Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. Випуск 4. - 2021
Permanent URI for this collectionhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11333
Browse
Item Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки(ЦНТУ, 2021)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.Item Проблеми розподілених обчислень та шляхи їх вирішення(ЦНТУ, 2021) Минайленко, Р. М.; Мелешко, Є. В.; Minailenko, R.; Meleshko, Ye.В статті розглядаються проблеми розподілених обчислень та можливі шляхи їх вирішення. З початком розвитку обчислювальних мереж і появою Інтернету, з’явилась велика кількість віддалених сервісів які пропонують свої наявні обчислювальні ресурси. З одного боку, в результаті такої співпраці, можна вирішити проблему недостатності власних апаратних ресурсів, але, з другого боку, виникає ряд проблем, а саме: відсутність стандартів та алгоритмів розробки і моделювання як головних засобів побудови систем розподілених обчислень; відсутність універсальних і зручних інструментів розробки додатків; технічні проблеми та обмеження, які визначаються існуючими на даний час технічними рішеннями для побудови систем обробки даних з відносно високою продуктивністю; мала кількість і вузька направленість задач які б могли приносити прибуток. Означені проблеми потребують комплексного вирішення. The article considers the problems of distributed computing and possible ways to solve them. With the beginning of the development of computer networks and the advent of the Internet, a large number of remote services have appeared that offer their available computing resources. On the one hand, as a result of such cooperation, it is possible to solve the problem of insufficiency of own hardware resources, but, on the other hand, there are a number of problems, namely: lack of standards and algorithms of development and modeling as the main means of building distributed computing systems; lack of universal and convenient application development tools; technical problems and limitations, which are determined by the currently existing technical solutions for the construction of data processing systems with relatively high performance; small number and narrow focus of tasks that could generate income and require a comprehensive solution. One of the main problems with distributed computing is the slow development of high-speed network equipment that could compete with internal connections. Increasing the data transfer rate using outdated technologies is impossible for a number of technological and physical reasons. Research in the field of development of new data transmission protocols and their optimization is carried out, but the final decision does not yet exist. When organizing calculations related to data processing, an important issue is the rational distribution of data in terms of effective problem solving. Ordinary users do not do this, because most often they use ready-made solutions for their tasks. Even when creating new distributed systems by professional programmers, the specifics of application areas are not fully taken into account. That is, the created software products do not provide the ability to adapt to specific tasks of users, although work in this direction has significantly intensified. The solution to the problems of universality of the application of distributed computing lies in the creation of methods for software development and the creation of generalized solutions that would be universal and suitable for use in various fields of research.Item Методи та структури даних для реалізації бази даних рекомендаційної системи соціальної мережі(ЦНТУ, 2021) Міхав, В. В.; Мелешко, Є. В.; Шимко, С. В.; Mikhav, V.; Meleshko, Ye.; Shymko, S.Метою даної роботи є дослідження та програмна реалізація методів і структур даних для побудови бази даних рекомендаційної системи, щоб порівняти ефективність їх використання за затратами часу та пам’яті. Наявність великої кількості різних методів реалізації баз даних викликає необхідність порівняльного аналізу та вибору оптимального методу і структури даних для зберігання інформації у рекомендаційних системах. Було проведено дослідження різних структур даних, які можна використати для створення бази даних рекомендаційної системи, зокрема, досліджені зв’язний список, розгорнутий зв’язний список, хеш-таблиця, B-дерево, B+-дерево та бінарна діаграма рішень. Також було проведено серію експериментів на програмній імітаційній моделі рекомендаційної системи з різною кількістю агентів, предметів та сесій. Відповідно до результатів проведених експериментів, розгорнутий список показав найкращі показники швидкодії та використання пам’яті. Структура B+-дерево показала результати, близькі до хеш-таблиці. Час доступу до окремого елементу в обох випадках сталий, але B+-дерево має певні переваги – елементи зберігаються відсортованими, а при зміні розміру немає необхідності розширювати область пам’яті. Найгірші результати показала структура даних бінарна діаграма рішень як за затратами часу, так і за затратами пам’яті. Профілювання показало, що 75% часу роботи тесту варіанту з розгорнутим списком зайняло генерування випадкових даних для програмного імітаційного моделювання агентів та предметів рекомендаційної системи, тож, саме сховище даних має високі показники ефективності. Профілювання варіанту із інвертованим списком показало, що доступ до випадкових блоків займає більше часу через неможливість закешувати їх, тож, за умов реального навантаження час вставки нових даних буде більшим, а відносна ефективність застосування інвертованого списку зросте. Для найбільш ефективного використання пам’яті розмір блоку зв’язного списку має бути адаптований таким чином, щоб блоки були максимально заповнені. Блоки малого розміру зменшують втрати пам’яті, але збільшують час обходу всіх елементів списку та збільшують накладні витрати пам’яті. The goal of this work is to research and program implementation of methods and data structures for building a database of a recommendation system in order to compare the efficiency of their use in terms of time and memory costs. The presence of a large number of different methods of database implementation necessitates a comparative analysis and selection of the optimal method and data structure for storing information in recommendation systems. A research on various data structures that can be used to create a recommendation system database, in particular, the linked list, unrolled linked list, hash table, B-tree, B+-tree, and binary decision diagram were examined was conducted. A series of experiments on a software simulation model of a recommendation system with a different number of agents, items and sessions was also carried out. The following research results were obtained. According to the results of the experiments, the unrolled linked list showed the best time and memory effectiveness. The B+-tree structure showed results close to a hash table. The access time to an individual element is stable in both cases, but the B+-tree has certain advantages – the elements are kept sorted, and when resizing, there is no need to expand the memory area. The worst results were shown by the data structure of the binary decision diagram, both in terms of time consumption and memory consumption. Profiling showed that 75% of the test run time for the option with an unrolled list was taken by generating random data for software simulation of agents and items of the recommendation system, therefore, the data warehouse itself has high performance indicators. Profiling of the variant with an inverted list showed that access to random blocks takes longer due to the inability to cache them, therefore, under real load conditions, the time for inserting new data will be longer, and the relative efficiency of using the inverted list will increase. For the most efficient use of memory, the block size of the linked list should be adapted so that the blocks are as full as possible. Small blocks reduce memory waste, but increase the time to traverse all the elements of the list and increase memory overhead.Item Архітектурні особливості систем розподілених обчислень(ЦНТУ, 2021) Минайленко, Р. М.; Собінов, О. Г.; Конопліцька-Слободенюк, О. К.; Буравченко, К. О.; Minailenko, R.; Sobinov, O.; Konoplitska-Slobodenyuk, O.; Buravchenko, K.