Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
13 results
Search Results
Item Механізми внутрішнього та зовнішнього тертя та їх вплив на процеси зношування трибоспряження деталей машин(ЦНТУ, 2024) Аулін, В. В.; Кузик, О. В.; Тихий, А. А.; Лисенко, С. В.; Жилова, І. В.; Aulin, V.; Kuzyk, O.; Tykhyi, А.; Lysenko, S.; Zhylova, I.В статті розглянуті сутність та механізми внутрішньої і зовнішнього тертя, їх характеристики. Узагальненою характеристикою зовнішнього тертя є вибіркове нерівномірне зношування навантажених робочих поверхонь деталей. Динамічні механізми релаксації напружень поверхневих шарів матеріалів деталей трибоспряжень є механізмом дисипації енергії в процесі внутрішнього тертя. Зазначено, що типовими процесами механічної релаксації в зразках релаксаційного внутрішнього тертя є і релаксація Сноека, релаксація Кестера і зерногранична релаксація. Розглянуто їх специфіку. Виявлено, що релаксаційні процеси при недостатності дисипативних властивостей тонкої структури матеріалу сприяють підвищенню зносостійкості. The article describes the essence and mechanisms of internal and external friction, their characteristics. A generalized characteristic of external friction is the selective uneven wear of the loaded working surfaces of parts. Dynamic mechanisms of stress relaxation of the surface layers of materials of tribocoupler parts are a mechanism of energy dissipation in the process of internal friction. It is noted that the typical processes of mechanical relaxation in samples of relaxation internal friction are Snoek relaxation, Kester relaxation, and grain boundary relaxation. Their specifics are considered.Item Інтеграція штучного інтелекту в системи підтримки прийняття рішень в оптимізації виробничих процесів машинобудівного підприємства на прикладі машинного навчання(ЦНТУ, 2024) Бойко, Р. Ю.; Аулін, В. В.; Тихий, А. А.; Карпушин, С. О.; Коваль, О. П.; Boiko, R.; Aulin, V.; Tykhyi, А.; Karpushyn, S.; Koval, O.У статті представлено комплексний огляд систем підтримки прийняття рішень в галузевому машинобудуванні на основі штучного інтелекту у контексті Індустрії 4.0. Проаналізовано підходи до інтеграції та обробки даних, а також основні методи машинного та глибокого навчання, що формують технологічне підґрунтя таких рішень. Окреслено архітектуру, типові етапи впровадження і запропоновано план інтеграції штучного інтелекту для машинобудівного підприємства, включно з описом складових рішення та ключових стратегій розгортання. Розглянуто потенційні виклики й надано рекомендації щодо успішної реалізації. Результати впровадження можуть значно скоротити незаплановані простої устаткування, підвищити ефективність виробництва й забезпечити підприємствам суттєву конкурентну перевагу. This article provides a comprehensive overview of decision support systems based on artificial intelligence within the context of Industry 4.0. The integration approaches and data processing methods, as well as key machine learning and deep learning techniques, which form the technological foundation of such systems, are analyzed. The article outlines the architecture, typical implementation stages, and suggests a plan for artificial intelligence integration in a machine-building enterprise, including descriptions of the system components and deployment strategies. Potential challenges and recommendations for successful implementation are also discussed.Item Удосконалення робочих органів будівельних і дорожніх машин застосуванням гумових елементів(ЦНТУ, 2024) Карпушин, С. О.; Настоящий, В. А.; Тихий, А. А.; Гозбенко, Є. В.; Русаченко, О. В.; Karpushyn, S.; Nastoiashchyi, V.; Tykhyi, A.; Hozbenko, Ye.; Rusachenko, O.У статті представлено ряд пропозицій технічних рішень, що мають елементи робочих органів будівельних і дорожніх машин, які виготовлені з гуми, і призначені для взаємодії з мінеральним природнім середовищем, типу ґрунт, гірська порода, руда, корисна копалина, сніговий покров та льодові утворення. Проаналізована ефективність застосування гумових елементів у робочому обладнанні на прикладі широкого спектру дорожньо-будівельних і транспортувальних машин за критеріями: зношування, налипання, намерзання, демпфування, корозійної стійкості, захисту металевих елементів конструкцій від пластичних деформацій. The purpose of the research is to develop technical proposals for improving the working bodies of construction and road machines that interact during their working cycle with a mineral environment (soil, ore, lumpy rock, concrete, asphalt concrete), organic environment at low temperatures (snow, ice, and their mixtures with a mineral environment) using rubber, rubber-fabric, rubber-metal, rubber-concrete and other composite rubber compounds.Item Створення бази комплементарних гнутозварних профілів решітчастих металоконструкцій(ЦНТУ, 2024) Портнов, Г. Д.; Тихий, А. А.; Дарієнко, В. В.; Пукалов, В. В.; Кузик, О. В.; Гасенко, Л. В.; Portnov, G.; Tykhyi, A.; Dariіenko, V.; Pukalov, V.; Kuzyk, O.; Hasenko, L.