Другий (магістерський) рівень
Permanent URI for this collectionhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11807
Browse
75 results
Search Results
Item Синтез п’ятикоординатного робота з приводом повороту руки зі штангами змінної довжини(ЦНТУ, 2025) Усенко, Роман Володимирович; Usenko, RomanЗапропоновано нову конструкцію пʼятикоординатного робота з приводом повороту руки зі штангами змінної довжини. Розроблено розрахункові схеми та отримано конструктивні залежності окремо для приводів лінійних та кутових переміщень. Проведено дослідження конструктивних параметрів пʼятикоординатного робота. Результати дослідження представлено у вигляді графіків. Очікуваний економічний ефект у виробника продукції в складає 26300 грн, у споживача – 21300 грн. Актуальність: запропоновано нову конструкцію пʼятикоординатного робота з приводом повороту руки зі штангами змінної довжини, що забезпечують його відповідність двом основним тенденціям розвитку робототехніки: застосування замкнених кінематичних ланцюгів та розміщення двигунів приводів на базисному елементі конструкції; отримано конструктивні залежності, що забезпечують задану рухомість механізму при мінімальних його габаритах. Практичне значення: запропоновано нову конструкцію пʼятикоординатного робота з приводом повороту руки зі штангами змінної довжини та вивчено його конструктивні залежності для мінімізації габаритних розмірів при забезпеченні заданої рухомості у заданому робочому просторі. It is proposed a new construction of a five-coordinate robot with a rotating arm drive with variable-length rods. Calculation schemes were developed and structural dependencies were obtained separately for linear and angular movements drives. The design parameters of a five-coordinate robot were studied. The results of calculations are presented in the form of graphs. The expected economic effect for the producer of products is UAH 26,300, for the consumer – UAH 21,300. Topicality: it is proposed a new construction of a five-coordinate robot with a rotating arm drive with variable-length rods, ensuring its compliance with two main trends in the development of robotics: the use of closed kinematic chains and the placement of drive motors on the basic element of the construction; design dependencies were obtained that ensure the specified mobility of the mechanism with its minimum dimensions. Practical significance: it is proposed a new construction of a five-coordinate robot with a rotating arm drive with variable-length rods and its design dependencies have been studied to minimize overall dimensions while ensuring a given mobility in a given working space.Item Розробка технології виготовлення шестерні ведучої з дослідженням ефективності використання пальцевих захватних пристроїв роботів(ЦНТУ, 2025) Сидоренко, Віталій Володимирович; Sydorenko, VitaliiПісля аналізу базового процесу ми здійснюємо заміну традиційних верстатів на верстати з ЧПУ. Це дозволяє пришвидшити обробку деталей і підвищити точність виконання робіт. Додатково ми розробляємо проект механоскладального цеху для обробки заданих деталей, розташовуючи обладнання на дільниці механообробки відповідно до регламенту нового технологічного процесу. Особливістю створеного технологічного процесу є впровадження промислових роботів і автоматизація виробництва. Також проведено аналіз ефективності цих змін. Графічна частина проекту включає схеми механічної обробки, креслення затискних і контрольних пристроїв, інструментів, заготовок, порівняльний аналіз початкового та нового технологічного процесів, а також план цеху й окремих дільниць. Усі запропоновані зміни в технологічному процесі підтверджені розрахунками й економічно обґрунтовані. After analyzing the baseline process, traditional machines are replaced with CNC machines. This allows for faster part processing and increased precision in task execution. Additionally, a mechanical assembly workshop project for processing the specified parts is developed, with equipment positioned in the machining area in accordance with the new technological process regulations. The key feature of the developed technological process is the implementation of industrial robots and production automation. An efficiency analysis of these changes has also been conducted. The graphical part of the project includes mechanical processing schemes, drawings of clamping and control devices, tools, blanks, a comparative analysis of the initial and new technological processes, as well as plans for the workshop and individual sections. All proposed changes to the technological process are supported by calculations and economically justified.Item Дослідження конструкцій і діагностування системи кульково-гвинтового гідропідсилювача(ЦНТУ, 2025) Сидоренко, Владислав Ігорович; Sydorenko, Vladyslav1. Актуальність роботи. Процесу діагностування кульково-гвинтових гідропідсилювачів, а саме визначення оціночних показників недостатньодосліджений. 2. Наукова новизна роботи. Полягає в створені універсальних оціночних показників КГГП, на базі яких , визначені пріоритети для створення уніфікованого ряду. 3. Практична цінність роботи. Синтезована конструкція діагностувального стенду для визначення оціночних показників кульково-гвинтового гідропідсилювача. 