Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
12 results
Search Results
Item type: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 type: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 type: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.Item type:Item, Теоретичне обґрунтування експлуатаційних властивостей деталей автомобілів, зміцнених композиційними покриттями, методом кластерних компонентів(ЦНТУ, 2020) Аулін, В. В.; Василенко, І. Ф.; Красота, М. В.; Aulin, V.; Vasylenko, I.; Krasota, M.; Аулин, В. В.; Василенко, И. Ф.У статті теоретично обґрунтовано експлуатаційні властивості деталей автомобілів, зміцнених композиційними покриттями, з використанням методу кластерних компонентів. Вибираючи різні набори параметрів, а також варіюючи систему обмежень на них, можна здійснити формування комплексу експлуатаційних властивостей деталей. Для спрощення моделі впакування композиційних покриттів і матеріалів прийнято вважати наповнювачі різного складу, ізометричної форми та однакового розміру Запропоновані їх регулярні структури, що відповідають упаковці куль однакового розміру. Показано, що такі упаковки утворюють решітки аналогічні атомним кристалічним структурам. Виявлено залежності функції властивостей композиційних покриттів від вмісту кожного з видів кластерних компонентів. Метод кластерних компонентів, описуючи зміни властивостей композиційних покриттів від співвідношення компонентів, дає можливість управляти комплексом експлуатаційних властивостей й отримати якісні покриття для підвищення довговічності деталей, систем і агрегатів автомобілів. A number of parts of car systems and units in the process of operation are subject to intensive wear and fatigue processes, and therefore do not withstand the planned service life. An important reserve for increasing the reliability and efficiency of such equipment is the strengthening of the working surfaces of its parts with composite materials and coatings. This method of strengthening makes it possible, controlling the structure of composite materials and coatings, to form the necessary set of performance properties of parts to ensure the appropriate level of reliability and increase durability. However, this requires theoretical justification to establish a correspondence between the structure, composition, distribution of chemical elements applied to the parts of the composite coating and their performance properties, such as wear resistance, fatigue strength, etc. The purpose of this work is a theoretical justification for the use of the method of cluster components to determine and form a set of necessary performance properties that ensure reliable and efficient operation of parts of systems and units of cars. The article theoretically substantiates the operational properties of automobile parts hardened with composite coatings using the method of cluster components. By choosing certain sets of parameters, as well as varying the system of restrictions on them, it is possible to form a complex of operational properties of parts. To simplify the packing model for composite materials and coatings, it is assumed that fillers of different compositions have an isometric shape and the same size. A regular structure is proposed, corresponding to the packing of spheres of the same size. It is shown that such packings form lattices similar to atomic crystal structures. The dependences of the function of the properties of composite coatings on the content of each of the types of cluster components are revealed. The method of cluster components, describing changes in the properties of composite coatings from the ratio of components, makes it possible to control a set of operational properties and obtain high-quality coatings to increase the durability of parts of systems and vehicle units. As a result of the conducted researches it is offered to consider composite coverings and composite materials as the systems characterized by a certain complex of operational properties depending on filler content and regularity of structure. According to the theory of cluster components, the content of the component determines the parameters and properties of composite coatings and materials. The method of cluster components makes it possible to present a set of operational properties as an additive model of its components. The packaging of components in composite coatings and materials is represented by atomic crystal structures: simple cubic, volume-centered cubic, face-centered cubic and hexagonal densely packed. The implementation of the method of cluster components on the example of a binary system of components A and B is considered. The basic configuration in accordance with the approximations of the statistical ordering theory is chosen. The visual interpretation and physical content of a mixture of powders, components of composite coatings and materials, particles A and B are given. The