Дослідження присвячено розробці бази даних комплементарних гнутозварних профілів для автоматизованого проектування решітчастих металоконструкцій. Значна увага приділяється урахуванню місцевої стійкості та технологічних обмежень сполучення елементів металевих конструкцій ферм. Описано методику аналізу моделей проміжних вузлів з прямокутних труб у програмі SolidWorks і обробку результатів у Microsoft Excel, що дозволяє групувати елементи в комплементарні поєднання профілів. Результати дослідження демонструють зв'язок технологічних обмежень з міцністю елементів та спрощують процес підбору профілів за ДСТУ EN 10219-2:2009, мінімізуючи недонапруження до 5%. This article discusses the development of a database for complementary bent-welded profiles, which facilitates the automation of the design of lattice metal structures. The main focus is on determining the conditions necessary to create efficient and technologically optimized solutions for metal trusses, taking into account the local stability of elements and the limitations of technological connections. The methodology involves analyzing models of rectangular tube intermediate assemblies in Solid Works and processing the results in Microsoft Excel, which allows elements to be grouped into complementary profile combinations. This study helps to link technical constraints to the strength of elements and simplifies the selection of profiles in accordance with DSTU EN 10219-2:2019, minimizing under loading by up to 5%.Item Порівняння методів розрахунку плитних фундаментів з урахуванням результатів інженерно-геологічних вишукувань та геодезичних спостережень за процесом просідання(ЦНТУ, 2022) Пашинський, В. А.; Тихий, А. А.; Пашинський, М. В.; Карпушин, С. О.; Яцун, В. В.; Pashynskyi, V.; Tykhyi, A.; Pashynskyi, M.; Karpushyn, S.; Yatsun, V.На прикладі фундаменту під силос зерносховища у вигляді круглої залізобетонної плити діаметром 20,4 м виконане порівняння трьох методів розрахунку осідання суцільних плитних фундаментів. Розрахунки за моделлю плити на пружній основі та за моделлю об'ємних скінченних елементів дали середні значення осідання 2,15 см та 2,4 см, близькі до фактичної величини 1,75 см, отриманої за результатами натурних геодезичних спостережень, що велися з початку будівництва об'єкту. Регламентований чинними нормами проектування розрахунок за методом пошарового підсумовування дав різко завищений результат 13,7 см. Increasing the height of buildings and structures in combination with the development of areas with unfavorable geotechnical conditions cause the use of foundations in the form of solid reinforced concrete slabs. In complex geotechnical conditions and under high loads, the soils can work beyond linear deformation. This necessitates the calculation of the system "building-foundation-soil" based on the assumptions of nonlinear soil mechanics. The issue of designing foundations for cylindrical structures of the agro-industrial complex, in particular granaries, is especially relevant. The task of this study is a comparative analysis of different methods for calculating the subsidence of slab foundations to select a rational model of deformation of the soil. The comparison of calculation methods is carried out on the example of the foundation under the granary with a volume of 8841 m3. The foundation is made in the form of a round reinforced concrete slab with a diameter of 20.4 m. The characteristics of the soil are established by the results of geotechnical surveys. The calculation according to the Winkler model (elastic base plate with one coefficient of subgrade reaction) was performed in the "Cross" module of the SCAD Office software package. With a total load on the foundation of 2741 tf, its average subsidence is 2.15 cm. The calculation according to the model of three-dimensional finite elements of cubic shape was performed in the environment of the SCAD Office software package. The average subsidence of the foundation is 2.4 cm. The calculation by the method of layer-by-layer summation according to the instructions of DBN B.2.1-10: 2018 gave the subsidence of the foundation slab equal to 13.7 cm. The actual average subsidence of the foundation during the observation period in different areas of the foundation was 1.1… 2.4 cm and averaged 1.75 cm. The comparison of the analyzed methods for determining the subsidence of the foundation indicates the closeness of the results of calculations on the model of the slab on an elastic basis and the model of three-dimensional finite elements to the actual value of subsidence and the greatly higher result of the calculation by layer summation. The use of the latter method leads to excessive reliability in the design of foundations.Item Підвищення ефективності конструкції кованого дворогого гака(ЦНТУ, 2022) Портнов, Г. Д.; Тихий, А. А.; Дарієнко, В. В.; Пукалов, В. В.; Portnov, G.; Tykhyi, А.; Dariienko, V.; Pukalov, V.