Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
13 results
Search Results
Item Агроробот для міжрядного обробітку просапних культур(ЦНТУ, 2024) Васильковська, К. В.; Мороз, С. М.; Андрієнко, О. О.; Васильковський, М. О.; Vasylkovska, K.; Moroz, S.; Andriienko, O.; Vasylkovskyi, M.Метою написання статті є аналіз існуючих конструкцій агророботів для міжрядного обробітку ґрунту, знищення бур’янів та обприскування в міжряддях. Проведено аналіз функціональних можливостей агророботівдля міжрядної обробки, боротьби із бур’янами та обприскування. Проаналізовані їх переваги та недоліки.Запропоновано конструкцію агроробота для забезпечення якісної роботи в міжряддях просапних культур.Також, для уніфікації робіт на одному корпусі агророботапропонується можливість створення конструкцій різних варіацій агроробота, як транспортний агрегат та інтелектуальний обприскувач. Throughout the history of agriculture, farming has evolved from simple hand tools and animal-drawn machines to sophisticated automated equipment. One of the most promising technological solutions in agricultural production is the use of agricultural robots to ensure a high-quality and timely technological process. Agricultural robots are smart robots that can be controlled by various programs and software adapted to different technological operations. Bringing intelligence to agriculture, while increasing the efficiency and sustainability of agricultural production, ensures a future in which food is produced with minimal environmental damage.Item Техніко-економічне обґрунтування геометричних параметрів біонічних культиваторних лап на основі морфології риб(ЦНТУ, 2023) Теслюк, Г. В.; Алієв, Е. Б.; Теслюк, Ю. В.; Tesliuk, H.; Aliiev, E.; Tesliuk, Yu.Метою досліджень є проведення геометричного розрахунку біонічних культиваторних лап на основі морфології риб та побудова їх тривимірних моделей. У результаті аналізу морфології і локомоції риб та обробки їх фотозображення з використанням розробленого програмного забезпечення в середовищі Visual Studio C++ і бібліотеки OpenCV та методів зворотного інжинірингу (Reverse Engineering) проведено апроксимацію зовнішнього і внутрішнього контурів хвостового плавника деяких риб. У результаті аналітичних досліджень проведено геометричний розрахунок рівнянь регресії опуклого і увігнутого зовнішнього контуру біонічних культиваторних лап на основі морфології хвостового плавника риби та побудовані їх тривимірні моделі в SolidWorks. Therefore, the challenge of aligning the morphology of terrestrial and aquatic fauna with the surface of soil cultivation implements is relevant and requires attention. The research objective is to perform geometric calculations for bionic cultivation tines based on fish morphology and create their three-dimensional models. The analysis of fish morphology and locomotion, along with image processing using developed software in the Visual Studio C++ environment, OpenCV library, and reverse engineering methods, facilitated the approximation of the outer and inner contours of the tail fin of certain fish species. Through analytical investigations, the geometric calculations for the regression equations of convex and concave outer contours of bionic cultivation tines based on the morphology of fish tail fins were conducted, and their three-dimensional models were built using SolidWorks. The analysis of tail fin morphology allowed for the application of rays (radials) to cultivation tines. These rays are aligned along the axial line of the tail fin with displacement toward the outer contour. A general regularity in their arrangement was established and represented as a system of equations. Corresponding models of cultivation tines with guiding rays were constructed using software packages such as Wolfram Cloud and SolidWorks. From a technical and economic perspective, the implementation of the developed bionic cultivation tine shapes can reduce the equipment's drag resistance by 5–10%, leading to a higher economic benefit upon their adoption.Item Дослідження динамічних навантажень рами фронтального навантажувача з використанням комп’ютерних 3D моделей у середовищі Siemens NX(ЦНТУ, 2023) Щербак, О. В.; Сумінов, А. В.; Хачатурян, С. Л.; Sherbak, О.; Suminov, А.; Khachaturyan, S.У статті запропоновано нове рішення з проведення аналізу міцності рами фронтального навантажувача на стадії проєктування за допомогою комп’ютерних 3D моделей у середовищі Siemens NX. Даний метод дозволяє не створювати нову модель рами в металі у натуральну величину для проведення випробувань. Відповідно до запропонованого методу достатньо виконати масштабовану спрощену модель майбутньої рами, провести випробування на міцність та запропонувати конструктивні зміни щодо розробки раціональних параметрів. Такий метод дозволяє суттєво скоротити витрати на матеріали, виробництво та час виготовлення нових виробів. When designing new construction and road machines, a variety of CAD and CAE computer programs are used. The designer has the ability to set certain strength properties of the future structure using finite element calculations, and after the first prototype is made, the moment comes when it needs to be tested for loads applied during technological operations to confirm the preliminary strength calculations. The goal of this work is to compare the test results of 3D models of two load-bearing systems of the T-156B loader, one of which is the original and the other a fivefold reduced