Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. Випуск 3. - 2020
Permanent URI for this collectionhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/10412
Browse
Search Results
Item Кіберфізичний підхід при створенні, функціонуванні та удосконаленні транспортно-виробничих систем(ЦНТУ, 2020) Аулін, В. В.; Гриньків, А. В.; Головатий, А. О.; Aulin, V.; Grinkiv, A.; Holovatyi, A.; Аулин, В. В.; Гринькив, А. В.; Головатый, А. О.Проаналізовано зміст кіберфізичного підходу до створення, функціонування та удосконалення транспортно-виробничих систем. На базі підходу створюються кіберфізичні транспортно-виробничі системи як інтеграція спеціальних технологій: Інтернет речей; вбудовані системи; повсюдні та хмарні обчислення. Визначено головні функції таких систем: обробка інформації, інтелектуальні комунікації, управління характеристиками і процесами. Побудована концептуальна схема та компонентна модель системи, яка включає дві групи компонент – еволюційну і технологічну. В еволюційну групу компонент входять підсистеми: цифрові; інтегровані; робототехнічні, розподілені інтелектуальні, а технологічна група є основою конкретних реалізацій Інтернет речей, вбудованих систем та повсюдних і хмарних обчислень. Запропоновано кіберфізичну систему технічного сервісу та визначено режими її функціонування. Виявлено наявність інтелектуальних моделей в кіберфізичній моделі технічного сервісу. The content of the cyberphysical approach to the creation, functioning and improvement of transport and production systems is analyzed. It was found out how, on the basis of the approach, cyberphysical transport and production systems are created as the integration of special technologies of the Internet of Things; embedded systems; ubiquitous and cloud computing. It was revealed that cyberphysical transport and production systems have a trinitarian concept and are defined by three entities: communication, computation and control, which unites information. It is determined that the main functions of cyberphysical transport and production systems are: information processing, intelligent communications, performance and process control. A component model of such a system has been built, which includes two groups of components - evolutionary and technological. The evolutionary group of components includes subsystems: digital; integrated; robotic, intelligent distributed. These components are a kind of basis for the presence of prerequisites for the creation of transport and production systems. It is noted that the technology group of components is the basis for concrete implementations of the Internet of Things, embedded systems and ubiquitous and cloud computing. A cyberphysical system of technical service is proposed as a specific implementation of cyberphysical transport and production systems. It was determined that the modes of the proposed functional cyber system are: high adaptability; an appropriate level of efficiency; intelligence of management; high level of reliability; the use of a new on-net online simulation type; using a new type of self-verifying models; internal online optimization, etc. It is shown that the presence of intelligent models in the cyberphysical model of technical service makes the system resistant to cyberattacks and increases the degree of safety when ensuring traffic in transport and the development of an occupational safety system during maintenance and repair operations. Проанализировано содержание киберфизического подхода к созданию, функционированию и совершенствованию транспортно-производственных систем. На базе подхода создаются киберфизические транспортно-производственные системы как интеграция специальных технологий Интернет вещей; встроенные системы; повсеместные и облачные вычисления. Определены основные функции таких систем: обработка информации, интеллектуальные коммуникации, управления характеристиками и процессами. Построена концептуальная схема и компонентная модель системы, которая включает две группы компонент - эволюционную и технологическую. В эволюционную группу компонент входят подсистемы: цифровые; интегрированные; робототехнические, распределены интеллектуальные, а технологическая группа является основой конкретных реализаций Интернет вещей, встроенных систем и повсеместных и облачных вычислений. Предложено киберфизическую систему технического сервиса и определены режимы ее функционирования. Выявлено наличие интеллектуальных моделей в киберфизической модели технического сервиса.Item Теоретичний підхід до оцінки ймовірностей безвідмовної роботи транспортних та виробничих систем і ланцюгів постачань на основі їх логічних структурних схем надійності(ЦНТУ, 2020) Аулін, В. В.; Голуб, Д. В.; Лисенко, С. В.; Гриньків, А. В.; Дьяченко, В. О.; Замуренко, А. С.; Aulin, V.; Holub, D.; Lisenko, S.; Grinkiv, A.; Dyachenko, V.; Zamurenko, A.; Аулин, В. В.; Лысенко, С. В.; Гринькив, А. В.