Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
59 results
Search Results
Item Удосконалення організації дорожнього руху та експлуатації транспортних засобів методом математичного і комп`ютерного моделювання(ЦНТУ, 2024) Молоштан, Д. В.; Король, С. О.; Король, К. С.; Moloshtan, D.; Korol, S.; Korol, K.Успішне управління пасажирським транспортом у швидкозмінному середовищі вимагає постійного вдосконалення. Це стосується структур управління та використання сучасних інструментів, таких як математичні моделі та автоматизовані системи. Інформація відіграє дуже важливу роль. Вона потрібна на всіх етапах роботи: від планування маршруту до аналізу ефективності. Розклад руху - це основа, на якій будується вся система пасажирських перевезень. The intensive development of road transport requires further improvement of the efficiency of the management apparatus, improvement of its structure, introduction of economic and mathematical methods and automated control systems. The effectiveness of passenger transportation management depends on the information support of managers at each stage of management - planning, dispatching, regulating, accounting and analyzing transportation activities. This axiom of management requires managers of all ranks to implement and use certain information technologies (IT). The bus schedule is the main document that ensures the quality and degree of satisfaction of passengers' transportation needs, bus performance, and the organization of drivers' work. The purpose of this research work is to develop a methodology for assessing the accuracy of a route bus's schedule and identifying problem areas along the route based on probability theory and mathematical statistics.Item Розробка методики забезпечення якісного лакофарбового покриття під час виконання малярнокузовних робіт в системах автосервісу(ЦНТУ, 2024) Тарандушка, Л. А.; Тарандушка, І. П.; Tarandushka, L.; Tarandushka, I.Розроблено методику за допомогою якої стає можливим визначати якість лакофарбового покриття в системах автосервісу. Дана методика основана на визначенні важливих параметрів, які описують технологічний процес нанесення лакофарбового покриття. На основі алгоритму ФаррараГлобера виокремлено серед 16 параметрів системи 8 незалежних, що впливають на якість покриття та визначено ступінь їх вагомості. Виокремлення незалежних параметрів сприяло побудові адекватної моделі прогнозування якості лакофарбового покриття. Це дає можливість організовувати конкурентоздатні системи автосервісу з відновлення лакофарбових покриттів транспортних засобів. A technique has been developed that makes it possible to determine the quality of paintwork in car service systems. This technique is based on the determination of important parameters that describe the technological process of applying a paint coating. Based on the Farrar-Glober algorithm, among the 16 parameters of the system, 8 independent ones affecting the quality of the coating were singled out and their degree of importance was determined. Isolation of independent parameters contributed to the construction of an adequate model for predicting the quality of the paint coating. This makes it possible to organize competitive car service systems for the restoration of vehicle paint coatings.Item Математичне моделювання процесу утворення гранул із сипких матеріалів в грануляторах з кільцевою матрицею(ЦНТУ, 2023) Степаненко, С. П.; Тримбач, С. П.; Stepanenko, S.; Trimbach, S.На основі механізму та кінетичних закономірностей утворення гранул із сипких матеріалів розроблена математична модель процесу, який відбувається в грануляторах з кільцевою матрицею. Проведені дослідження показали, що процес грануляції сипких матеріалів є стохастичним, оскільки результуючий гранулометричний склад є полідисперсним, і це пояснюється нерівномірним процесом гранулювання, що залежить від фізико-механічних властивостей зв'язуючого матеріалу, безпосередньо від частинок сипкого матеріалу, а також від таких явищ, як коагуляція та руйнування, знос та деформація. Based on the mechanism and kinetic regularities of granule formation from bulk materials, a mathematical model of the process occurring in ring matrix granulators has been developed. The studies have shown that the process of granulation of bulk materials is stochastic, as the resulting granulometric composition is polydisperse, and this is explained by the uneven granulation process, which depends on the physicomechanical properties of the binding material, directly from the particles of bulk material, as well as phenomena such as coagulation and destruction, wear, and deformation.Item Experimental studies and mathematical model of the rapeseed seed drying process(ЦНТУ, 2023) Kirchuk, R.; Zabrodotskaya, L.; Haponiuk, T.; Ferents, R.; Кірчук, Р. В.; Забродоцька, Л. Ю.; Гапонюк, І. О.; Ференц, Р. В.The