copy. The result of the comparison is a reduction factor, the calculation of which will allow us to determine how and how many times the load is reduced when scaling 3D models. Previous work on this topic was done in the Ansys calculation complex, but the long process of calculating the task, importing, and complex process of configuring the model forced us to switch to a faster Siemens NX software complex. This software package has a clear and simple interface while performing calculation tasks much faster than Ansys. In this work, similarity coefficients were calculated for two more common cases of forklift operations: moving a full bucket over an uneven surface and colliding with an obstacle while filling the bucket. Thus, knowing these coefficients, it can be assumed that when modeling a new load-bearing system, by making a reduced copy of it in the appropriate scale and testing it for loading by means of computer modeling, or by conducting field tests, it is possible to calculate what loads will affect the model with natural dimensions. The article proposes a new solution for analyzing the strength of load-bearing systems at the design stage using the theory of similarity. This method makes it possible not to create a full-size model of a new loadbearing system (frame) in metal for testing. In accordance with the proposed method, it is enough to make a scaled simplified model of the future load-bearing system (frame), conduct strength tests and, in accordance with the similarity coefficient, calculate what loads will affect the full-size load-bearing system. This method can significantly reduce the cost of materials, production, and manufacturing time for new products.Item Модульно-параметричний принцип розробки проектів шестеренних гідравлічних машин(ЦНТУ, 2023) Апаракін, А. Р.; Aparakin, А.Метою роботи є створення такого принципу розробки проектів модельного ряду шестеренних гідравлічних машин, який оптимізує умови виробництва і маркетингу, із наступним зниженням металомісткості агрегату та собівартості виробництва. Розглянуто та виділено недоліки системи створення проектів гідравлічних машин шестеренного типу та їх реалізації. Розглянуто принципи, що передбачають максимальну диференціацію перемінних складових деталей та вузлів, та створення базових об’єктів з постійною складовою структурою. Проаналізовано конструктивну схему гідравлічної машини на базі теорії «надлишкових зв’язків». Розглянуто схеми з вилученням надлишкових зв’язків за рахунок введення бочкоподібного повздовжнього контуру зубця та введення центрального навантаження на ведучу шестерню. Визначено, що зменшення надлишкових зв’язків у запропонованій схемі, відносно традиційної схеми, посприяє зменшенню додаткових деформацій і втрат енергії при роботі агрегату в режимі гідромотора і зменшенню втрат рідини при роботі в режимі насосу. Доведено, що виконання однієї із спряжених шестерень з бочкоподібним повздовжнім профілем зубців забезпечить стабілізацію моменту зрушення при роботі в режимі гідромотора. The conventional system of design development of gear-type hydraulic machines and their implementation is not sufficiently perfect for a number of reasons. This system cannot be effective in the conditions of large-scale production. The purpose of the work is to create such a principle of designing a model range of gear hydraulic machines, which optimizes the conditions of production and marketing, with the subsequent reduction of the cost of production. To achieve the goal, the theory of "redundant connections" was used, and the design scheme of the hydraulic machine was analyzed. On the results of the conducted analysis, several possible schemes for the extraction of "redundant connections" were developed, and the calculation was carried out. From the proposed schemes, the most appropriate scheme for creating a gear-type hydraulic machine was determined - a scheme using the central load of the driving gear and a barrel-shaped profile of the longitudinal contour of the tooth of the driven gear. The paper also considers additional benefits arising from the removal of redundant connections. On the basis of the developed diagram of the action of forces in gear engagement, it is shown how deviations from the geometric accuracy of the gear affect the operation of the hydraulic machine and why the proposed scheme with a barrel-shaped profile of the longitudinal contour of the tooth is more appropriate. Among the important results of the research should be attributed the synthesized perspective scheme of design of a gear hydraulic machine. The use of the proposed scheme will allow the reduction of redundant connections (from 7 to 5, relative to the conventional scheme), which will contribute to the reduction of additional deformations and energy losses when working in the hydraulic motor mode and fluid losses when working in the hydraulic pump mode. And the implementation of one of the coupled gears with a barrel-shaped longitudinal profile of the teeth will ensure the stabilization of the displacement moment when the unit is operating in the hydraulic motor mode and will stabilize the hydraulic efficiency parameter when operating in the pump mode.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 Аналіз комп'ютерних систем візуалізації з метою алгоритмізації обґрунтування щодо їх використання(ЦНТУ, 2021) Дрєєв, О. Д.; Железняк, Б. Ю.; Drieiev, O.; Zhelesnyak, B.