4. Оцінка найбільш важливої суті роботи виконаної роботи. Розроблено програми і методики поелементних і комплексних випробувань, що дає змогу швидко налаштувати стенд і визначити необхідні параметри. Проведено модернізацію стенду спрямована на його автоматизацію, оснащення комп’ютерною технікою і спрощення роботи оператора, що дає змогу значно зменшити час випробувань і в автоматичному режимі побудувати графіки розподілу вимірювальних параметрів. Проведені дослідні випробування на стенді дали позитивні і постійні результати по роботі стенду, збоїв в роботі не спостерігалося. Вирішений комплекс питань з організації виробництва, виконані економічні розрахунки. 1. Relevance of the work. The process of diagnosing ball screw hydraulic amplifiers, namely the determination of evaluation indicators, has not been sufficiently studied. 2. Scientific novelty of the work. It consists in the creation of universal evaluation indicators for ball screw hydraulic amplifiers, on the basis of which priorities are determined to create a unified series. 3. Practical value of the work. The design of a diagnostic stand for determining the evaluation parameters of a ball-screw hydraulic amplifier is synthesized. 4. Evaluation of the most important essence of the work performed. Programs and methods of elemental and complex tests were developed, which allows to quickly set up the stand and determine the necessary parameters. The stand was modernized to automate it, equip it with computer equipment and simplify the operator's work, which makes it possible to significantly reduce the test time and automatically build graphs of the distribution of measurement parameters. The pilot tests carried out on the bench gave positive and constant results on the operation of the bench, and no malfunctions were observed. A number of issues related to the organization of production were resolved, and economic calculations were performed.Item Покращення якості обробки внутрішніх поверхонь отворів шляхом застосовування інструменту з регульованим положенням різальної частини(ЦНТУ, 2025) Наталуха, Володимир Анатолійович; Natalukha, VolodymyrУ сучасному машинобудуванні обробка різанням все ще залишається переважним способом формоутворення, на частку якого припадає більше третини загальної трудомісткості виготовлення виробів. Розвиток машинобудування на сучасному етапі неможливий без постійного підвищення продуктивності праці і поліпшення якості виробів, що випускаються. Створення "розумних" інструментів, які підлаштовуються до конкретних умов обробки знаходиться в межах концепції програми Industrie 4.0 (з нім. Промисловість 4.0), яка описує основні положення переходу виробництва на засади четвертої промислової революції. Метою роботи є забезпечення необхідної якості обробки покращенням динамічних властивостей технологічної оброблювальної системи при розточуванні, шляхом внесення компенсуючого елемента в конструкцію розточувального інструменту. Практичне значення: керуючись результатами, отриманими у роботі, стало можливим розробити методику проектування розточувального інструменту, застосування якого дозволить підвищити або якість, або продуктивність розточування. In modern mechanical engineering, cutting is still the predominant method of forming, accounting for more than a third of the total labor intensity of manufacturing products. The development of mechanical engineering at the present stage is impossible without a constant increase in labour productivity and improvement of the quality of manufactured products. The creation of "smart" tools that adapt to specific processing conditions is within the concept of the Industrie 4.0 program (German: Industry 4.0), which describes the main provisions of the transition of production to the principles of the fourth industrial revolution. The purpose of the work ensuring the required processing quality by improving the dynamic properties of the technological processing system during boring, by introducing a compensating element into the design of the boring tool. Practical meaning: Guided by the results obtained in the work, it became possible to develop a method for designing a boring tool, the use of which will allow to increase either the quality or productivity of boring.Item Визначення силових залежностей в штангах чотирьохкоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур з надлишковим приводом повороту руки(ЦНТУ, 2025) Кретевич, Михайло Ігорович; Kretevych, MykhailoСинтезовано схеми навантаження вихідного органу чотирьохкоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур з надлишковим приводом повороту руки. Розроблено математичні моделі розрахунку внутрішніх сил в штангах механізму. Проведено компʼютерне моделювання впливу параметрів схем навантаження на величини внутрішніх сил в штангах механізму. Результати моделювання представлено у вигляді графіків. Очікуваний економічний ефект складає 21303 грн. Актуальність: вперше розроблені просторові схеми навантаження вихідного органу чотирьохкоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур з надлишковим приводом повороту руки та вперше отримано аналітичні залежності величини реакцій, що виникають в штангах приводу переміщення зазначеного органу від параметрів цих схем та у його зʼєднувальному підшипниковому вузлі. Практичне значення: розроблено схему чотирьохкоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур з надлишковим приводом повороту руки, розв’язано зворотні кінематичні задачі, розроблено схеми навантаження вихідного органу зазначеного механізму та проведено розрахунки величин внутрішніх