article shows the features of the drying oilseed crops technology, in particular rapeseed. The results of laboratory studies on drying rapeseed are presented, and the possibility of mathematical modeling and calculation is considered. Experimental studies of the drying process were carried out and a numerical experiment was carried out to obtain a mathematical model of heat treatment and dehydration of rapeseed in a thin layer. Загалом, до такої олійної культури як ріпак інтерес у світі то збільшується, то знижується – все залежить від зовнішнього ринку та погодних умов. Цедосить поширена культура для вітчизняних елеваторів, тому дослідження процесів післязбирального обробітку ріпаку є актуальним завданням. Метою роботи є дослідити кінетику процесу сушіння насіння ріпаку, описати її теоретично, створити математичну модель і автоматизувати процес розрахунку, що дасть змогу визначити найбільш раціональні початкові параметри сушіння.Item Моделювання процесу митної переробки вантажів при проходженні транспортних засобів через державний кордон України(ЦНТУ, 2023) Потаман, Н. В.; Орда, О. О.; Potaman, N.; Orda, O.В системах доставки вантажів у міжнародному сполученні все частіше застосовуються логістичні принципи роботи. При цьому важливу роль грає ефективна взаємодія усіх ланок логістичних ланцюгів, в число яких входить й процес митної переробки вантажів. Підвищення конкуренції на ринку вантажних міжнародних перевезень обумовило необхідність виділення процесу митної переробки вантажів у окрему ланку логістичного ланцюга доставки вантажів. Побудовано модель процесу митної переробки вантажів на основі теорії мереж Петрі. Developing a model of the customs cargo handling process that allows making sound technological, design, and management decisions, changing input parameters, and carrying out long-term planning based on information on the occupancy of control points, customs zones of the border customs office, customs teams, throughput capacity of checkpoints, technical means of customs control and communication, types of customs regimes, and standardisation of the duration of all components of customs cargo handling. To develop a model of the customs cargo processing process, it is advisable to use systems of parallel information processing and parallel operation of objects, which include, for example, modelling with the help of Petri nets. The model developed on the basis of Petri nets for describing the customs cargo handling process shows that, in addition to being clear and easy to use, it makes it possible to take into account various probabilistic factors. Having developed a mathematical model of customs processing of cargo when vehicles cross the state border, it can be concluded that along with technological operations (time for customs clearance at the internal customs, time for customs procedures at the checkpoint), there are non-productive operations - downtime (time for waiting for customs clearance at the internal customs, time for waiting for customs procedures at the checkpoint), which significantly affect the time of customs border crossing. The mathematical apparatus of Petri nets will allow to study the dynamics of the system under study and its behaviour under different initial conditions. It has been found that the number of customs control and customs clearance officers has the greatest impact on the time of customs processing of goods. By building a mathematical model based on Petri nets, an effect of 1.11% was achieved. As a result of applying the developed mathematical model of the customs cargo processing process, an effect of 42 minutes was obtained.Item Моделювання перехідних процесів в синхронному генераторі при витковому замиканні обмотки статора(ЦНТУ, 2023) Гарасьова, Н. Ю.; Котиш, А. І.; Солдатенко, В. П.; Зінзура, В. В.; Harasova, N.; Kotysh, А.; Soldatenko, V.; Zinzura, V.Робота присвячена розробці математичної моделі синхронного генератора для дослідження режимів його роботи при несиметричному пошкодженні фаз обмотки статора, а саме витковому замиканні, застосування якої дасть змогу удосконалити системи релейного захисту від виткових замикань обмотки статора синхронного генератора. Показано, що для вирішення поставленої задачі дослідження доцільно використати диференціальні рівняння, що записані для осей фаз статора а, b та с. Запропоновано алгоритм розрахунку перехідних процесів в синхронному генераторі при виткових замиканнях обмотки статора, в основу якого покладено метод чисельного інтегрування Рунге-Кутта четвертого порядку. Отримані результати моделювання можуть бути використані при налаштуванні систем релейного захисту синхронних генераторів, а саме захистів від виткових замикань в обмотках статора без паралельних віток. The purpose of this study is to develop a mathematical model of a