Проектування програмного забезпечення передбачає використання кількох фреймворків, які хоч і скорочують час розробки програмного забезпечення, але мають свої можливості, недоліки та переваги. Використання фреймворка також накладає на проект певні архітектурні особливості, які залежать від обраного каркаса. Тому перед інженером-програмістом постає інтелектуальне завдання створення архітектури програмного забезпечення з вибором із ряду доступних фреймворків та з урахуванням їх впливу на функціонування системи в цілому. Результат проектування є важливим кроком, який може вплинути на успіх проекту. Тому в даній роботі розглядається проблема посилення об’єктивної складової у процесі вибору фреймворку, зокрема системи комп’ютерної візуалізації при створенні архітектури програмного забезпечення. В результаті запропоновано метод вибору системи візуалізації, який базується на аналізі завдань до системи візуалізації з виведенням вимог до побудованого зображення. Показано застосовність багатокритеріальної оптимізації для поділу застосовуваних систем візуалізації та вибору найкращої з них. Designing modern software involves the use of several frameworks. The framework reduces software development time. But frameworks have their own capabilities, disadvantages and advantages. The use of the framework also imposes certain architectural features on the project. Therefore, the engineer faces the intellectual task of creating a software architecture when you need to choose from an available set of frameworks and take into account the impact of these frameworks on the functioning of the system as a whole. The design result is an important step that has an impact on the success of the project. Therefore, this paper considers the problem of strengthening the objective component in the process of choosing a framework, namely the computer visualization system when creating a software architecture. As a result, a method for selecting a visualization system is proposed. This method is based on the analysis of tasks that are put forward in the visualization system, taking into account the requirements for the image to be built. On the basis of the formed tasks to the visualization system, the article synthesizes the requirements for the visualization systems. Also, according to experts, the importance of compliance with certain requirements is assessed. According to the characteristics of computer visualization systems and quantitative values, the evaluations provided by experts show the applicability of multicriterial optimization to separate the applicable visualization systems and choose the best one. In order to illustrate the choice of computer visualization system, the article uses an example of applying the method to a turn-based strategy game. The result is a method for selecting computer visualization systems, which is based on the created classifications of tasks facing the visualization system. The relationship between the purpose of the visualization system and the list of tasks that the visualization system must perform is shown. The paper identifies the stages that depend on subjective and objective factors. The results allow a structured approach to computer visualization systems in the software architecture design process.Item Обґрунтування конструктивної схеми пневморешітного сепаратора зерна(ЦНТУ, 2021) Васильковський, О. М.; Лещенко, С. М.; Нестеренко, О. В.; Петренко, Д. І.; Якименко, С.М.; Vasylkovskyi, O.; Leshchenko, S.; Nesterenko, O.; Petrenko, D.; Iakymenko, S.Статтю присвячено удосконаленню конструкції відцентрового пневморешітного сепаратора для розділення компонентів зернових сумішей. Базова конструкція задовільно виконує технологічний процес, однак має відносно великі вертикальні габарити за рахунок використання замкненої системи аспірації з подвійним очищенням зернової маси повітряним потоком. В роботі наведено концепцію удосконалення системи аспірації, що дозволить суттєво зменшити висоту, а також викладено методику проектного конструкторського розрахунку параметрів удосконаленої машини. The aim of the article is to improve the design of the original centrifugal grain separator. The separator is designed to separate the components of grain materials by size and aerodynamic properties. The basic design satisfactorily performs the technological process, but has large dimensions vertically. Reducing the size will simplify the design and reduce the cost of the machine. The article proposes to replace the double pneumatic cleaning of grain material with a single one. At the same time the car gets rid of the closed aspiration system. The closed aspiration system has operational advantages, however difficult adjustment reduces indicators of technological efficiency of pneumatic cleaning of grain. The original pneumatic cleaning system allows you to remove light impurities without creating significant air resistance, due to the lack of countercurrent movements. In addition, the use of an inclined pneumatic channel does not require the creation of high-speed airflow. As a result of the proposed improvement simplifies the structure and regulation of the separator, as well as reduces its size and weight. In addition to the modernization of the design of the pneumatic-sieve separator, the article presents the method of design engineering calculation of its basic geometric parameters. Depending on the specific capacity of the upper (ear) sieve and the characteristics of the grain mixture is determined by its length and angle. The remaining geometric parameters are derived from the above. Based on preliminary calculations, the following conclusions can be drawn. The use of the proposed scheme will reduce the height and weight of the centrifugal pneumatic sieve grain separator. Replacing the double air cleaning with a single one will simplify the adjustment of the machine. Experimental establishment of indicators of technological efficiency of the proposed separator will theoretically determine the dimensions and automate the design process of grain cleaning machines created by a similar scheme.Item Аналіз конструкцій вовномийних агрегатів і машин для рідинної обробки вовни(ЦНТУ, 2017) Лиходід, В. В.; Lykhodid, V.