В статті проведено аналіз архітектурних особливостей систем розподілених обчислень Головним завданням, яке вирішують технології розподілених обчислень є забезпечення доступу до глобально розподілених ресурсів і вирішення задач, що потребують значних обчислювальних потужностей та не можуть бути реалізовані на звичайному комп’ютері. Складність реалізації глобальних задач обумовлена тим, що доступ до необхідних даних може відбуватись на різних комп’ютерах. Крім того, розподілені обчислювальні системи, які формуються із автономних ресурсів, можуть змінювати свою архітектуру динамічно. Керування такими розподіленими обчислювальними системами потребує пошуку нових моделей обчислення і пошуку архітектурних рішень для побудови нових систем які б відповідали сучасному рівню розвитку інформаційних технологій. Recently, there has been an increasing penetration of information technology in almost all areas of human life. The development of information technology is associated with the emergence of new tasks that require significant computing resources and can not be solved on a conventional computer. A large amount of computing requires the creation of so-called supercomputers, which is not always technically possible. But there is another way to solve this problem, when a complex task is divided into a number of subtasks that run in parallel. And here come in handy distributed computing system. In general, a distributed computing system is a virtual machine that consists of several nodes connected by a network. That is, a certain three-dimensional problem is divided into several simple subtasks and connections are established between them. But such a system will be operational only when the tasks between the nodes are distributed correctly, and the sequence of their execution will take place according to a given algorithm. The article analyzes the architectural features of distributed computing systems. The main task of distributed computing technologies is to provide access to globally distributed resources and solve problems that require significant computing power and can not be implemented on a conventional computer. The complexity of global tasks is due to the fact that the necessary data can be accessed on different computers. In addition, distributed computing systems, which are formed from autonomous resources, can change their architecture dynamically. Management of such distributed computer systems requires the search for new computational models and the search for architectural solutions to build new systems that would meet the current level of development of information technology.Item Дослідження структури сервовитної плівки на поверхні тертя з фулереновими композиціями(ЦНТУ, 2021) Кравцов, А. Г.; Кravtsov, A.У роботі представлені експериментальні результати дослідження поверхонь тертя без застосування і при застосуванні фулеренової композиції в мастильному матеріалі. Доведено, що параметри профілю мікрорельєфу і показники шорсткості поверхонь тертя після застосування в мастильному матеріалі фулеренової композиції суттєво відрізняються. Наведено результати Фур'є-аналізу, які дозволяють стверджувати, що при застосуванні фулеронової композиції суттєво зростає рівень анізотропії субблоків структури, практично в 2 рази, що свідчить про перехід трибосистеми на новий, вищий рівень самоорганізації. Хімічний аналіз поверхонь тертя при застосуванні фулеренової композиції показав збільшенням процентного вмісту вуглецю при одночасному зменшенню процентного вмісту кисню. The paper presents the experimental results of the study of friction surfaces without the use and when using a fullerene composition in a lubricant. It is shown that the parameters of the microrelief profile and the roughness of the friction surfaces after application of the fullerene composition in the lubricant differ significantly. The thickness of the lubricating film affects the amount of working roughness Ra and Sm due to the formation of "cross-linked structures" of micelles and clusters, which are held on the friction surface by electrostatic interaction. Such structures "align" the friction surface by reducing the arithmetic mean deviation of the profile points Ra and increasing the average pitch of the inequalities along the midline of the profile Sm. The results of the Fourier analysis, which allow us to state that the use of a fullerene composition leads to a decrease in the main stress vector in both steel and bronze triboelements in accordance with the vector of the sliding direction. When using the fullerene composition, the level of anisotropy of the subblocks of the structure increases significantly, almost 2 times, which indicates the transition of the tribosystem to a new, higher level of self-organization. After chemical analysis of the friction surfaces using a fullerene composition, it was found that on the friction surface there is a structure with a high carbon content. This result confirms the working hypothesis that it is a "crosslinked" structure of micelles, where the nucleus of the micelle is a molecule, or several molecules of fullerene, to which are attached molecules of oleic acid solvent. This conclusion is confirmed by the increase in the percentage of carbon C = 24,3…29,2 %, while reducing the percentage of oxygen from 18,4 % to 7,4 %. The latter chemical elements remain almost unchanged. This result allows us to conclude that a structure is formed on the friction surface, which contains the chemical element carbon, the ratio of which significantly exceeds other chemical elements.Item Modeling of Working Processes of an Adjustable APN Type PVC 1.85 Taking Into Account Parametric Oscillations(ЦНТУ, 2021) Shargorodskyi, S.; Rutkevych, V.; Zakrevskyi, V.; Шаргородський, С. А.; Руткевич, В. С.; Закревский, В. П.The paper presents the calculation results of the two mathematical models of the variable displacement axial piston pumps PVC 1.85. In the first mathematical model of the pistons averaged force was used, the application point of which corresponds to the offset of the swash plate’s swivel axis. In the second mathematical model the parametric change of the pistons consolidated force magnitude and the coordinates of its application point was taken into account. В роботі представлені результати розрахунку двох математичних моделей регульованого аксіального роторно-поршневого насоса