synchronous generator to study its modes of operation in the case of asymmetric damage to the phases of the stator winding, namely twisting, the use of which will make it possible to improve relay protection systems against twisting of the stator winding of a synchronous generator. Transverse differential protection is used to protect synchronous generators from winding circuits. However, such protection can be used only on generators with parallel branches in the phase of the stator winding. In the work, a mathematical model of a synchronous generator was developed, which allows to study the transient processes of the generator in case of the appearance of turn short circuits in the stator winding. This mathematical model is based on differential equations written for the stator phase axes a, b and c. An algorithm for calculating transient processes in a synchronous generator is proposed. In turn-to-turn circuits of the stator winding, which is based on the fourth-order Runge-Kutt numerical integration method. With the help of the developed mathematical model, the values of currents and voltages of the generator were calculated in the case of short-circuits of the stator winding for the TVB-200-2 turbogenerator. The results of mathematical modeling of the transient processes taking place in the TVB-200-2 generator when closing a different number of turns of the stator phase showed that the reduction of the fundamental harmonic voltage at the terminals of the generator in the damaged phase when closing 10 %, 40 %, and 60 % of the winding turns is, respectively, 21 %, 77 % and 89 %. At the same time, there is an increase in the amplitude of the first harmonic of the current of the damaged phase by 3.7 to 7.8 times. The obtained research results make it possible to improve relay protection systems for synchronous generators, namely protection against turn-to-turn circuits in stator windings without parallel branches.Item Моделювання перехідних процесів в синхронному генераторі при витковому замиканні обмотки статора(ЦНТУ, 2023) Гарасьова, Н. Ю.; Котиш, А. І.; Солдатенко, В. П.; Зінзура, В. В.; Harasova, N.; Kotysh, А.; Soldatenko, V.; Zinzura, V.Робота присвячена розробці математичної моделі синхронного генератора для дослідження режимів його роботи при несиметричному пошкодженні фаз обмотки статора, а саме витковому замиканні, застосування якої дасть змогу удосконалити системи релейного захисту від виткових замикань обмотки статора синхронного генератора. Показано, що для вирішення поставленої задачі дослідження доцільно використати диференціальні рівняння, що записані для осей фаз статора а, b та с. Запропоновано алгоритм розрахунку перехідних процесів в синхронному генераторі при виткових замиканнях обмотки статора, в основу якого покладено метод чисельного інтегрування Рунге-Кутта четвертого порядку. Отримані результати моделювання можуть бути використані при налаштуванні систем релейного захисту синхронних генераторів, а саме захистів від виткових замикань в обмотках статора без паралельних віток. The purpose of this study is to develop a mathematical model of a synchronous generator to study its modes of operation in the case of asymmetric damage to the phases of the stator winding, namely twisting, the use of which will make it possible to improve relay protection systems against twisting of the stator winding of a synchronous generator. Transverse differential protection is used to protect synchronous generators from winding circuits. However, such protection can be used only on generators with parallel branches in the phase of the stator winding. In the work, a mathematical model of a synchronous generator was developed, which allows to study the transient processes of the generator in case of the appearance of turn short circuits in the stator winding. This mathematical model is based on differential equations written for the stator phase axes a, b and c. An algorithm for calculating transient processes in a synchronous generator is proposed. In turn-to-turn circuits of the stator winding, which is based on the fourth-order Runge-Kutt numerical integration method. With the help of the developed mathematical model, the values of currents and voltages of the generator were calculated in the case of short-circuits of the stator winding for the TVB-200-2 turbogenerator. The results of mathematical modeling of the transient processes taking place in the TVB-200-2 generator when closing a different number of turns of the stator phase showed that the reduction of the fundamental harmonic voltage at the terminals of the generator in the damaged phase when closing 10 %, 40 %, and 60 % of the winding turns is, respectively, 21 %, 77 % and 89 %. At the same time, there is an increase in the amplitude of the first harmonic of the current of the damaged phase by 3.7 to 7.8 times. The obtained research results make it possible to improve relay protection systems for synchronous generators, namely protection against turn-to-turn circuits in stator windings without parallel branches.Item Моделювання витрат та вимірювання електричної енергії електродвигунів(ЦНТУ, 2023) Квашук, Д. М.; Ларін, В. Ю.; Філоненко, С. Ф.; Стахова, А. П.; Kvashuk, D.; Larin, V.; Filonenko, S.; Stakhova, А.