configurational entropy and formation of cluster components of the intermediate composition AB along with the basic AA and BB are considered. Based on the π-theorem, a complete set of quasi-chemical reactions is outlined. For binary composite coatings and materials АСВ1-С the matrices of size and relative content of components are constructed, the quasi-chemical formalism of the method of cluster components and the law of active masses for volume-centered cubic lattice are used. This is taken into account when building functional models of operational properties. Their specification on the criterion of correctness is carried out. В статье теоретически обоснованы эксплуатационные свойства деталей автомобилей, упрочненных композиционными покрытиями с использованием метода кластерных компонентов. Выбирая те или иные наборы параметров, а также варьируя систему ограничений на них, можно осуществить формирование комплекса эксплуатационных свойств деталей. Для упрощения модели упаковки композиционных материалов и покрытий принято считать, что наполнители разного состава имеют изометрическую форму и одинаковый размер. Предложена регулярная структура, соответствующая упаковке сфер одинакового размера. Показано, что такие упаковки образуют решетки аналогичные атомным кристаллическим структурам. Выявлены зависимости функции свойств композиционных покрытий от содержания каждого из видов кластерных компонентов. Метод кластерных компонентов, описывая изменения свойств композиционных покрытий от соотношения компонентов, даёт возможность управлять комплексом эксплуатационных свойств и получить качественные покрытия для повышения долговечности деталей систем и агрегатов автомобилей.Item type:Item, Обоснование использования современных подходов для усовершенствования диагностирования систем и агрегатов автомобиля(ЦНТУ, 2019) Аулин, В. В.; Замота, Т. Н.; Гринькив, А. В.; Лысенко, С. В.; Крупица, О. В.; Панайотов, К. К.; Аулін, В. В.; Гриньків, А. В.; Лисенко, С. В.; Aulin, V.; Zamota, T.; Grinkiv, A.; Lysenko, S.; Krupitsa, O.; Panayotov, K.Рассмотрены современные методы диагностики технического состояния автомобилей. Особое внимание уделено системе зажигания. Система зажигания считается одной из самых сложных систем автомобиля, на долю которой традиционно приходится большой процент неисправностей и нарушений регулировок. Неисправность системы зажигания значительно ухудшает работу автомобиля, что увеличивает расход топлива, и снижает мощность двигателя. В двигателях внутреннего сгорания процесс поиска и анализа неисправностей осуществляется с помощью визуального наблюдения за осциллограммами напряжения в первичной и вторичной цепи. В современных диагностических системах возможна реализация всех вышеуказанных подходов диагностирования неисправности за счет использования интеллектуальных программно-аппаратных комплексов (интеллектуальных датчиков) для мониторинга, контроля и управления. Подобные средства вычислительной техники обладают универсальностью, так как в них есть возможность изменение программного обеспечения, что позволяет управлять процессом их работы и функциональными возможностями. Розглянуто сучасні методи діагностики технічного стану автомобіля. Особливу увагу зосереджено на системі запалювання. Система запалювання вважається однією з найскладніших систем автомобіля, на частку якої традиційно припадає великий відсоток несправностей та порушень регулювань. Несправність системи запалювання значно погіршує роботу автомобіля, що збільшує витрату палива і знижує потужність двигуна. У бензинових двигунах внутрішнього згоряння процес пошуку та аналізу несправностей здійснюється за допомогою візуально спостереження за осцилограмами напруги в первинному і вторинному ланцюзі. У сучасних діагностичних системах можлива реалізація всіх зазначених підходів, для діагностування несправності за рахунок використання інтелектуальних програмно-апаратних комплексів (інтелектуальних датчиків) для моніторингу, контролю і управління. Подібні засоби обчислювальної техніки володіють універсальністю, так як в них є можливість зміна програмного забезпечення, що дозволяє управляти процесом їх роботи і функціональними можливостями. The ignition system is considered one of the most complex systems, which traditionally accounts for a large percentage of malfunctions and violations of regulations. Failure of the ignition system significantly impairs the operation of the car, which increases fuel consumption, and reduces engine power. In gasoline internal combustion engines, the process of fault finding and analysis is carried out by visually observing the voltage waveforms in the primary and secondary circuit. In modern diagnostic systems, it is possible to implement all of the above approaches for diagnosing a fault through the use of intelligent software and hardware systems (intelligent sensors) for monitoring and control. Such computer tools are versatile, as they have the ability to