PVC 1.85. У перші математичні моделі використовувалося усереднене усилення поршнів, точка прикладання якого відповідає зсуву осі повороту похилого диска. У другі математичні моделі враховувалися параметричні зміни величини зведеної сили поршнів і координати точки її застосування. Порівняння результатів розрахунку в двох моделях показали їх істотне розходження. Так, якщо при зсувах осі повороту похилого диска на 5-7 мм результати розрахунку статичних характеристик з урахуванням різних моделей дії зведеної сили мало відрізняються, то для малих значень зміщення осі повороту похилого диска відмінності значні. Якщо для зміщення осі повороту в 1 мм по першій моделі отримуємо похибку подачі насоса близько 3,5 %, то для розрахунку з урахуванням параметричної зміни зведеної сили поршнів відхилення статичної характеристики від заданої наближається до 30 %, що досить близько до реальних характеристик насоса. Тому, доцільно при виконанні розрахунків по вибору параметрів регульованих аксіальних роторно-поршневих насосів враховувати параметричні залежності зміни параметрів насоса. Результати моделювання свідчать про істотний вплив таких параметрів регульованих аксіальних роторно-поршневих насосів типу PVC 1.85, як зазори в золотникових парах LS – регулятора і зміщення осі нахилу похилого диска щодо осі обертання блоку циліндрів на якість статичних характеристик, що визначають залежність подачі робочої рідини від тиску на виході насоса. Технічними умовами на виготовлення золотникових пар встановлені допуски, при яких зазори в парах можуть перевищувати 0,02 мм. Виконано дослідження впливу величини зазначених зазорів на стабільність статичних характеристик. Рекомендовано для забезпечення стабільності подачі насоса встановити допустимі зазори в золотникових парах в межах 0,004-0,006 мм. Досліджено вплив величини зміщення осі повороту похилого диска щодо осі обертання блоку циліндрів на стабільність подачі насоса. Проаналізовані статичні характеристики насоса розраховані при величинах зсуву осі повороту похилого диска на 1 мм, 3 мм, 5 мм і 7 мм. Встановлено, що збільшення зсуву осі повороту похилого диска підвищує стабільність подачі насоса в залежності від навантаження виконавчого гідродвигуна. При зсувах осі повороту похилого диска щодо осі обертання блоку циліндрів на 5 мм і 7 мм відхилення величини подачі насоса від заданої не перевищує 1,5 %. У той же час при зменшенні величини зміщення до значень 1 мм і 3 мм істотно в разі використання насоса PVC 1.85 погіршується якість статичних характеристик. Відхилення статичних характеристик насоса від заданих зростає при зменшенні зміщення осі повороту похилого диска і при зміщенні на 1 мм може досягати 30 %, що свідчить про непридатність даного конструктивного рішення.Item Зміцнення деталей з алюмінієвих сплавів мікродуговоговим оксидуванням(ЦНТУ, 2021) Кулєшков, Ю. В.; Красота, М. В.; Руденко, Т. В.; Осін, Р. А.; Крошка, В. Д.; Kuleshkov, Yu.; Krasota, M.; Rudenko, T.; Osin, R.; Kroshka, V.У статті наведено результати аналізу можливості використання нового способу зміцнення робочих поверхонь деталей – мікродугового оксидування для підвищення зносостійкості робочих поверхонь деталей, виготовлених з алюмінієвих сплавів, зокрема корпусів шестеренних насосів типу НШ. У роботі викладена сутність процесу зміцнення деталей мікродуговим оксидуванням, представлені основні фізико-механічні характеристики зміцнюючого покриття. Відзначено, що міцність зчеплення і механічні властивості покриття багато в чому залежать від стану зміцнюючої поверхні, зокрема від методу попередньої обробки. При цьому встановлено, що зміцнюючі покриття металу після пластичного деформування мають більшу міцність зчеплення, більшу товщиною і твердістю. Представлені основні відомості про мікродугове оксидуванні, які на думку авторів будуть сприяти освоєнню маловивченого способу зміцнення в ремонтному виробництві. The purpose of the research is to analyze the scientific and technical information to determine the possibility of strengthening the parts of aluminum alloys by microarc oxidation, in particular gear pump housings. The article presents the results of the analysis of possibility of using a new method of hardening roboczych surfaces - micro-arc oxidation to enhance the wear resistance of working surfaces of parts made of aluminum alloys, in particular housings, gear pumps NSH. The paper describes the essence of the process of hardening parts by microarc oxidation, presents the main physical and mechanical characteristics of the hardening coating. It is noted that the adhesion strength and mechanical properties of the coating largely depend on the state of the surface to be strengthened, in particular, on the method of pretreatment. At the same time, it was found that the strengthening coating of the metal after plastic deformation has a greater adhesion strength, greater thickness and hardness. The paper presents the basic information about microarc oxidation, which, according to the authors, will contribute to the development of the method in the poorly studied method of hardening in repair production. It can be concluded that the ceramic coatings obtained by microarc oxidation can be recommended for the restoration and strengthening of aluminum parts of gear pumps, in particular the pump housing.Item Відновлення поршневих пальців гарячим пластичним деформуванням(ЦНТУ, 2021) Кулєшков, Ю. В.; Красота, М. В.; Руденко, Т. В.; Осін, Р. А.; Рева, В. Г.; Kuleshkov, Yu.; Rudenko, T.; Krasota, M.; Osin, R.; Reva, V.Одним з перспективних методів відновлення поршневих пальців шатунно – поршневої групи двигунів внутрішнього згорання є метод гарячої пластичної деформації. Процес відновлення поршневих пальців гарячим пластичним деформуванням дозволяє підвищити їх міцність і, зокрема втомну міцність. При розробці технологічного процесу відновлення поршневих пальців із використанням методу гарячої пластичної деформації шляхом його роздачі пуансоном в штампі виникає задача визначення зусилля, яке необхідно для якісного проведення процесу деформації. У статті пропонуються теоретичні основи розрахунку зусиль деформації. Результат був отриманий на основі обраної схеми формоутворення. The aim of the study is to create a theoretical basis that allows to calculate the forces of hot plastic deformation of the piston pin. One of the promising methods of restoring the piston fingers of the connecting rod - piston group of internal combustion engines is the method of hot plastic deformation. The process of restoring the piston fingers by hot plastic deformation can increase their strength and, in particular, fatigue strength. When developing the technological process of restoration of piston fingers using the method of hot plastic deformation by distributing it with a punch in the stamp, there is a problem of determining the effort required for high-quality deformation process. The article offers the theoretical basis for calculating the deformation forces. The result was obtained on the basis of the selected scheme of formation. As a result of the calculations we can conclude: 1. Restoration of the piston finger by hot plastic deformation allows to restore 95% of the fingers which have arrived in repair. 