Діяльність з визначення енергоефективності електродвигунів включає кілька етапів робіт. До них належать моделювання експлуатації двигунів за допомогою спеціалізованих програмних продуктів, що дозволяє визначити необхідні параметри споживання електричної енергії, навантаження, та обертальні параметри у різних режимах роботи. Проте, найефективнішим є спосіб отримати реальні робочі характеристики електродвигуна на випробувальних стендах. Це зумовлено багатьма факторами, від механічних несправностей до невідповідності технічних характеристик заявлених виробником. Разом з тим, як для першого, так і іншого способу проблема полягає в оптимізації вимірювального обладнання, що потребує зменшення похибки, збільшення швидкодії та чутливості вимірювальних перетворювачів. До параметрів, які вимагають особливої уваги можна віднести витрати електричної енергії, які в окремих сферах промисловості є вирішальними під час проектування технологічних майданчиків, визначення промислової політики, обсягів виробництва, тощо. У даній статті запропоновано спосіб встановити залежність між цими параметрами, практичне значення якого, в різних режимах роботи електродвигуна дасть можливість оцінити як економічну ефективність електричної машини так і можливі ризики, що пов’язані із безпечною подальшою експлуатацією, строком експлуатації та можливостями створювати необхідні моменти прискорення при заданих навантаженнях. The activity of determining the energy efficiency of electric motors includes several stages of work. These include modeling the operation of engines with the help of specialized software products, which allows you to determine the necessary parameters of electrical energy consumption, load, and rotational parameters in various operating modes. However, the most effective way is to obtain the real operating characteristics of the electric motor on test stands. This is due to many factors, from mechanical malfunctions to inconsistencies in the technical characteristics declared by the manufacturer. At the same time, both for the first and other methods, the problem lies in the optimization of the measuring equipment, which requires reducing the error, increasing the speed and sensitivity of the measuring transducers. The parameters that require special attention include the consumption of electrical energy, which in certain areas of industry is decisive during the design of technological sites, determination of industrial policy, production volumes, etc. This article proposes a way to establish the relationship between these parameters, the practical value of which, in different operating modes of the electric motor, will make it possible to evaluate both the economic efficiency of the electric machine and the possible risks associated with safe further operation, the period of operation and the ability to create the necessary acceleration moments at given loads. As a result of the study of the metrological characteristics of measuring meters, the dependence of their accuracy on instantaneous, impulse loads during the measurement of electrical energy consumption of asynchronous electric motors was established, which made it possible to develop an error correction algorithm based on a new information parameter. This parameter is characterized by the number of instantaneous loads caused by mechanical or inductive factors influencing the operation of electric motors in a certain, fixed period of time. Thus, the direct measurement of the torques of electric motors under the diagnosis of electric energy consumption allows to increase the accuracy of the counters by detecting additional impulse, destabilizing factors of influence.Item Параметричне проектування 3D-моделі кривошипно-шатунного механізму автомобіля з використанням САПР Solidworks(ЦНТУ, 2022) Тарандушка, Л. А.; Йовченко, А. В.; Tarandushka, L.; Yovchenko, A.