change the software that allows you to control the process of their work and functionality. The diagnostic system is considered as an intelligent control and information system. Its main purpose is to diagnose the engine ignition system in order to provide the necessary torque and power output. It is a set of mechatronic units and mechanisms controlled by a microprocessor according to data received from sensors. During the operation of the vehicle, the formation of diagnostic information is based on the analysis of the data of the integrated on-board system and organoleptic methods. An algorithm has been developed for conducting a complete vehicle diagnostics. It is proved that obtaining reliable information from resource-determining systems and units is not possible. Computer diagnostics and an on-board monitoring system provide periodic data on the presence of deviations of diagnostic parameters. The joint use of the on-board system and organoleptic methods cannot always timely determine the moment of deterioration of the technical condition of the car and eliminate malfunctions in systems and assemblies. It was determined that in order to enhance the objectivity of monitoring the technical condition of the car, it is necessary to place sensors in critical nodes that provide the necessary information and develop a clear method for diagnosing a specific malfunction of systems and assemblies.Item type:Item, Модель надійності деталей транспортних машин за процесами реалізації триботехнологій їх припрацювання і відновлення(ЦНТУ, 2019) Аулін, В. В.; Лисенко, С. В.; Гриньків, А. В.; Аулин, В. В.; Лысенко, С. В.; Гринькив, А. В.; Aulin, V.; Lysenko, S.; Grinkiv, A.Обґрунтована необхідність побудови фізичних та математичних моделей надійності з врахуванням випадкових процесів та кількості локальних областей при зношуванні та відновленні з використанням триботехнологій припрацювання та відновлення. Дана модель поверхневого шару деталі з k підшарів. Розглянуто поведінку системи "поверхневий шар" з точки зору надійності, як поведінку системи сукупностей взаємозалежних локальних областей контактів. Стохастична модель надійності деталі зведена до системи поверхневих шарів з випадковими локальними областями контактів спряжених деталей. Наведено граф станів псевдосистеми "поверхневий шар" при різних умовах. Отримано систему стохастичних диференціальних рівнянь для розгляду процесів деградації та відновлення псевдостанів та наведено часткові її розв'язки. Обоснована необходимость построения физических и математических моделей надежности с учетом случайных процессов и количества локальных областей при износе и восстановлении с использованием триботехнологий приработки и восстановления. Данная модель поверхностного слоя детали из k подслоев. Рассмотрены поведение системы "поверхностный слой" с точки зрения надежности, как поведение системы совокупностей взаимосвязанных локальных областей контактов. Стохастическая модель надежности детали сведена к системе поверхностных слоев со случайными локальными областями контактов сопряженных деталей. Приведен граф состояний псевдосистемы "поверхностный слой" при различных условиях. Получена система стохастических дифференциальных уравнений для рассмотрения процессов деградации и восстановления псевдосостояний и приведены частичные ее решения. The necessity of building physical and mathematical models of reliability with the consideration of random processes and the number of local areas during wear and restoration using tribotechnologies of working out and restoration is substantiated. The change of states of systems of a surface layer and a part as a whole is presented in the form of graphs for cases of research of processes of wear and restoration and their consideration as systems. Technical states are represented as discrete sets. A pseudostate method was used to build the reliability model and a graph was developed that combined processes of wear and restoration of surface layers of parts. The surface model of the workpiece consists of k sublayers. The behavior of the surface layer system is considered in terms of reliability as the behavior of a system of sets of interdependent local contact areas. The stochastic model of part reliability is reduced to a system of surface layers with random local contact areas of conjugated parts. The graph of the pseudostates of the surface layer system under different conditions is given. A system of stochastic differential equations is obtained to consider the processes of degradation and reconstruction of pseudostates and give partial solutions to it. Three partial cases of non-stationary wear and restoration of the surface layer system are considered: the intensity of these processes in the local contact areas of the surface layer do not depend on their working quantity, but are only a function of time; the intensity of wear and tear in local contact areas is independent of the number of them working at a given time; the wear and tear intensity is a function of time and number of working contacts. It is determined that the efficiency of the process of solving problems, reflected in partial cases, is significantly increased when using the mathematical apparatus of Markov chains.Item type:Item, Підвищення енергоефективності обробітку ґрунту зменшенням процесів його налипання на поверхні робочих органів(ЦНТУ, 2019) Аулін, В. В.; Тихий, А. А.; Карпушин, С. О.; Деревянко, Д. А.; Аулин, В. В.; Карпушин, С. А.; Aulin, V.; Tykhyi, A.; Karpushyn, S.; Derevjnko, D.