2. Piston fingers restored by hot plastic deformation in their technical parameters are not inferior to the new, achieved - "healing" of microcracks, creating internal compressive stresses, and grinding grain, which strengthens the material of the piston finger, in particular increasing its fatigue strength by 15… 20% . 3. As a result of theoretical studies of the resistance of the metal to plastic deformation were obtained dependences of the specific force on the punch depending on the ratio of the diameters of the workpiece.Item Вплив складу електроліту на характеристики синтезованого під час твердого анодування алюмінію оксидного шару(ЦНТУ, 2021) Студент, М. М.; Гвоздецький, В. М.; Веселівська, Г. Г.; Задорожна, Х. Р.; Мардаревич, Р. С.; Сірак, Я. Я.; Маркович, С. І.; Student, M.; Hvozdetskii, V.; Veselivska, H.; Zadorozhna, K.; Mardarevych, R.; Sirak, Ya.; Markovych, S.Тверде анодування виконано за температури –4...0 °С впродовж 60 хв. Як базовий електроліт використано 20%-й водний розчин H2SO4. Під час анодування густина струму становила 5 A/дм2. Щоб з’ясувати вплив сильних окиснювачів на характе¬ристики анодних шарів (оксидних), в електроліт додавали 30; 50; 70 та 100 г/л перекису водню (H2O2). В деяких випадках його продували озоно-повітряною сумішшю з розрахунку 5 мгхв/л озону. Встановлено, що оксидний шар (Al2O3H2O) під час твердого анодування на алюмінієвих сплавах формують не лише іони кисню, які утворюються внаслідок розкладу води, а також його нейтральні атоми, які форму¬ються через розкладання перекису водню та озону. Виявлено, що перекис водню, а також продування електроліту збільшують товщину та мікротвердість анодного шару на 50% внаслідок зниження вдвічі кількості молекул води в оксиді алюмінію. Перекис водню та озон, очевидно, зменшують і товщину бар’єрного шару покриття, крізь який проникають іони кисню та алюмінію, які, з’єднуючись, формують оксидний шар. The aim of the study. By introducing strong oxidizers to the electrolyte form anode layers on the surface of aluminum with increased mechanical characteristics. To determine the effect of the duration of the formation of an anode layer to change its properties. Hard anodizing was performed at a temperature of –4...0°C for 60 min. A 20% aqueous solution of H2SO4 was used as the base electrolyte. During anodizing, the current density was 5 A/dm2. To determine the effect of strong oxidants on the characteristics of the anode layers (oxide), 30 were added to the electrolyte; 50; 70 and 100 г/лof hydrogen peroxide (H2O2). In some cases, it was purged with an ozone-air mixture at a rate of 5 mgmin/l of ozone. It was found that the oxide layer (Al2O3H2O) during hard anodizing on aluminium alloys forms not only oxygen ions, which are formed by the decomposition of water, but also neutral oxygen atoms, which are formed by the decomposition of hydrogen peroxide and ozone. It was found that hydrogen peroxide, as well as blowing the electrolyte with an air-ozone mixture increase the thickness and microhardness of the anodized layer by 50% due to the reduction of the number of water molecules in alumina by half. Hydrogen peroxide and ozone apparently also reduce the thickness of the barrier layer of the coating, through which oxygen and aluminium ions penetrate and which, when combined, form an oxide layer. Conclusions. 1. It has been established that aluminum anodizing for 60 minutes. provides an increase in its properties. Changing the composition of the electrolyte contributes to the growth of microhardness in 1.2 ... 1.7 times. The resistance of abrasive wear increases with the content of different amounts of applications in the electrolyte and the maximum is at 30 g / l H2O2. Blowing the base electrolyte ozone provides an increase in the microhardness of the layer from 380 to 510 HV. The higher loss of mass for higher microhardness is caused by an increase in porosity of coatings. 2. It is determined that an increase in the anodization time in the baseline electrolyte to 120 and 180 minutes contributes to the growth of microhardness to 640 HV compared to an anodized layer for 60 minutes. Loss of mass in the study of abrasive wear is less than 3-4 times with longer anodation than at 60 minutes in the baseline electrolyte.Item Дослідження напруженого стану багатоцільового змінного бульдозерно-захватного робочого обладнання(ЦНТУ, 2021) Пантелеєнко, В. І.; Червоноштан, А. Л.; Пушенко, В. А.; Карпушин, С. О.; Panteleenko, V.; Chervonoshtan, A.; Pushenko, V.; Karpushyn, S.В статті представлено змінне робоче обладнання на базі мобільного шарнірно-зчленованого колісного шасі високої прохідності, а саме бульдозерний відвал в поєднанні із захватним пристроєм для виконання різних робочих операцій, та проведено дослідження напруженого стану найбільш відповідальних елементів робочого обладнання в програмному середовищі «SolidWorks». Дослідження проведені в межах діючих навантажень та прийнятого матеріалу для їх виготовлення, а також визначена кількість циклів навантаження до втрати цими елементами тривкісної стійкості за межею плинності матеріалу. Дослідження напруженого стану елементу робочого обладнання показало, що при статичному навантаженні в межах 710 кН, матеріал робочого обладнання та його конструкція витримують навантаження по всім критеріям програми «SolidWorks». Дослідження при різній кількості циклів навантаження показали, що деталь витримує при даному матеріалі приблизно 1000000 циклів навантаження, а для виготовлення елементів робочого обладнання доцільно використовувати сталь 10ХСНД. The article is devoted to the development and presentation of the design of changeable, bulldozer-gripping, multi-purpose work equipment for the mobile hinge-united wheeled chassis of high passability, modeling the load on work equipment within the software "SolidWorks" to optimize process or to check geometric and weight parameters in order to justify the material for long-term resistance. The changeable working equipment on the basis of the mobile hinge-united wheeled chassis of high passability, namely the bulldozer dump in combination with the gripping device for performance of a wide range of working operations is presented. Changeable work equipment provides: - development and movement of soils of I-III categories at a distance of up to 100 m, digging up and backfilling of trenches and ditches; - forming of embankments, cutting of terraces, performance of planning, cleaning and preparatory works by the main dump; - capture, fixing and transportation of goods; - loosening of soils of IV-V categories; - uprooting of stumps; - extraction and movement of boulders; - installation and dismantling of vertical elements (racks, pillars), horizontal long elements (curb, paving slabs, pipeline elements,…). Also the study of the stress state of the most responsible elements of the working equipment was carried out in the software environment "SolidWorks" within the existing loads and the accepted material for their manufacture. The number of load cycles before the loss of these elements of long-term resistance beyond the yield strength of the material was determined. The conducted researches allowed to establish: - when modeling the stress state of the element of working equipment (clamping frame) in the environment "SolidWorks" at static load within 710 kN, the clamping frame material and its design withstand working loads according to all criteria of the program "SolidWorks": fatiguing destruction, loss of stability, margin of strength, deformation and displacement that occur under load. The load acting on this element in the process of work was determined using the formed calculation schemes and standard methods; - the design of the clamping frame made of steel 10HSND withstands without signs of destruction of about 1,000,000 load cycles. A further increase in the number of load cycles leads to the destruction of this structural element; - for the manufacture of elements of working equipment, it is advisable to use steel 10HSND. More durable grades of steel are inexpedient from an economic point of view, and steels with a yield strength of less than 390 H/mm2 do not have a sufficient margin of safety.Item Прогнозування і управління надійністю в умовах застосування запобіжних пристроїв з детермінованим навантаженням спрацьовування(ЦНТУ, 2021) Алфьоров, О. І.; Гринченко, О. С.; Alfyorov, A.; Grynchenko, O.