Дано теоретичне обґрунтування оцінки надійності функціонування транспортних та виробничих систем і ланцюгів постачань з використанням логічних структурних схем надійності. Виявлено, що їх побудова ґрунтується на аналізі наслідків відмов окремих елементів. Виділено властивості елементів систем та ланцюгів постачань для їх працездатного і непрацездатного станів. Наведено формули для розрахунку ймовірності їх безвідмовної роботи та відмови, а також напрацювання на відмову. Показано залежність ймовірності безвідмовної роботи транспортної та виробничої систем і ланцюгів постачань від рівня ймовірності та кількості її елементів. Розглянуто випадки послідовного та паралельного з’єднання елементів. Наведено методи розрахунку структурних логічних схем надійності та отримано формули, за якими проводиться оцінка ймовірності безвідмовної роботи транспортних та виробничих систем і ланцюгів постачань, а також ймовірність їх відмов. Наведена оцінка надійності за містковими структурними схемами, використовуючи методи мінімальних шляхів, мінімальних перерізів, перетворення з’єднання елементів "трикутник" - "зірочка", ключового елемента. The purpose of the work is to develop a method of estimating the probability of failure-free operation of transport systems on the basis of their logical structural diagrams of reliability, which makes it possible to evaluate their dependence on the level of probability and the number of elements and to predict and prevent failure of a chain or system as a whole. The theoretical substantiation of reliability estimation of functioning of transport systems using logical structural schemes of reliability is given and it is revealed that their construction is based on the analysis of consequences of failures of individual elements. Properties of elements and systems for their working and inoperable states are highlighted. The formulas for calculating the probability of failure-free operation and failure of the chain or the transport system as a whole, as well as their time to failure. The dependence of the probability of failure-free operation of the transport system on the level of probability and the number of its elements is shown. Cases of serial and parallel connection of elements in the transport system chain are considered. Methods of calculation of structural reliability schemes are presented and formulas are used for estimating the probability of trouble-free operation of technical and transport systems, as well as the probability of their failures. Dependencies of reliability indicators on number of elements are constructed. It shows the reliability estimation of bridged structural diagrams using the methods of minimum paths, minimum cross sections, transformation of the connection of elements "triangle" - "asterisk", a key element. It is found that complex technical and transport systems have a large number of elements, and therefore the reliability of such systems depends not only on the reliability of the individual elements, but also on the nature of the connections between them. Carrying out the reliability analysis of transport systems is possible with the help of their structural functional circuits of reliability and unlike physical circuits that reproduce physical connections between elements, logical reliability circuits are built to show what combinations of failures of individual elements of the system lead to failure of a circuit or system in general. Thus, the construction of logical reliability schemes is based on the analysis of the consequences of the causes of failures of individual elements, which can later be used in the development of theoretical bases for improving the reliability of the functioning of road transport systems. Дано теоретическое обоснование оценки надежности функционирования транспортных и производственных систем и цепей поставок с использованием логических структурных схем надежности. Обнаружено, что их построение основывается на анализе последствий отказов отдельных элементов. Выделенные свойства элементов, систем и для их работоспособного и неработоспособного состояний. Приведены формулы расчета вероятности их безотказной работы и отказов в целом, а также наработки на отказ. Показана зависимость вероятности безотказной работы транспортной и производственной систем и цепей поставок от уровня вероятности и количества ее элементов. Рассмотрены