Розглянуто фізичну сутність процесу взаємодії системи "робочий орган ґрунтообробної машини - грунт" в різних умовах її роботи, що дає можливість з'ясувати методи зниження енергозатрат при обробітку ґрунту. Виявлено залежність тягового опору робочих органів ґрунтообробних машин від умов їх роботи. Визначено, що процес налипання ґрунту на їх робочі поверхні є однією з причин підвищення тягового опору. Проведено аналіз сучасних методів та методик щодо зменшення величини налипання ґрунту на робочі поверхні розпушувачів. Врахована природа налипання частинок ґрунту на різальні елементи та поверхню робочих поверхонь розпушувача з точки зору дослідження на макро - та мікрорівні. Для дослідження налипання ґрунту обрано серійний робочий орган з матеріалу сталь Hardox 400, з покриттям Kocetal K300 та з покриттям в складі композиції на основі високомолекулярного поліетилену та базальтового волокна. Отримані залежності горизонтальної складової сили тягового опору розпушувача від швидкості його руху, абсолютної вологості ґрунту, від розміру частинок суглинистого ґрунту та від глибини обробітку. Рассмотрена физическая суть процесса взаимодействия системы "рабочий орган почвообрабатывающей машины - почва" в разных условиях ее работы, что дает возможность определить методы снижения энергозатрат при обработке почвы. Выявлена зависимость тягового сопротивления рабочих органов почвообрабатывающих машин от условий их работы. Определено, что процесс налипание почвы на их рабочие поверхности является одной из причин повышения тягового сопротивления. Проведен анализ современных методов и методик по уменьшению величины налипание почвы на рабочие поверхности рыхлителей. Учтена природа налипание частиц почвы на режущие элементы и поверхность рабочих поверхностей рыхлителя с точки зрения исследования на макро - и микроуровне. Для исследования налипание почвы выбран серийный рабочий орган из материала сталь Hardox 400, с покрытием Kocetal K300 и с покрытием в составе композиции на основе высокомолекулярного полиэтилена и базальтового волокна. Полученные зависимости горизонтальной составляющей силы тягового сопротивления рыхлителя от скорости его движения, абсолютной влажности почвы, от размера частиц суглинистой почвы и от глубины обработки. The physical essence of the process of interaction of the system "operating element of a soil tilling machine – soil" in different conditions of its operation has been considered. It gives the opportunity to find out methods of reducing energy consumption during soil cultivation. The dependence of traction resistance of the operating elements of tillage machines on the conditions of their operation was revealed. It is determined that the process of sticking soil on the surfaces of operating elements is one of the reasons for the increase of traction resistance. The analysis of modern methods and techniques to reduce the amount of soil sticking on the working surfaces of the tillers was carried out. The nature of the adhesion of soil particles to the cutting elements and the surface of the working surfaces of the tillers is taken into account from the point of view of the study at the macro and micro levels. To study the process of soil sticking, a serial Hardox 400 steel operating element, coated with Kocetal K300 and high molecular weight polyethylene and basalt fibre was selected. The values of changes of soil sticking index on the working surface of the deep tillers from the speed of movement of the operating element of tilling machine and the applied coatings of different materials, and the statistical characteristics of the measurements were obtained. The nature of the dependence and the magnitude of the horizontal component of the force of traction resistance of the tiller on the speed of its movement, the absolute humidity of soil, the particle size of the loamy soil and on the depth of its cultivation were determined.Item type:Item, Напружено-деформований стан поверхневого шару деталей при реалізації триботехнологій припрацювання і відновлення(ЦНТУ, 2019) Аулін, В. В.; Лисенко, С. В.; Гриньків, А. В.; Яцун, В. В.; Скриннік, І. О.; Гупка, А. Б.; Аулин, В. В.; Лысенко, С. В.; Гринькив, А. В.; Яцун, В. В.; Скринник, И. А.; Гупка, А. Б.; Aulin, V.; Lysenko, S.; Grinkiv, A.; Yatsun, V.; Skrynnik, I.; Gupka, A.