Викладено основні теоретичні положення методології прогнозування механічної надійності в умовах багаторазового впливу випадкових екстремальних навантажень. Розглядаються способи прогнозування та управління надійністю в умовах використання запобіжних пристроїв. Наведені моделі надійності елементів і систем, які захищають від багаторазового впливу перевантажень за допомогою ЗП, у якого навантаження спрацьовування практично постійна. Reliability prediction of machinery parts being designed is primarily aimed at avoiding mechanical failures in service, caused by the influence of force mechanical interaction of parts among themselves and with the environment. Special attention should be given to sudden mechanical failures due to the fact that their development, unlike gradual failures, as a rule, does not lend itself to individual diagnosis and prevention. In addition, as practice shows, sudden failures can often occur in the initial operation period of the equipment, which adversely affects its competitiveness when it is introduced to the market. Most transport, agricultural, road-building and other mobile machines has operating conditions, use modes, and, therefore, modes of mechanical loads of elements with a wide range of variation. Most time, a machine normally operates under normal (nominal) load conditions, whereby long-term performance and durability should be provided. However, in some relatively rare cases, some parts of machines experience short-term and repeatedly repeated effects of extreme loads close to breaking or inelastic material deforming material details. The book is devoted to a brief review of the fundamentals of one of the many directions of science of reliability - predicting risks of sudden mechanical failures and associated reliability indicators. The safety factor is a generalized parameter which in many respects determines the future material consumption and the cost price of the designed product. Therefore, dependencies linking the safety factors of the machine parts with the predicted reliability indexes allows, at the design stage, to choose a rational and economically feasible option to ensure a sufficient level of reliability. The same concerns justification for tusing safety devices that provide mechanical reliability. Therefore, the use of a set of methods for forecasting and managing reliability stated in the book should improve the efficiency of work related to the design of engineering products. The above reliability models of elements and systems protected from repeated impact of overloads by means of a safeguard with a nearly constant actuation load can serve as a theoretical basis when being designed and during modernization of machinery elements to manage reliability rationally.Item Optimal control of nonlinear stationary systems at infinite control time(ЦНТУ, 2021) Goncharenko, B.; Vikhrova, L.; Miroshnichenko, M.; Гончаренко, Б. М.; Віхрова, Л. Г.; Мірошніченко, М. С.The article presents a solution to the problem of control synthesis for dynamical systems described by linear differential equations that function in accordance with the integral-quadratic quality criterion under uncertainty. External perturbations, errors and initial conditions belong to a certain set of uncertainties. Therefore, the problem of finding the optimal control in the form of feedback on the output of the object is presented in the form of a minimum problem of optimal control under uncertainty. The problem of finding the optimal control and initial state, which maximizes the quality criterion, is considered in the framework of the optimization problem, which is solved by the method of Lagrange multipliers after the introduction of the auxiliary scalar function - Hamiltonian. The case of a stationary system on an infinite period of time is considered. The formulas that can be used for calculations are given for the first and second variations. It is proposed to solve the problem of control search in two stages: search of intermediate solution at fixed values of control and error vectors and subsequent search of final optimal control. The solution of -optimal control for infinite time taking into account the signal from the compensator output is also considered, as well as the solution of the corresponding matrix algebraic equations of Ricatti type. В статті наведене вирішення проблеми синтезу керування для динамічних систем, які описуються лінійними диференційними рівняннями, що функціонують у відповідності з інтегрально-квадратичним критерієм якості в умовах невизначеності. Зовнішні збурення, похибки та початкові умови при цьому належать певній множині невизначеностей. Тому проблема пошуку оптимального керування у вигляді зворотного зв’язку за виходом об’єкта представлена у вигляді мінімаксної задачі оптимального керування за умов невизначеностей. 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. Розглянуто випадок стаціонарної системи на нескінченному відтинку часу. Приведені для перших та других варіацій 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 -оптимального керування на нескінченому часі з врахуванням сигналу з виходу компенсатора, а також – розв’язання відповідних матричних алгебраїчних рівнянь типу Рікатті.Item Технології організації дистанційного навчання в Україні(ЦНТУ, 2021) Голик, О. П.; Каліч, В. М.; Жесан, Р. В.; Волков, І. В.; Holyk, O.; Kalich, V.; Zhesan, R.; Volkov, I.В статті виконано огляд та аналіз технологій для дистанційної форми навчання в Україні, їх переваги та недоліки. Запропоновано заходи для покращення ефективності організації дистанційної форми навчання. To prevent the spread of coronavirus infection, educational institutions from time to time switch to distance learning. The article reviews the ways of organizing distance learning in Ukraine, existing technologies for distance learning, electronic resources, and educational platforms. The most common web services for online learning are considered. The advantages and disadvantages of distance learning in the conditions of classical education are determined. As a result, it was found that the disadvantages outweigh the advantages, which significantly affects the quality of education as a whole. The main disadvantages: the low level of digital literacy, insufficient control over the acquisition of knowledge, and lack of social interaction between peers. Despite these shortcomings, the organization of distance learning by the Ministry of Education and Science of Ukraine and educational institutions is performed at a sufficient level. However, this process needs to be improved in terms of privacy, data protection and digital literacy. To address the lack of proper parental control, it is proposed at the state level to provide parents with the opportunity to be present directly during their children's distance learning, while being able to maintain their jobs and wages.Item Пристрій для корекції психоемоційного стану людини(ЦНТУ, 2021) Щєпін, В. В.; Трушаков, Д. В.; Сіріков, О. І.; Shchiepin, V.; Trushakov, D.; Sirikov, O.