Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
8 results
Search Results
Item Justification of the design of an aerodynamic separator for cleaning sunflower seed mixture waste(ЦНТУ, 2024) Koshulko, V.; Kudriavtsev, I.; Кошулько, В. С.; Кудрявцев, І. М.The aim of the research is to substantiate the structural and technological scheme of an aerodynamic separator for cleaning waste from sunflower seed mixtures, ensuring the separation of elongated particles based on their specific weight and morphometric characteristics. This is achieved by modifying the formation of pseudo-fluidized layers and the sequence of applying the principles of pseudo-fluidized flow generation. A method for separating bulk mixtures in a two-stage environment has been proposed. It includes the gravitational feeding of particles, increasing vibro-inertial impact, pseudo-fluidized medium generation, and the removal of dense fractions. Метою досліджень є обґрунтування конструктивно-технологічної схеми аеродинамічного сепаратора для очищення відходів насіннєвої суміші соняшника, який забезпечує розділення подовжених часток за питомою вагою та морфометричними характеристиками. Це досягається шляхом зміни формування псевдорозріджених шарів і послідовності використання принципів генерації псевдорозрідженого текучого середовища.Item Експериментальні дослідження ефективності функціонування систем забезпечення мікроклімату від’ємного тиску в тваринницьких приміщеннях(ЦНТУ, 2023) Калетнік, Г. М.; Яропуд, В. М.; Kaletnik, Н.; Yaropud, V.Обґрунтування раціональної схеми системи забезпечення мікроклімату від’ємного тиску в тваринницьких приміщеннях на основі виробничих обстежень є основною метою проведених досліджень. За результатами досліджень встановлено, що для тваринницького приміщення із системою вентиляції наземного каналу забезпечується більше свіжого повітря в зоні перебування тварин, у порівняні зі стельовою системою вентиляції і системою вентиляції через стінові канали. The microclimate of livestock premises is determined by a set of physical, chemical and biological parameters inside the premises for keeping animals and is characterized by the following parameters: air temperature, internal surfaces of walls, ceilings, floors, windows, doors, and other internal structures; humidity of air, internal surfaces of walls, ceiling, floor, windows, doors, and other internal structures; the speed and direction of air flows in the locations of animals, manure, inflow and exhaust channels, windows and doors; the gas composition of the air - the concentration of carbon dioxide, ammonia, hydrogen sulfide, carbon monoxide; the presence of dust and microorganisms in the air; the intensity of natural and artificial lighting; optical radiation; the level of industrial noise, the degree of air ionization. The substantiation of the rational scheme of the negative pressure microclimate system in livestock premises on the basis of production surveys is the main goal of the conducted research. According to the results of the research, it was found that for the livestock room with the ventilation system of the ground channel, more fresh air is provided in the area where the animals are staying, in comparison with the ceiling ventilation system and the ventilation system through the wall channels. For the ground duct ventilation system and the wall duct ventilation system, the efficiency of contaminant removal was influenced by the ventilation rate, which is significantly dependent on the animal's age, weight, and outdoor temperature. For the ventilation system of the above-ground channel in production conditions, the efficiency of pollution removal decreased with an increase in the speed of the air flow in the ventilation. For the wall duct ventilation system, the efficiency of pollutant removal increased as the ventilation air flow rate increased, as the sampling point was located at the back of the room. In a room with a ceiling ventilation system, the efficiency of contaminant removal was significantly influenced by the lying behavior of animals, and a slight decrease in the efficiency of contaminant removal was observed with increasing ventilation.Item Чисельне моделювання при дослідженні процесів ультразвукової обробки сталевих деталей сільськогосподарської техніки(ЦНТУ, 2018) Мажейка, О. Й.; Лутай, А. М.; Мажейка, А. И.; Mazheyka, O.; Lutai, A.Сформульовано модельна контактна задача для дослідження процесів поверхневого зміцнення пластичним деформуванням з застосуванням ультразвукового впливу. Проведено чисельне моделювання та намічені шляхи оптимізації параметрів розглянутого технологічного процесу. Вирішена крайова задача рівняння руху, співвідношенню Коші, фізичні співвідношення складових компонент деформації при необхідних граничих умовах. Встановлено зв’язок радіуса індентора з його навантаженням для досягнення якістних показників процесу ультразвукового впливу . Доказано, що ультразвукова обробка деталей сільськогосподарської техніки дозволяє збільшувати мікротвердість сталевих поверхонь до 27 %. Сформулирована модельная контактная задача для исследования процессов поверхностного упрочнения пластическим деформированием с применением ультразвукового воздействия. Проведено численное моделирование и намечены пути оптимизации параметров рассматриваемого технологического процесса. Решена краевая задача уравнения движения, соотношению Коши, физические соотношения составляющих компонент деформации при необходимых граничных условиях. Установлена связь радиуса индентора с его нагрузкой для достижения качественных показателей процесса ультразвукового влияния. Доказано, что ультразвуковая обработка деталей сельскохозяйственной техники позволяет увеличивать микротвердость стальных поверхностей до 27%. The priority is given to carrying out studies to improve the performance characteristics of agricultural machinery parts in the context of modern technologies. The value of ultrasonic effects for the surface treatment of steel parts is established. The relevance of research is