З теоретичної точки зору розглянуто вплив триботехнологій припрацювання і відновлення на формування напружено-деформованого стану поверхневих шарів спряжених деталей систем і агрегатів транспортних засобів. Визначено, що переважна більшість їх трибоспряжень працюють в умовах пластичного насиченого або ненасиченого контактів. Модифікований поверхневий шар сформований реалізацією триботехнологій припрацювання і відновлення спряжених деталей розглядали як конструктивно-ортотропні оболонки. Враховуючи систему діючих сил і моментів сил показано, що вони задовольняють рівнянням рівноваги, що характерні для тонких однорідних оболонок Компоненти напруження і деформації поверхневого шару отримані відповідно до узагальненого закону Гука, з урахуванням гіпотези Кірхгофа-Ляве. Ці вирази можна використовувати для оцінки напружено-деформованого стану спряжених поверхонь деталей при їх модифікуванні або впливі в процесі реалізації триботехнологій припрацювання та відновлення для підвищення їх ресурсу. С теоретической точки зрения рассмотрено влияние триботехнологий приработки и восстановления на формирование напряженно-деформированного состояния поверхностных слоев сопряженных деталей систем и агрегатов транспортных средств. Определено, что подавляющее большинство их трибосопряжений работают в условиях пластического насыщенного или ненасыщенного контактов. Модифицированный поверхностный слой сформированный реализацией триботехнологий приработки и восстановления сопряженных деталей рассматривали как конструктивно-ортотропные оболочки. Учитывая систему действующих сил и моментов сил показано, что они удовлетворяют уравнениям равновесия, характерным для тонких однородных оболочек Компоненты напряжения и деформации поверхностного слоя полученные в соответствии с обобщенного закона Гука, с учетом гипотезы Кирхгофа-Ляве. Эти выражения можно использовать для оценки напряженно-деформированного состояния сопряженных поверхностей деталей при их модифицировании или воздействии в процессе реализации триботехнологий приработки и восстановления для повышения их ресурса. When solving the problem of increasing the wear resistance and reliability of machine systems and assemblies, an important factor is to take into account the stress-strain state of the working surface layer of parts. This state changes if the part is purposefully strengthened during coating or when the operating modes of the tribological conjugations of the parts are changed. In this work, the tribotechnologies of running-in and recovery are taken as modifying actions and the concept of a dynamic approach to changing stress and strain fields is developed. An attempt is made to simulate a stress-strain layer of a part during operation. From a theoretical point of view, the influence of tribological technologies of running-in and recovery on the formation of the stress-strain state of the surface layers of the conjugate parts of systems and assemblies of vehicles is considered. It was determined that the vast majority of their tribological conjugations work under conditions of plastic saturated or unsaturated contacts. The modified surface layer formed by the implementation of tribological technologies of running-in and recovery of mating parts was considered as structural-orthotropic shells. Given the system of acting forces and moments of forces, it is shown that they satisfy the equilibrium equations characteristic of thin homogeneous shells. The stress and strain components of the surface layer obtained in accordance with the generalized Hooke law, taking into account the Kirchhoff-Lave hypothesis. These expressions can be used to assess the stress-strain state of the mating surfaces of parts when they are modified or exposed during the implementation of tribological technologies of running-in and recovery to increase their resource. It should be noted that in the formulas the average values of the value characterizing the stress-strain state of the material of the part are used.Item type:Item, Розв’язання проблеми надійності технологічних процесів вантажних перевезень підприємствами агропромислового виробництва(ЦНТУ, 2019) Аулін, В. В.; Голуб, Д. В.; Великодній, Д. О.; Дьяченко, В. О.; Аулин, В. В.; Голуб, Д. В.; Великодный, Д. О.; Дьяченко, В. О.; Aulin, V.; Holub, D.; Velykodniy, D.; Dyachenko, V.