Статтю присвячено результатам розробки електронного пристрою, що випромінює різнокольорові світлові ефекти для покращення психоемоційного стану людини. На основі проведеного аналізу існуючих пристроїв запропонована та виготовлена власна конструкція електронного приладу, що випромінює різнокольорові світлові ефекти, а також вимірює основні параметри навколишнього середовища - температуру, вологість та атмосферний тиск. Він здатний, за даними цих вимірювань, керувати пристроями зміни мікроклімату в середині приміщення, наприклад, кондиціонером, зволожувачем повітря, опаленням. Проведені експериментальні клінічні дослідження виготовленого пристрою в лікарні КНП «Обласна клінічна психіатрична лікарня Кіровоградської обласної ради» шляхом зняття енцефалограм головного мозку. Отримані позитивні результати, що підтверджують здатність розробленого пристрою впливати на психоемоційний стан людини. The article is devoted to the process of correction (improvement) of a person's psycho-emotional state by creating an electronic device that emits multicolored light effects. The set of researches carried out in the work represents the solved problems in the field of creation of electronic devices for medical purposes. On the basis of the analysis of existing devices, an own design of an electronic device is proposed, based on the emission of various light effects, which allows you to correct the psychoemotional state of a person. A working model of an electronic device has been manufactured, it emits multi-colored light effects, and also measures the main parameters of the environment - temperature, humidity and pressure. Experimental clinical studies of the manufactured device were conducted in the hospital of the Regional Clinical Psychiatric Hospital of the Kirovohrad Regional Council. Experimental clinical studies of the manufactured device were performed by taking encephalograms of the brain. Obtained positive results, confirming the ability of this device to improve the psycho-emotional state of a person.Item Дослідження впливу навантаженості на конструктивні елементи шарнірних машин для дорожнього будівництва(ЦНТУ, 2021) Хачатурян, С. Л.; Іваненко, О. І.; Щербак, О. В.; Khachaturyan, S.; Ivanenko, O.; Shcherbak, O.Останнім часом у дорожньому будівництві зростає номенклатура дорожньо-будівельної техніки, базовими агрегатами котрих є шарнірно-зчленовані тягачі. Виникає гостра необхідність у дослідженні робочих процесів таких машин. Характерним для робочого режиму шарнірно-зчленованих будівельно-дорожніх машин є виникнення значних динамічних навантажень на робоче обладнання та елементи конструкції при виконанні ними різноманітних технологічних операцій. У зв’язку з цим нагальним є проведення досліджень, спрямованих на визначення впливу динамічних навантажень на найбільш вразливі елементи конструкції шарнірно-зчленованої машини, а саме – шарнірне з’єднання піврам і гідроциліндрів рульового механізму. Проведено дослідження навантаженості конструктивних елементів шарнірно-зчленованих машин (шарнірного з’єднання та гідроприводу рульового керування) в робочому режимі, який відповідає явищу нишпорення. Дослідження виконано на базі узагальненої математичної моделі з використанням комп’ютерного моделювання. Саме такий підхід дозволяє використовувати результати досліджень при проектуванні та виготовленні шарнірно-зчленованих будівельно-дорожніх машин для забезпечення високого рівня надійності. On the basis of machines with an articulated frame it is possible to create a complex of machines for road construction, repair and maintenance. Therefore, a number of comprehensive studies are needed to increase their reliability and durability. This is especially true of the main joints of the articulated joint and the hydraulic steering, which ensure the rotation of the frame parts around the vertical hinge. The research was performed in two stages. At the first stage the mathematical model of dynamic interaction of the working equipment of the car with the developed environment was created and investigated. In the second stage, a machine experiment was performed to determine the loads on the bearing system. The mathematical model is based on the physical model of the loader, which consists of three elements: two hinged parts of the frame, one installed energy module, the other ‒ the technological module and the connecting and control module. The Lagrange equation of the second kind served as a basis for modeling the dynamics of the equivalent calculated dynamic model. The solution of the complex system of differential equations allowed to obtain all the required values, which have a significant impact on the formation of the load of the coupling-control device. According to the results of mathematical modeling, the ranking of factors that affect the load of the hydraulic drive of the coupling and control device. The machine experiment allowed to determine the load on the load-bearing system and to study the effect of the impact loads from the working equipment on the hinged connection of the frame parts. As the analysis of the mathematical model showed, the place of application of force to the bucket, the angle of assembly of the frame parts and the initial speed of the loader have a significant effect on the load of the hydraulic drive. The load of the hydraulic cylinders is determined by the place of application of force to the bucket. The change in the circular torque of the coupling and control module, taking into account the characteristics of the material being developed and the stiffness of the tires, must be taken into account when calculating the frame of the articulated machine and the hydraulic drive.Item Проблема надійності водопровідних мереж на прикладі міста Кропивницького(ЦНТУ, 2021) Клименко, В. В.; Ковальчук, Н. В.; Гуцул, В. І.; Телюта, Р. В.; Klymenko, V.; Kovalchuk, N.; Hutsul, V.; Teliuta, R.