Досліджуються основні можливості САПР SolidWorks для параметризації складних механізмів на прикладі кривошипно-шатунного механізму (КШМ), зокрема операції формування об’ємів, методи роботи з ескізами, технології формування складальних одиниць із застосуванням інструментів спряжень. Параметризація дозволить підвищити ефективність розробки та проектування типових механізмів та деталей. При цьому формується параметризована складальна конструкція КШМ в САПР SolidWorks, яка дозволяє швидко перебудовувати деталі КШМ, виконувати розрахунок даних деталей на міцність із підключеним модулем SolidWorks Simulation. The main possibilities of SolidWorks CAD for parameterization of complex mechanisms on the example of crank mechanism (CM), including operations of forming volumes, methods of working with sketches, technologies of forming assembly units using coupling tools are investigated. The use of parameterization will increase the efficiency of development and design of standard mechanisms and parts. At the same time the parametrized assembly design of CM in SolidWorks CAD is formed, which allows to quickly reconstruct CM details, to carry out calculation of the given details on durability with the SolidWorks Simulation module connected. As a result of the analysis the main possibilities of SolidWorks CAD for parameterization of complex mechanisms on the example of CM parameterization are considered. When designing parametric models of CM elements and forming the assembly structure of the CM node, the methods of working with sketches, operations of forming volumes, technologies of forming assembly units with the use of conjugation tools are considered. As a result, a parameterized assembly of the CM in the SolidWorks system is formed, which allows not only to quickly rebuild the parts of the CM, but also to calculate the strength of these parts with the SolidWorks Simulation module connected using the finite element method. That is, with the use of parametric models significantly reduces the cost of product design, reduces computing resources, time ratio simulation - prototyping by automating the calculation process and building a 3D model.Item Моделювання процесу однозернового дозування вакуумним пневмомеханічним висівним апаратом(ЦНТУ, 2021) Черновол, М. І.; Свірень, М. О.; Амосов, В. В.; Chernovol, M.; Sviren, M.; Amosov, V.Використання математичного моделювання значно прискорює процес досліджень. Розроблено алгоритм та програму в системі MathCAD для імітаційного моделювання процесу відокремлення насінин від циліндричної, конічної та тороїдальної поверхонь присмоктувальних отворів вакуумного пневмомеханічного висівного апарата та падіння їх на дно борозни. Виявлено, що рівномірність розподілу насінин по довжині рядка погіршується зі зменшенням середнього діаметра насінин та збільшення радіуса присмоктувального отвору. При конічній поверхні присмоктувального отвору найвища рівномірність розподілу насінин по довжині рядка досягається при куті конуса γ=60° та максимальному діаметрі dmaxк=(1,7–2,0) rсем. Найвищу рівномірність розподілу насінин по довжині рядка можливо досягти при тороїдальній поверхні присмоктувального отвору, зокрема, при мінімальному радіусі радіального перерізу тора. The aim of this work is to determine the influence of the surface shape and geometric parameters of the suction hole on the uniformity of seed distribution along the length of the row and determine its rational parameters. The use of mathematical modeling significantly speeds up the research process. An algorithm and a program in the Mathcad system have been developed for simulating the process of separating seeds from the cylindrical, conical and toroidal surfaces of the suction holes of a vacuum pneumomechanical sowing device and their fall to the bottom of the furrow. The algorithm is based on the results of previous studies by the authors. Its initial data is the simulation with the help of a generator of random numbers of spherical seed sizes, which are distributed according to the truncated normal law. Each seed undergoes a process of separation from the surface of the suction hole and free fall to the bottom of the furrow. Computer experiments are repeated, changing the average seed diameters, surface type and geometric parameters of the suction hole surface. As a result of statistical processing of the obtained vector of intervals between adjacent seeds at the bottom of the furrow, the mean sample value of the interval between seeds and the standard deviation of the intervals are determined. The last indicator is chosen by the criterion of uniformity of distribution of seeds on length of a line. Graphs of dependence of this indicator on the investigated parameters are constructed. As a result of the analysis of graphs it was found that the uniformity of seed distribution along the length of the row deteriorates with decreasing average seed diameter and increasing the radius of the suction hole. With a conical surface of the suction hole, the highest uniformity of seed distribution along the row length is achieved at a cone angle γ = 60 ° and a maximum diameter dmaxк=(1,7–2,0) rсем. The highest uniformity of seed distribution along the length of the row can be achieved with a toroidal surface of the suction hole, in particular, with a minimum radius of the radial section of the torus.