Розроблено структурно-функціональні схеми технологічного процесу перевезень в агропромисловому виробництві на прикладі транспортування зерна на експорт підприємством виробником. Виявлено взаємодію автомобільного транспорту з іншими видами транспорту в цьому процесі. Запропоновано різні варіанти реалізації структурно-функціональних схем процесу перевезення зерна та проаналізовано їх елементи як технологічні операції. Дана оцінка ймовірності безвідмовної роботи при реалізації технології перевезення зерна на експорт від кількості структурних елементів і запропоновані варіанти структурно-функціональної схеми. Виявлено, що структуризація процесу перевезень у вигляді послідовності взаємодії його учасників дозволяє вирішити завдання зниження кількості структурних елементів функціонально-структурної схеми і відповідно підвищити надійність транспортних систем. Разработаны структурно-функциональные схемы технологического процесса перевозки в агропромышленном производстве на примере транспортировки зерна на экспорт предприятием производителем. Выявлено взаимодействие автомобильного транспорта с другими видами транспорта в этом процессе. Предложены разные варианты реализации структурно-функциональных схем процесса перевозки зерна и проанализированы их элементы как технологические операции. Дана оценка вероятности безотказной работы при реализации технологии перевозки зерна на экспорт от количества структурных элементов и варианта структурно-функциональной схемы. Выявлено, что структуризация процесса перевозок в виде последовательности взаимодействия его участников позволяет решить задачу снижения количества структурных элементов функционально-структурной схемы и соответственно повысить надежность транспортных систем. The interaction of road transport with other modes of transport in the complex transport system of transportation of grain for export is revealed. Different variants of realization of structural-functional scheme of grain transportation process are constructed, their elements are analyzed in the form of technological operations. The estimation of the probability of failure-free operation from the number of structural elements of the structural-functional scheme of the reliability of the transport system is given. It is shown that the direct transport scheme of transportations is more reliable than the transport-warehouse scheme. It was revealed that the presence of auxiliary or providing technological operations significantly increases the number of structural elements of the transport system reliability scheme. The condition of maintenance and increase of reliability typical for the transport system of transportation of cargoes and passengers is formulated and participation of participants of processes of transportations under conditions of outsourcing is clarified. Different combinations of participants of the transportation process are considered and the procedure for determining their number is developed. It is shown that the structuring of the process of transportation of cargoes and passengers in the form of a sequence of interaction of its participants, and not as a sequence of technological operations, allows us to solve the problem of reducing the number of structural elements of the functional and structural scheme of the reliability of transport systems. The analysis of the criteria for the selection of participants in the transport process and their grouping according to the timeliness of the provision of transportation orders, the attractiveness of commercial terms of interaction, the range of transport services, and the reliability of interaction with subcontractors are determined. The concept of criteria for establishing organizational relationships between the participants in the transportation process, which are ordered by contractual relations, is clarified. The scheme of the relationship of the type of contractual relations with the level of reliability of transport systems is presented. It is shown that a reliable assessment of reliability involves detailing the process of transportation in sections, requiring the use of quantitative criteria. The algorithm of optimization of the structural-functional scheme of reliability of the transport system is constructed, in which the sequence of application of the approach of providing and increasing reliability by optimizing the number of structural elements is presented.Item type:Item, Масштабно-рівневий підхід до аналізу процесів в матеріалах трибоспряжень деталей мобільної сільськогосподарської та автотранспортної техніки(ЦНТУ, 2017) Аулін, В. В.; Лисенко, С. В.; Великодний, Д. О.; Гупка, А. Б.; Аулин, В. В.; Лысенко, С. В.; Великодный, Д. А.; Aulin, V.; Lysenko, S.; Velykodnyi, D.; Hupka, A.Для важких та екстремальних умов експлуатації спряжень деталей мобільної сільськогосподарської та автотранспортної техніки розглянуто трибологічну ситуацію їх фрикційного контакту у різних режимах тертя з різноманітним характером протікання процесів на різних масштабних рівнях. Визначено, що характер і спрямованість цих процесів на кожному масштабному рівні істотно різні. Результати досліджень виявили синергетичний і конкурентний взаємовпливів процесів і реакцій, що відбуваються на різних масштабних рівнях матеріалів зони тертя спряжень деталей з високою ймовірністю енерго-інформаційного обміну між різними масштабними рівнями аналізу зони тертя. Показано, що в граничних мастильних шарах можуть протікати процеси самоорганізації під впливом зміни інформаційної ентропії, які дають можливість створювати інтелектуальні триботехнології (SMART-self