В статті проаналізовано причини аварій та витоків на водопровідних трубах розподільчої мережі м. Кропивницького та обраховано статистичні дані експлуатаційної організації по аварійним ситуаціям при експлуатації трубопроводів діаметром від 25 до 1100 мм протягом останніх п’яти років. Встановлено, що основними видами пошкоджень труб водопровідної мережі є : наскрізні свищі сталевих труб – 54,4%; корозія сталевих труб – 25,6%; розчеканка стиків чавунних труб – 9,7%, переломи та тріщини чавунних труб – 6,1%; тріщини на стиках пластикових труб та інші – 4,2%. Отримано аналітичні залежності середнього значення параметра потоку відмов трубопроводу ω0ср від діаметра труб D та підтверджено тенденцію зменшення ω0ср при збільшенні D. Рекомендовано для підвищення надійності водопровідних мереж проводити заміну 2% мережі на рік та використовувати пластикові труби. Для зменшення ω0ср, зокрема на ділянках труб з понаднормовим терміном експлуатації, показана доцільність установлення парціально безпосередньо в трубопровід водоповітряних гасників коливань тиску, в яких відбувається поступове і повне гасіння ударної хвилі. The article presents the analysis of statistical data of the causes of breakages and leaks in water pipes of the distribution network of Kropyvnytskyi. Breakage statistics for pipelines with a diameter of 25 to 1100 mm during the last five years were calculated. As a result of segmental analysis, it was found that the main types of damage to the pipes of water supply system are through fistulas of steel pipes – 54.4% and corrosion – 25.6%; loss of integrity of cast iron pipes on joints – 9.7%, fractures and cracks of cast iron pipes – 6.1%; fractures in joints of polyethylene pipes and other damages – 4.2%. To characterize the reliability of the municipal water supply networks, the pipeline failure flow parameter ω was used. It was defined as the ratio of the number of failures of the water supply network section to the observation period and the length of pipe network sections of the corresponding diameter. The calculation of interval estimates for the failure rate parameter ωо for steel and cast iron pipes of the water distribution network of Kropyvnytskyi was carried out. According to the operational organization 84% of the network was laid using these pipes and analytical expressions were obtained to determine average values of ω0ср depending on their diameter. Significantly higher values of ω0ср were noted in comparison with similar ones given in the literature for other cities, which can be explained by a significant excess of the standard service life of 85% of steel and 50% of cast iron pipes in the water supply network of Kropyvnytskyi. To increase the reliability of water supply networks, it is recommended to implement the experience of European countries and replace 2% of the network per year and use polyethylene pipes. To reduce the failure factor of water supply networks, particularly in those areas where overtime pipes are used, the expediency of partial installation of water-air dampers for pressure fluctuations directly in the pipeline, in which there is a gradual and complete damping of the shock wave. Approbation of a prototype of a hydraulic shock absorber of this design was carried out in the hydraulics laboratory at Central Ukrainian National Technical University and its efficiency and high efficiency at full shock wave damping was confirmed.Item Вплив форми кованого однорогого гака на його ефективність(ЦНТУ, 2021) Портнов, Г. Д.; Тихий, А. А.; Дарієнко, В. В.; Пукалов, В. В.; Portnov, G.; Tykhyi, A.; Dariienko, V.; Pukalov, V.Виконано аналіз геометричних параметрів вантажного кованого однорогого гаку. Обґрунтовано конструктивні параметри виробу шляхом дослідження напруженого стану твердотільної моделі гака. Запропонована лінійка вантажних гаків зі зміненою формою перерізів, яка теоретично дозволяє зменшити масу на 10% при збереженні вантажопідйомності. Запропонована заміна прямолінійних сторін трапеції перерізів на криволінійні. The article analyzes the cargo forged unicorn hook. The design parameters of the product are substantiated by building a solid model of the hook. The line of cargo hooks with the changed form of sections which theoretically allows to reduce weight by 10% at preservation of loading capacity is offered. Comparison of standards shows that at equal loading capacity at identical classes and groups of classification the size and mass characteristics of products differ in times, and not in all cases in favor of standard hooks. Operational tests show that the shape of the hook must ensure its minimum weight with sufficient strength, if possible the same in all sections when the operating conditions and manufacturing technology. It was found that the contours of the upper and lower parts of the cross sections of the hooks are not subject to change. The geometric ratios of the cross-sectional dimensions of the hooks, as well as the threaded part can be considered determined theoretically and experimentally as optimal. Changing the contour is carried out by replacing the rectilinear sides of the trapezoid sections with curved ones. The obtained pictures of stress distribution in the hook body make it possible to choose the path of design optimization in the direction of changing the contours of the equatorial and meridional sections of the fourth quadrant of the hook contour. The proposed change of the contour is carried out by replacing the rectilinear sides of the trapezoidal sections with curved ones. The stress-strain state with visualization and stress distribution is presented, the parameters of the hook are substantiated by building a solid model in the CAD complex Solidworks. The study of the stress distribution pattern made it possible to propose cross-sectional shapes with the subsequent calculation of the stress-strain state of the created model. Material consumption efficiency due to the optimization increases by 10.8% without reducing the load capacity. The changes in the maximum displacement in the proposed model are insignificant (2.55 mm vs. 2.33 mm in the model GOST 2105-75). Recommendations proposed based on the study of one model configuration can be extended to others, taking into account the technology of manufacturing the product.Item Пропускна спроможність і вантажопідйомність кузовних машин для внесення твердих органічних добрив(ЦНТУ, 2021) Лімонт, А. С.; Ломакін, В. О.; Лімонт, З. А.; Limont, A.; Lomakin, V.; Limont, Z.Мета дослідження полягала у визначенні і дослідженні пропускної спроможності кузовних машин для внесення твердих органічних добрив залежно від вантажопідйомності цих машин. Методика дослідження базувалася на використанні основних засад кореляційно-регресійного аналізу. Залежно від вантажопідйомності машин зміна їх пропускної спроможності описується рівнянням сповільнено зростаючої степеневої функції з визначеними коефіцієнтом кореляції і кореляційним відношенням пропускної спроможності машин на їх вантажопідйомність. Solid organic fertilization of soil proves one of the most important factors which contributes to increasing the yielding capacity of farm crops and improving their production qualities. Along with other means of mechanization body machines are used for the mechanized fertilization of soil through distributing fertilizers along the field surface. The paper is aimed at determining and investigating the carrying capacity of body machines used for applying solid organic fertilizers depending on their load-carrying capacity. The research technique lies in the comparative analysis of the determined resultative and factorial characters on the basis of the information obtained from the enterprises wlurh produce body machines. The information was chosen from the catologues of farm machinery and folders of the corresponding enterprises that produce tluse machines. The carrying capacity of machines was determined as the second-by-second advance of fertilizers in mass units (kilograms) to working parts of spreaders through the corresponding calculations; and the processing of harvesting and calculated data was carried out on the principles of the