силових факторів, що виникають у його штангах. It is synthesized the loading schemes of the end effector of a four-coordinate robot based on parallel kinematic structures with a redundant arm rotation drive. It is developed mathematical models of internal forces in the rods of the mechanism. Computer modeling of the influence of parameters of loading schemes on value of internal forces in the rods of the mechanism was carried out. The results of modeling are presented in the form of graphs. The expected economic effect is UAH 21,303. Topicality: For the first time, it is developed spatial load schemes of the output organ of a four-coordinate robot based on parallel kinematic structures with a redundant arm rotation drive and, for the first time, analytical dependences of the magnitude of the reactions that arise in the rods of the drive for the movement of the specified organ on the parameters of these schemes and in its connecting bearing unit were obtained. Practical significance: a scheme of a four-coordinate robot based on parallel kinematic structures with a redundant arm rotation drive has been developed, inverse kinematics problems solved, load schemes for the output body of the specified mechanism have been developed and calculations of the values of internal force factors arising in its rods were carried out.Item Розробка технології виготовлення вал-шестерні з дослідженням силових навантажень захватного пристрою промислового робота(ЦНТУ, 2025-05-30) Братухін, Сергій Васильович; Bratukhin, SerhiyНа основі аналізу базового процесу здійснено заміну традиційних верстатів на обладнання з ЧПУ. Це забезпечує швидшу обробку деталей із підвищеною точністю. Згідно з темою досліджено силові навантаження захватного пристрою робота при виконанні ним поставлених задач у складі роботизованого верстатного комплексу. Розроблено розрахункові схеми для визначення сил затиску, а також створено експериментальну установку для перевірки виведених формул, побудови відповідних залежностей, надання рекомендацій. Виготовлено прототип запропонованого захватного пристрою робота, що також висвітлено у графічній частині. Графічна частина містить схеми механічної обробки, аналіз базового та нового технологічних процесів, а також наукові аспекти згідно теми роботи. Усі запропоновані зміни технологічного процесу підтверджені розрахунками й мають економічне обґрунтування. Based on the analysis of the baseline process, traditional machines have been replaced with CNC equipment. This ensures faster machining of parts with enhanced precision. In line with the research topic, the force loads on the robot's gripping device were analyzed as it performed tasks within a robotic machine tool complex. Calculation schemes for determining clamping forces were developed, and an experimental setup was created to validate the derived formulas, build relevant dependencies, and provide recommendations. A prototype of the proposed robot gripping device was manufactured, which is also detailed in the graphic section. The graphic part contains machining process schemes, an analysis of the baseline and new technological processes, as well as scientific aspects in accordance with the research topic. All proposed changes to the technological process are supported by calculations and have economic justification.Item Покращення якості обробки евольвентних поверхонь циліндричних зубчастих коліс за рахунок використання методу черв’ячного-контурного зубофрезерування(ЦНТУ, 2025-05-30) Горпинченко, Максим Сергійович; Gorpynchenko, MaksymМетою роботи є покращення якості обробки евольвентних поверхонь циліндричних зубчастих коліс середніх модулів 4...12 мм шляхом нейтралізації недоліків схеми різання традиційного черв’ячного зубофрезерування. У кваліфікаційній роботі проаналізовано технологічні засади сучасного стану методу черв’ячного зубофрезерування, верстатних та інструментальних засобів для його реалізації. Виділено основні недоліки методу та розроблено завдання дослідження. По описаним методикам проведено теоретичні та експериментальні дослідження процесу різання при черв’ячному зубофрезеруванні. Запропоновано метод, позбавлений недоліків традиційної технології. Проведено необхідні економічні розрахунки. Актуальність. За останні роки значно збільшились вимоги до точності та якості обробки зубчастих коліс, що може бути досягнуто за рахунок підвищення точності зубообробного інструменту або вдосконаленням технології виготовлення зубастих коліс з використанням інструменту нових конструкцій. Дослідження у роботі проводяться саме за останнім напрямком, отже кваліфікаційна робота є актуальною і відповідає тенденціям та реаліям сучасного виробництва. Наукова новизна. Вдосконалено метод моделювання процесів формоутворення, що дозволяє досліджувати різні схеми взаємодії різальної кромки із поверхнями різання при обробці евольвентних профілів методами черв’ячного зубофрезерування. Практичне значення. Запропонований метод черв’ячного-контурного зубофрезерування рекомендований до застосування при обробці шестерень до шестеренних насосів та моторів що працюють у реверсивному режимі, тому особливо чутливі до похибок евольвентного профілю протилежних зубців. The purpose of the work is to improve the quality of machining of involute surfaces of cylindrical gears of medium modules 4...12 mm by neutralizing the disadvantages of the cutting scheme of conventional gear hobbing. The