Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
6 results
Search Results
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 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 Дослідження напруженого стану багатоцільового змінного бульдозерно-захватного робочого обладнання(ЦНТУ, 2021) Пантелеєнко, В. І.; Червоноштан, А. Л.; Пушенко, В. А.; Карпушин, С. О.; Panteleenko, V.; Chervonoshtan, A.; Pushenko, V.; Karpushyn, S.В статті представлено змінне робоче обладнання на базі мобільного шарнірно-зчленованого колісного шасі високої прохідності, а саме бульдозерний відвал в поєднанні із захватним пристроєм для виконання різних робочих операцій, та проведено дослідження напруженого стану найбільш відповідальних елементів робочого обладнання в програмному середовищі «SolidWorks». Дослідження проведені в межах діючих навантажень та прийнятого матеріалу для їх виготовлення, а також визначена кількість циклів навантаження до втрати цими елементами тривкісної стійкості за межею плинності матеріалу. Дослідження напруженого стану елементу робочого обладнання показало, що при статичному навантаженні в межах 710 кН, матеріал робочого обладнання та його конструкція витримують навантаження по всім критеріям програми «SolidWorks». Дослідження при різній кількості циклів навантаження показали, що деталь витримує при даному матеріалі приблизно 1000000 циклів навантаження, а для виготовлення елементів робочого обладнання доцільно використовувати сталь 10ХСНД. The article is devoted to the development and presentation of the design of changeable, bulldozer-gripping, multi-purpose work equipment for the mobile hinge-united wheeled chassis of high passability, modeling the load on work equipment within the software "SolidWorks" to optimize process or to check geometric and weight parameters in order to justify the material for long-term resistance. The changeable working equipment on the basis of the mobile hinge-united wheeled chassis of high passability, namely the bulldozer dump in combination with the gripping device for performance of a wide range of working operations is presented. Changeable work equipment provides: - development and movement of soils of I-III categories at a distance of up to 100 m, digging up and backfilling of trenches and ditches; - forming of embankments, cutting of terraces, performance of planning, cleaning and preparatory works by the main dump; - capture, fixing and transportation of goods; - loosening of soils of IV-V categories; - uprooting of stumps; - extraction and movement of boulders; - installation and dismantling of vertical elements (racks, pillars), horizontal long elements (curb, paving slabs, pipeline elements,…). Also the study of the stress state of the most responsible elements of the working equipment was carried out in the software environment "SolidWorks" within the existing loads and the accepted material for their manufacture. The number of load cycles before the loss of these elements of long-term resistance beyond the yield strength of the material was determined. The conducted researches allowed to establish: - when modeling the stress state of the element of working equipment (clamping frame) in the environment "SolidWorks" at static load within 710 kN, the clamping frame material and its design withstand working loads according to all criteria of the program "SolidWorks": fatiguing destruction, loss of stability, margin of strength, deformation and displacement that occur under load. The load acting on this element in the process of work was determined using the formed calculation schemes and standard methods; - the design of the clamping frame made of steel 10HSND withstands without signs of destruction of about 1,000,000 load cycles. A further increase in the number of load cycles leads to the destruction of this structural element; - for the manufacture of elements of working equipment, it is advisable to use steel 10HSND. More durable grades of steel are inexpedient from an economic point of view, and steels with a yield strength of less than 390 H/mm2 do not have a sufficient margin of safety.Item Використання сучасних систем САПР при проектуванні сільськогосподарських машин(ЦНТУ, 2019) Трикін, Д. М.; Мороз, С. М.; Васильковська, К. В.; Карпушин, С. О.; Трыкин, Д. М.; Мороз, С. Н.; Васильковская, К. В.; Карпушин, С. А.; Trykin, D.; Moroz, S.; Vasylkovska, K.; Karpushyn, S.В статті розглянуто використання сучасних методів конструювання сільськогосподарських машин з використанням сучасного програмного забезпечення систем САПР, зокрема CAD SolidWorks, на прикладі моделі лапи ґрунторозпушувача. Програма дозволяє не тільки визначити небезпечні зони моделі, а й оптимізувати конструкцію. В статье рассмотрено использование современных методов конструирования сельскохозяйственных машин с использованием современного программного обеспечения систем САПР, в том числе CAD SolidWorks на примере разработки конструкции лапы почворыхлителя. Программа позволяет не только определить опасные зоны модели, но и оптимизировать конструкцию. For faster creation of new models of machines, manufacturers use modern CAD systems that allow creating not only drawings but also 3D models in a short time. It allows you to get a clear idea of both working bodies, units and mechanisms, and the machine as a whole. A large set of various tools for building elements and editing, analyzing models and assemblies, creating assemblies allow you to create not only drawings of parts, units, mechanisms and machines in a short time, but also to create their electronic catalogues and a complete set of specifications. These programs include SolidWorks. SolidWorks Simulation is a structural analysis tool that provides modelling solutions for linear and nonlinear static analysis, frequency analysis, stability, temperature analysis, fatigue, impact tests, linear and nonlinear dynamic analysis, and also optimization analysis. For example, select the paw of the soil ripper. We create a general model assembly that will be tested for strength and rigidity by external forces. In the toolbar, activate the Simulation toolbar, in which we select New Research. In the Property Manager window, select Static, and in the Apply Material tab, select the materials for each detail. We secure the assembly with the Fixing Advisor tool and point to the holes that secure the frame in the frame. In the External Load Consultant tool, select Pressure and specify the amount of force and its direction. In the Type property manager, we select Pressure Ranges and specify them. In the property manager window, The value of pressure indicates the magnitude and direction of forces separately on each surface. Divide the end surface and create the desired areas of the surface. We specify the boundaries of the surfaces of the parts that have contacts. Adjust the density of the grid to obtain more detailed results of the power calculation. We launch research. We get the results of calculations of power loads. The analysis of the calculations made by the program showed the areas of the model where the greatest internal stresses occur under the influence of external loads. Also shown are areas where the external forces are weak. We resize the model to obtain a structure that will not have areas with a dangerous concentration of internal stresses and provide its strength and rigidity. Thus, modern CAD software is a powerful tool for design engineers, who not only create 3D models of parts and their own, but also create drawings for manufacturing parts and assembling products that will be marketed, but also cut time for experimental research and production testing of the developed equipment. Load simulation tools allow us to identify weaknesses in the construction at the design stage and make the necessary changes without making bulk samples. This, in turn, significantly saves the cost of materials, which in turn affects the cost of products.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.