correlation and regression analysis, as wele as with the use of standard computer programs. The volume of statistical sampling amounted to 43 pairs of the investigated characters. The above has made it possible to estaflish. The positive correlation link between the carrying capacity of machines and their load-carrying capacity with the correlation coefficient amounting to 0.647 according to the correlation link of the resultative character on the factorial one, which equals 0.671. To ultimately determine the character of the relation between the investigated characters the authors accomplished the beveling of statistical data related to the carrying capacity of machines depending on their load-carrying capacity in the form of equations with straight line with positive angular coefficient and a number of curved lincar dependences. With iespeet to R2-coefficient the best correlation with experimental data was achieved through their approximation by means of equations of slow increasing step function. Of the investigated change is presented by the equation of the increasing hyperbola (R2=0.820), then according to the hyperbola asymptote with the load-carrying capacity increase of more than 20 tons their carrying capacity can amount to the marginal value of 25 kg/ses. The investigated dependences have to be taken into account when designing body machines used for applying solid organic fertilizers, as well as when using them for soil fertilization under the technological processes of mechanized growing of farm crops.Item Визначення закономірностей оцінок показників якості технологічного процесу на безрозмірній шкалі(ЦНТУ, 2021) Кім, Н. І.; Kim, N.В статті визначено головні умови до кількості і якості статистичної інформації для управління якістю технологічного процесу. Показано, що правильність і ефективність вирішення практичних завдань, застосовуючи статистичні методи оцінювання якості, визначається обсягом інформації про функціонування технологічного процесу. Представлено результати дослідження, пов'язані з визначенням закономірностей розподілу оцінок показників якості технологічного процесу на безрозмірній шкалі. The purpose of the article is to study the patterns of evaluation of quality indicators of the technological process on a sizeless scale. The quality of production depends on the quality of technological processes, namely - many factors of technological, technical and organizational nature. The technological process is the basis of any production process, is the most important part of it, associated with the processing of raw materials and its transformation into finished products. Product quality is the most important indicator of companies seeking to develop and succeed in competition among other manufacturers. This issue is especially relevant for Ukrainian companies seeking to be competitive in the European and world markets. To manage the quality of the object often have to use statistical methods of evaluation and management, where, as basic information you need to know not the law of distribution of quality in its units, and know the law of distribution of their assessments on a sizeless scale, therefore, research related to determining the patterns of distribution of assessments of quality indicators of the technological process on a sizeless scale. Knowing the law of distribution of unit quality indicators of the object of qualimetry and knowing the dependence with their estimates on a sizeless scale, it is possible to solve practical problems to determine the probability of getting estimates of quality indicators in a given interval. The solution of such problems is relevant in determining the risks of the processes of quality management systems, or determining the reliability of the technological process and other indicators. As a result of the study, the main conditions for the quantity and quality of statistical information were identified. It is shown that the correctness and efficiency of solving practical problems, using statistical methods of quality assessment, is determined by the amount of information about the functioning of the technological process, which can be divided into conservative and operational. Conservative information includes knowledge of the distribution law and finding effective statistical estimates of its parameters, and operational – the sample size.Item Ідентифікація несправностей опор амортизаційних стійок легкових автомобілів(ЦНТУ, 2021) Красота, М. В.; Василенко, І. Ф.; Магопець, С. О.; Бевз, О. В.; Осін, Р. А.; Крилов, О. В.; Krasota, M.; Vasylenko, I.; Mahopets, S.; Bevz, O.; Osin, R.; Krylov, O.В статті розглянуті особливості конструкцій опор амортизаційних стійок легкових передньопривідних автомобілів. Визначено основні несправності, які можуть набувати опори амортизаційних стійок в процесі експлуатації, а саме зношування опорного підшипника, а також, вихід з ладу гумового демпфуючого елементу. Приведено аналіз чинників, які інтенсифікують процес зношування опорного підшипника. Розглянуто ознаки виходу з ладу опорного підшипника та гумового демпфуючого елементу опори амортизаційної стійки. Запропоновано метод інструментального діагностування опор амортизаційних стійок. The goal of current research is the systematization of information from existent constructions of upper supports, features of support elements load depending on their constructions, analysis aspects, which influence supports attrition and their probable defects, and also giving recommendations for diagnostics. The informational analysis made due to existent upper supports constructions, features of their action in exploitation conditions, considered factors which influence on supports attrition, and their probable defects. Considered supporting bearer and rubber damping elements of damper strut supports fail indications. Fail of rubber damping elements characterized by the range of attributes. Due to car exploitation take place support detail attrition, rubber damping elements of supports waste their elasticity, crack and delaminate from the metal details, rubber damping supports stretch, which leads to support`s contact with upper springs cap and attends with singular thumps. Due to bearing attrition level of rattling and decreasing driving comfort are much higher than due to rubber element attrition. Features of increased bearing attrition are next: rattling by rudder turning occurrence (can also take place on the steering wheel), deterioration of car control. Bearing attrition appears in terms of squeaks and jerks in the process of steering wheel turning in the cars without a power steering. Due to attrition bearing starts to play, thump, and damper piston rod deviates from own axle. During car motion on the small roughs with depleted bearings also perceived rattling from the side of suspender, which sometimes can be difficult to identify, because it is analogous to rattling caused by attrition of other details of suspender or steerage. Offered to realize damper strut supports diagnostics by the way of support` action in a car moving conditions on the pocky surface simulation, to solve this task recommended to use vibration stand for suspender diagnostics. Offered to use the identification of hits and vibrations in foreworn supports via vibration acceleration sensor with later processing.