Виконано огляд конструкцій та аналіз особливостей роботи існуючих вовномийних агрегатів і машин для рідинної обробки вовни. За результатами аналізу розроблено конструктивно-технологічну схему й створено експериментальний зразок малогабаритної мийно-віджимної машини для рідинної обробки вовни в умовах сільськогосподарських формувань. Стверджується, що запропонована конструкція машини має покращені технічні дані, порівняно з аналогами, й забезпечує високу якість рідинної обробки вовни в межах норм технологічних вимог. Improvement of quality of wool washing through the development and construction of a small-size washing and squeezing machine with an intensive mechanical action of a working element towards the moisturesaturated wool in the process of its liquid processing. The article offers a description of design and operating features of renowned wool washing units and small-size wool liquid processing machines. On the basis of the analysis it is found that the key factor constraining an operational efficiency of wool washing units and machines is a low quality of washing caused by poor intensity of a mechanical action of a working element towards the moisture-saturated wool in the process of its liquid processing. Following the results of a comparative analysis a design and process scheme is developed and a developmental prototype of a small-size washing and squeezing machine for a liquid processing of wool in conditions of agricultural formations is constructed. The proposed design of a small-size washing and squeezing machine is stated to have a range of essential advantages when compared to its counterparts: it is universal as for the processable raw material; it has a multifunctional working element, which ensures a high quality of a range of processes, such as washing, rinsing and squeezing of wool due to a more intensive mechanical action towards a moisture-saturated wool in the process of its liquid processing.Item Разработка технического задания на проектирование опытно-промышленной установки непрерывного получения металлических волокон(КДТУ, 2001) Шепельский, Н. В.; Пукалов, В. В.; Свяцкий, В. В.Предложена технология производства волокон прессованием литых гранул с последующим использованием их в качестве исходного сырья в производстве пористых систем фильтрации агрессивных сред. Подготовлено техническое задание на проектирование опытно-промышленной установки непрерывного процесса прессования металлических волокон из литых гранул. In the article are considered leaden fibres production methods by cast granules extrusion with following use of them as basic material in production for porous systems for the hostile environments filtration. A technical project statement was prepared for the pilot plant design of continuous metallic fibers production from cast granules.Item Аналіз конструкцій індивідуальних доїльних установок на відповідність забезпечення вимог виробництва молока(КНТУ, 2013) Рубльов, В. І.; Дев’ятко, О. С.; Rublev, V.; Deviatko, E.Розглянуто основні вимоги до конструкцій індивідуальних доїльних установок згідно з міжнародними стандартами. Наведено блок схему транспортування молока від дійок вимені до збірної ємності. Вказано напрямок удосконалення технічного забезпечення покращення якості молока в умовах технологій доїння особистих селянських та фермерських господарствах. Розроблена і апробована конструкція удосконаленого устрію для індивідуальних доїльних установок. Considered set of requirements for individual construction milking according to international standards to ensure milk quality at the global level, which was based on the analysis of the standard ISO 5707:2007 and ISO 6690:2007. It is possible by using a systematic approach to consider the individual components of the milking machines and create a flowchart. On the basis of which it was found that transport milk is in the system milking machine. It was therefore examined the interaction of the components of the reduced system of individual milking machines and their impact on the quality of milk. This analysis allowed to be determined with the the least protected stage in the line of transporting, and by direction of improvement of the technical providing and improvement of quality of milk in the conditions of technologies of milking the personal peasant and farmer economies. Based on patent information retrieval have been confirmed are listed priority areas of work and design. Improvements are taken to the improvement of receipt of quality of milk at his transporting in accordance with world requirements. A maintainance of the maximally close bacterial state of milk is on an output from a cattle. Designed and tested device of improved design for individual milking machines.