qualification work analyzes the technological principles of the current state of the gear hobbing method, machines and tools for its implementation. The main disadvantages of the method are highlighted and the research tasks are developed. Theoretical and experimental studies of the cutting process during gear hobbing are carried out using the described methods. A method without the disadvantages of conventional technology is proposed. The necessary economic calculations are carried out. Relevance. In recent years, the requirements for the accuracy and quality of gear processing have significantly increased, which can be achieved by increasing the accuracy of gear tools or improving the technology for manufacturing gears using tools of new designs. Research in the work is carried out in the latter direction, therefore, the qualification work is relevant and corresponds to the trends and realities of modern production. Scientific novelty. The method of modeling the processes of shaping has been improved to allow studying various schemes of interaction of the cutting edge with cutting surfaces when processing involute profiles using gear hobbing methods. Practical value. The proposed method of contour gear hobbing is recommended for use in processing gears for gear pumps and motors operating in reverse mode, therefore they are especially sensitive to errors in the involute profile of opposite teeth.Item Підвищення ефективності роботи протяжного інструмента для обробки деталей типу втулка(ЦНТУ, 2025-05-30) Мезенцев, Олександр Олександрович; Mezentsev, OleksandrІз застосуванням сучасних програмних комплексів вдосконалена модель процесу деформуючого протягування отворів у деталях типу втулка із найбільш розповсюджених конструктивних матеріалів, а саме – сірого чавуну СЧ20, сталей марок 20, 45 та латуні Л62, яка дозволяє аналітично методом кінцевих елементів визначати зміну форми деталі, напружений стан металу у середовищі деформації, а також енергетичні та силові параметри процесу. Встановлено характерні особливості характеру зміни розмірів оброблюваного отвору в залежності від товщини стінки та матеріалу деталі типу втулка. Підтверджено, що зміна кінцевого розміру отвору, а також деформація втулок по торцям залежить від механічних характеристик оброблюваного матеріалу та заданих геометричних параметрів робочого деформуючого елемента протяжки. Проведені дослідження підтверджують адекватність створеної моделі реальному процесу обробки. Очікуваний річний економічний ефект від впровадження результатів досліджень при вдосконаленні конструкції, виробництві та подальшій експлуатації запропонованого протяжного інструменту складає 2934000 грн. Актуальність: Проведені дослідження процесу протягування отворів у деталях типу втулка з використанням програмних комплексів, що використовують метод кінцевих елементів, дозволили підібрати раціональні параметри протяжного інструмента, а саме – геометричні параметри його робочих елементів та їх взаємне розташування у складі модульної конструкції деформуючої прошивки. Практичне значення: Отримані результати моделювання дозволяють вдосконалювати технологічний процес та протяжний інструмент для даного виду обробки металів, а також оцінити ефективність використання наявних протяжних верстатів та гідравлічних пресів для деформуючого протягування за даною схемою. Using modern software packages, an improved model of the process of deforming broaching of holes in sleeve-type parts made of the most common structural materials – namely grey cast iron, steels grades 20 and 45, and brass L62 – has been developed. This model allows for analytical determination using the finite element method of shape changes in the part, the stress state of the metal in the deformation zone, as well as energy and force parameters. Characteristic features of the change in dimensions of the processed hole depending on the wall thickness and the material of the sleeve-type part have been identified. It has been confirmed that the change in the final size of the hole, as well as the deformation of the bushings at the ends, depends on the mechanical characteristics of the processed material and the specified geometric parameters of the working deforming element of the broach. The conducted studies confirm the adequacy of the developed model to the real processing procedure. The expected annual economic effect from the implementation of research results in improving the design, production and further operation of the proposed drawing tool is 2,934,000 UAH. Relevance: The studies of the broaching process of holes in sleeve-type parts using software based on the finite element method enabled the selection of optimal parameters of the broaching tool, particularly the geometric parameters of its working elements and their mutual arrangement within the modular design of the deforming broach. Practical significance: The obtained modeling results allow for improvement of the technological process and the broaching tool for this type of metal processing, as well as for evaluating the efficiency of using existing broaching machines and hydraulic presses for deforming broaching based on this method.Item Підвищення ефективності обробки отворів корпусних деталей із чавуну деформуючим протягуванням(ЦНТУ, 2025-05-30) Кондратенко, Микита Олександрович; Kondratenko, MykytaМетою роботи є підвищення ефективності обробки отворів