technology) та інтелектуальні мастильні матеріали. Виявлено, що стандартні фізико-хімічні властивості мастильних матеріалів у зоні тертя в повному обсязі проявляють себе на макрорівні. На мезорівні істотну роль відіграють одиничні властивості мастильних матеріалів, а на мікро- і нанорівні їх вплив зводиться до мінімуму. На цих рівнях на протікання процесів в мастильних матеріалах трибоспряжень зразків і деталей впливає, в основному, мікродисперсність їх початкових компонентів. Вони можуть бути і нанодисперсними. На нанорівні роль контактних властивостей мастильних матеріалів істотно зменшується і набуває чинності інші закономірності, що унеможливлюють прогнозування їх ефективності в умовах режимів граничного тертя, за фізико-хімічними властивостями. Встановлено, що без урахування мезо-, мікро- і наноефектів і явищ прогнозувати вплив мастильних речовин на основні триботехнічні показники, такі як коефіцієнт тертя, інтенсивність зносу, протизадирна здатність та інші практично неможливо. Для тяжелых и экстремальных условий эксплуатации сопряжений деталей мобильной сельскохозяйственной и автотранспортной техники рассмотрено трибологическую ситуацию их фрикционного контакта в различных режимах трения с разнообразным характером протекания процессов на различных масштабных уровнях. Определено, что характер и направленность этих процессов на каждом масштабном уровне существенно различны. Результаты исследований выявили синергетическое и конкурентное взаимовлияние процессов и реакций, происходящих на различных масштабных уровнях материалов зоны трения сопряжений деталей с вероятностью энерго-информационного обмена между различными масштабными уровнями анализа зоны трения. Показано, что в граничных смазочных слоях могут протекать процессы самоорганизации под влиянием информационной энтропии, которые дают возможность создавать интеллектуальные триботехнологии (SMART-self technology) и интеллектуальные смазочные материалы. Выявлено, что стандартные физико-химические свойства смазочных материалов в зоне трения в полном объеме проявляют себя на макроуровне. На мезоуровне существенную роль играют единичные свойства смазочных материалов, а на микро- и наноуровне их влияние сводится к минимуму. На этих уровнях на протекание процессов в смазочных материалах трибосопряжений образцов и деталей влияет, в основном, микродисперсность их исходных компонентов. Они могут быть и нанодисперсные. На наноуровне роль контактных свойств смазочных материалов существенно уменьшается и вступает в силу другие закономерности, которые делают невозможным прогнозирование их эффективности в условиях режимов граничного трения, по физико-химическим свойствам. Установлено, что без учета мезо-, микро- и наноэффектов и явлений прогнозировать влияние смазочных веществ на основные триботехнические показатели, такие как коэффициент трения, интенсивность износа, противозадирную способность и другие практически невозможно. For severe and extreme conditions of operation of mating parts of mobile agricultural and motor transport equipment, the tribological situation of their frictional contact in various friction modes with a diverse process pattern at various scale levels is considered. It is determined that the character and direction of these processes at each scale level are essentially different. The results of the research revealed a synergistic and competitive interaction of processes and reactions occurring at different scale levels of materials of the zone of friction of the interfaces of parts with the probability of energy-information exchange between different scale levels of analysis of the friction zone. It is shown that in the boundary lubricating layers processes of self-organization under the influence of information entropy can take place, which make it possible to create intellectual tribotechnologies (SMART-self technology) and intelligent lubricants. It was found that the standard physicochemical properties of lubricants in the friction zone fully manifest themselves at the macro level. On the meso level, a single role is played by the single properties of lubricants, and at the micro- and nanoscale their influence is minimized. At these levels, the flow of processes in the lubricants of the tribosupply of samples and parts is influenced, in the main, by the microdispersion of their initial components. They can also be nanodispersed. At the nanoscale, the role of the contact properties of lubricants is significantly reduced and other regularities that make it impossible to predict their effectiveness under conditions of boundary friction regimes, according to physico-chemical properties, become effective. It has been established that without the consideration of meso, micro and nanoeffects and phenomena, it is practically impossible to predict the effect of lubricants on the main tribotechnical indices, such as coefficient of friction, wear rate, anti-seize ability, and others.