Запропоноване вдосконалення вантажних дворогих гаків ГОСТ 6628-73, яке теоретично дозволяє зменшити масу на 7% при збереженні експлуатаційних властивостей. Проведено аналіз впливу форми кованого дворогого гака на його ефективність. Побудована модель для вивчення напружено – деформованого стану кранового гака в умовах максимального навантаження, придатна до утворення конфігурацій номерів гака. Визначені найменш навантажені елементи моделі за допомогою візуалізації розподілених напружень. An improvement of standard cargo two-horned hooks is proposed, which theoretically allows to reduce the weight by 7% while maintaining performance. The analysis of influence of the form of the forged two-horned hook on its efficiency is carried out. The model for studying the stress - strain state of the crane hook under conditions of maximum load, suitable for the formation of configurations of hook numbers. The modeling of solid objects is carried out, which allows to analyze the structures made according to the scheme of the curved beam with an accuracy greater than that allowed by the theoretical calculation. The least loaded elements of the model are determined by visualization of distributed stresses. Comparison of world standards of two-horned hooks shows a significant difference in material efficiency with the same classes and groups of classification. To study the stress - strain state of the crane hook under conditions of maximum load in the program SolidWorks built a model suitable for the formation of hook configurations. The stress-strain state of the models was determined for two load variants. The load on both hooks of the hook is distributed evenly and the load is suspended on one horn. Experience in the operation of standardized hooks has determined the ergonomics of the surfaces of products in contact with the rafter equipment. 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. It is reasonable to remove part of the material of the middle part of the hook. The strength criterion was the coefficient of safety margin. It is acceptable to reduce the value of K of the newly developed model by 5% of the K model of the hook. Making a hole in the model changes the ratio of the stiffness of its elements, which leads to a change in the load pattern. The process of choosing the shape of the hole is iterative. The stress distribution in the elements of the model at different load variants with the indication of the minimum value of the safety factor K is presented. When developing design documentation for a two-horned hook with holes should take into account the ratio of the parameters of the holes with the characteristic size of the throat.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 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 Врахування реологічних властивостей ґрунтів при їх взаємодії з РОГМ(КНТУ, 2009) Аулін, В. В.; Тихий, А. А.; Aulin, V.; Tikhiy, A.В статті проведений аналіз елементів трибосистеми “грунт - робочий орган” при їх контактній взаємодії з врахуванням напружено-деформованого стану та реологічних властивостей грунту. In the article the analysis of elements is conducted tribosistemi “soil is a working organ” at their contact co-operation taking into account the tensely deformed state and reologichnikh properties of soil.Item Фізичні аспекти взаємодії в системі "РОГМ-ґрунт"(КНТУ, 2015) Аулін, В. В.; Тихий, А. А.; Войтов, В. А.; Aulin, Viktor; Tihiy, Andrey; Voytov, ViktorВ статті розроблена функціональна модель процесу взаємодії РОГМ з середовищем ґрунту. Представлені процеси тертя та зношування в ґрунті, які реалізуються на фоні взаємообміну показників самого РОГМ із середовищем ґрунту і являють собою складну сукупність фізико-хімічних явищ. При розгляді закономірностей взаємодії в ТТС "РОҐМ-ґрунт" враховується як зовнішня структура, так і внутрішня будова. Показано зміну елементного складу прилеглих до РОҐМ шарів ґрунту, що свідчить про процеси масопереносу і сегрегації під час взаємодії в ТТС "РОҐМ-ґрунт". Представлені закономірності протікання процесів тертя і зношування РОГМ в залежності від його структурованості та гранулометричного складу. Досліджено стан ґрунту при дії РОҐМ, визначено розподіл його щільності за глибиною оброблюваного шару, за типами ґрунтів виявлено різний характер розподілу щільності, структури, пористості та вмісту гумусу за глибиною, отримано рівняння регресії між щільності ґрунту і вмістом гумусу. The paper developed a functional model of the interaction with the environment WBTM-soil. Presented friction and wear processes in the soil that are implemented against the background of the WBTM interchange indicators of soil and the environment is a complex set of physical and chemical phenomen. When considering the patterns of interaction in TTS " WBTM-soil " takes into account both external structure and internal structure. Shows the change in the elemental composition of the surrounding WBTM-soil layers, indicating that the process of mass transfer and segregation during interaction TTS "WBTM-soil." Presented patterns of processes of friction and wear WBTM depending on its structure and grain size. The state of the soil by the action WBTM, determined its density distribution in the depth of the treated layer of soil types found on the distribution of different density, structure, porosity, humus content and the depth obtained regression equation between the density of soil and humus content.