корпусних деталей із чавуна методом деформуючого протягування на основі вивчення особливостей механіки взаємодії інструмента з виробом. Для досягнення мети дослідження було вирішено такі задачі: розроблено методику проведення досліджень; проведено дослідження оброблюваного отвору нерівножорсткої деталі із чавуна деформуючим протягуванням; розроблено конструкції інструменту та технологічного оснащення для деформуючого протягування корпусу гідропідсилювача; виконано техніко – економічне обґрунтування доцільності використання деформуючого протягування робочої порожнини корпусу гідропідсилювача. Актуальність: Для підвищення ефективності металообробної промисловості необхідна розробка та впровадження у виробництво нових ресурсо та енергозберігаючих технологій. Одним з напрямків вирішення даної проблеми є впровадження технологічних процесів, які містять в собі операцію деформуючого протягування, що у порівнянні з традиційними процесами обробки дозволяє значно підвищити якість та знизити собівартість. Тому визначення можливості застосування процесу деформуючого протягування для обробки нерівножорстких деталей типу корпусних з малопластичних матеріалів є актуальною задачею. Наукова новизна: Доведена можливість та доцільність використання деформуючого протягування для фінішної обробки високоточних отворів в нерівножорстких корпусних деталях. Практичне значення: запропонована нова конструкція інструменту для фінішної обробки отвору корпусу гідропідсилювача; на основі нової конструкції інструменту виготовлений експериментальний зразок деформуючої протяжки; проведені дослідження інструменту у експериментальних випробовуваннях. The aim of the work is to improve the efficiency of machining holes in cast iron housing parts by the method of deforming broaching, based on the study of the mechanics of interaction between the tool and the workpiece. To achieve the research goal, the following tasks were completed: a methodology for conducting research was developed; studies on machining a hole in a non-uniform rigidity cast iron part by deforming broaching were carried out; designs of tools and technological equipment for deforming broaching of a hydraulic booster housing were developed; a technical and economic feasibility study for the application of deforming broaching to the working cavity of the hydraulic booster housing was conducted. Relevance: To enhance the efficiency of the metalworking industry, the development and implementation of new resource- and energy-saving technologies are essential. One of the approaches to solving this issue is the implementation of technological processes that include the operation of deforming broaching, which, compared to traditional machining processes, allows for significantly improved quality and reduced production costs. Therefore, determining the feasibility of applying the deforming broaching process for machining non-uniform rigidity housing-type parts made of low-plasticity materials is a relevant task. Scientific novelty: The possibility and feasibility of using deforming broaching for the final machining of high-precision holes in non-uniform rigidity housing parts have been proven. Practical significance: a new design of the tool for final machining of the hydraulic booster housing hole has been proposed; based on the new tool design, an experimental sample of the deforming broach was manufactured; experimental studies of the tool during testing were carried out.Item Дослідження багатокоординатного столу на основі механізму паралельної структури з круговою напрямною(ЦНТУ, 2025-05-30) Тернавський, Віталій Станіславович; Ternavskyi, VitaliiМетою роботи є розширення функціональних можливостей багатокоординатного столу з паралельною кінематикою. Для досягнення мети дослідження було вирішено такі задачі: - проаналізовано існуючі схеми побудови механізмів паралельної структури; розроблено компоновку столу з круговою напрямною; - вирішено зворотну задачу кінематики для цієї компоновки; - досліджено робочий простір запропонованої компоновки; - розраховано техніко-економічні показники ефективності проектування та використання обладнання з паралельною кінематикою. Актуальність. Методи розширення функціональних можливостей технологічного обладнання з паралельною кінематикою з круговими напрямними недостатньо досліджені. Наукова новизна. Запропоновано компоновку багатокоординатного столу з паралельною кінематикою з круговою напрямною та досліджено її вплив на геометричні параметри робочого простору. The aim of the work is to expand the functional capabilities of a multicoordinate table with parallel kinematics. To achieve this goal, the following tasks were accomplished: - existing schemes of parallel structure mechanisms were analyzed; - a layout of the table with a circular guideway was developed; - the inverse kinematics problem for this layout was solved; - the workspace of the proposed layout was studied; - technical and economic indicators for the design and application of a machine tool with parallel kinematics were calculated. Relevance. Methods for expanding the functional capabilities of technological equipment with parallel kinematics and circular guideways are insufficiently studied. Scientific novelty. A new layout of a multi-coordinate table with parallel kinematics and a circular guideway is proposed, and its influence on the geometric parameters of the workspace is investigated.