются, повышается температура на внутренней поверхности цилиндра при пластинировании на 6,5 °С, а при запрессовке – на 4,5 °С. Это объясняется тем, что контактный слой при пластинировании находится в зоне нестационарного режима, а при запрессовке контактный слой находится в зоне стационара и, таким образом, увеличивает толщину цилиндра на 2 миллиметра. Установлено, что разница минимальной и максимальной температур на внутренней поверхности цилиндра практически остается такой же как у однородного цилиндра.

Browse

Browsing Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. Випуск 3. - 2020 by Issue Date

Results Per Page

Sort Options