случаи последовательного и параллельного соединения элементов. Приведены методы расчета структурных логических схем надежности и получены формулы, по которым проводится оценка вероятности безотказной работы транспортных и производственных систем и цепей поставок, а также вероятность их отказов. Приведена оценка надежности по мостиковым структурным схемам, используя методы минимальных путей, минимальных сечений, преобразования соединения элементов "треугольник" - "звездочка", ключевого элемента.Item Вплив процесів, що відбуваються в рухомих спряженнях деталей транспортних машин під дією компонентів геомодифікатора, на ефективність триботехнологій припрацювання і відновлення(ЦНТУ, 2020) Аулін, В. В.; Лисенко, С. В.; Гриньків, А. В.; Чернай, А. Є.; Слонь, В. В.; Лукашук, А. П.; Aulin, V.; Lysenko, S.; Grinkiv, A.; Chernai, A.; Slon, V.; Lukashuk, A.; Аулин, В. В.; Лысенко, С. В.; Гринькив, А. В.; Чернай, А. Е.Показано, що ефективність реалізації триботехнологій припрацювання і відновлення систем і агрегатів транспортних машин залежить від підготовки робочого середовища в якому відбувається припрацювання трибоспряжень деталей. Розглянуто властивості основних компонентів геомодифікатора КГМТ-1: SiO2, MgO, Al2O3, Fe2O3. Обґрунтована їх активізація при подрібненні та подачі в зону тертя, реалізацію станів і процесів самоорганізації. З'ясовано умови формування захисних покриттів на робочих поверхнях деталей. Виявлено, що для матеріалів компонентів геомодифікатора КГМТ-1 з сильно гомеополярними зв'язками, таких як SiO2, SiC та алюмосилікатний мінерал каолініт, спостерігається процес аморфізації, фазового перетворення α-Si-k-Si. Показано як фізичні процеси обумовлюють протікання трибохімічних реакцій і формування захисних покриттів. It is shown that the effectiveness of the implementation of tribotechnologies for running-in and restoration of systems and assemblies of transport machines depends on the preparation of the working environment in which the running-in of tribocouplings of parts takes place. When using a geomodifier to add to engine and transmission oil, it is important to refine the particles of its components and obtain special properties of their surfaces. The properties of the main components of the KGMT-1 geomodifier: SiO2, MgO, Al2O3, Fe2O3 are considered. Their activation during grinding and feeding into the friction zone is substantiated. The change in the size of the particles of the components of the geomodifier on the duration of the test under various operating conditions and within the limits of the strength intervals was investigated. The course of various physical processes according to nonequilibrium thermodynamics and the realization of states and processes of self-organization are considered. It was found that, depending on the degree of fragmentation, the particles of the components exhibit different activity, and therefore, different conditions for the formation of protective coatings on the working surfaces of parts and tribomechanical and tribophysical effects on particles are realized. It is shown that the latter manifests itself during the formation of defects, specific surface area, and duration of mechanical activation. It was revealed that for the materials of the KGMT-1 geomodifier components with strongly homeopolar bonds, such as SiO2, SiC, and the aluminosilicate mineral kaolinite, an amorphization process is observed. The influence of the α-Si-k-Si phase transformation in the materials of the KGMT-1 additive on the efficiency of the implementation of tribotechnologies has been determined. It is shown how physical processes in a composite oil cause tribochemical reactions and formation of coatings on the working surfaces of interfaces of parts of systems and aggregates of transport machines. Показано, что эффективность реализации триботехнологий приработки и восстановления систем и агрегатов транспортных машин зависит от подготовки рабочей среды в котором происходит приработка трибосопряжений деталей. Рассмотрены свойства основных компонентов геомодификатора КГМТ-1: SiO2, MgO, Al2O3, Fe2O3. Обоснован их активизация при измельчении и подачи в зону трения, реализацию состояний и процессов самоорганизации. Выяснены условия формирования защитных покрытий на рабочих поверхностях деталей. Выявлено, что для материалов компонентов геомодификатора КГМТ-1 с сильно гомеополярными связями, таких как SiO2, SiC и алюмосиликатный минерал каолинит, наблюдается процесс аморфизации, фазового превращения α-Si-k-Si. Показано как физические процессы обуславливают протекание трибохимических реакций и формирования защитных покрытий.