determined. The analysis of literature sources is carried out, the necessity of optimization of technological parameters of mechanical processing of materials with use of ultrasonic influence is shown. It is established that, mechanical processes that occur during the interaction of an ultrasonic working tool and the surface of a part are rather complicated. The expediency of studying specific aspects of the behavior of the machined material of parts on the basis of numerical modeling is determined. A model contact problem was formulated to study the processes of surface hardening during plastic deformation using ultrasound. The research tasks, boundary conditions are determined. Numerical simulation is carried out and ways of optimization of parameters of the considered technological process are described. The boundary value problem of the equation of motion, the Cauchy relation, the physical relationships of the components of the deformation components with the necessary boundary conditions are solved. As indirect characteristics, allowing to judge the level of strengthening of the material, residual plastic deformations were taken in the direction of the general axis of symmetry of the cylinder and the indenter. The relationship between the radius of the indenter and its load is established to achieve qualitative indices of the process of ultrasonic action. The state of the surface of steel parts by parameters of microhardness and structural components is studied. It is proved that ultrasonic treatment of agricultural machinery parts allows to increase microhardness of steel surfaces up to 27%. It is established that by changing the parameters of power and ultrasonic load, it is possible to control the formation of a hardened layer in the material.Item Математичне моделювання процесу біологічного очищення забруднених вод як об’єктa автоматичого керування(ЦНТУ, 2017) Гончаренко, Б. М.; Лобок, О. П.; Сич, М. А.; Віхрова, Л. Г.; Goncharenko, В.; Lobok, О.; Sych, M.; Vihrova, L.Наведені та обґрунтовані прийняті припущення при складанні математичної моделі процесу. Представлена і розглянута структурно-параметрична схема технологічного процесу біологічного очищення забруднених вод. Наведена в диференціальному вигляді математична модель та дані роз’яснення складових. Вибрані вхідна (керувальна) та вихідна (керована) величини моделі за каналом керувального діяння. З метою подальшого полегшення розв’язку наводяться вираз математичної моделі у векторному вигляді та вираз керованої величини. Проведена лінеаризація моделі та наведений її лінеаризований вигляд. Наведені вирази дискретних операторів критерія якості керування процесом очищення, дробового - регулятора та системи керування вцілому. Наведені результати чисельного моделювання системи керування процесом очищення води на основі розробленої моделі. The assumptions made in the compilation of the mathematical model of the process are given and justified. The structural-parametric scheme of the technological process of biological treatment of polluted waters is presented and considered. A mathematical model is given in a differential form and explanations of its components are given. The input (control) and output (controlled) values of the model along the control action channel are selected. The expression of the mathematical model in vector form and the expression for the controlled quantity are given for further facilitating the solution. The linearization of the model is carried out and its linearized form is given. Expressions of discrete operators of the quality criterion for control of the cleaning process, fractional regulator and control system are given. The results of numerical simulation of the water treatment process control system based on the developed model are presented. The degree of efficiency in the application of fractional regulators as part of the automatic control system based on classical mathematical model of the process and the reasons for the high sensitivity of optimality criterion and transients on the order of fractional derivatives and integrals require further research.Item Optimization Value of Springback for Aircraft Panel after Stretching Process(ЦНТУ, 2017) Hamza Abobakr, O.; Naser M. Elkhmri; Budar Mohamed, R. F.; Shepelenko, I.; Хамза Абобакр, О.; Насер М. Елкхмри; Будар Мохамед, Р. Ф.; Шепеленко, И. В.; Насер М. Елкхмрі; Шепеленко, І. В.The purpose of this work is to simulate the process of stretching the aluminium profile using the ABAQUS/CAE software and the finite element method. This problem is relevant for many parts of the agricultural technology, automobile and aerospace industry and the choice of their optimal values is very difficult, since it depends on many factors. The research methods used in the past were based on an empirically-intuitive basis. The main content of the presented work includes numerical modelling with a detailed description of the sequential operations undertaken to achieve the optimum value of springback. In the process of searching for the optimum value of springback of the material, the use of the ABAQUS/CAE software made it possible to visualize the presented process by the example of an aluminium alloy, to perform a number of experiments with different distances and stretching angles. The use of such a modelling system for details of the aerospace industry will significantly reduce the number of experiments, and, consequently, reduce the costs of conducting them. Целью данной работы является моделирование процесса растяжения алюминиевого профиля с использованием программного обеспечения ABAQUS/CAE и метода конечных элементов. Для многих деталей сельскохозяйственной техники, автомобильной и аэрокосмической промышленности данная проблема представляется актуальной, а сам выбор их оптимальных значений весьма сложен, так как зависит от многих факторов. Применяемые в прошлом исследовательские методы основаны на эмпирически – интуитивной основе. Основное содержание представленной работы включает численное моделирование с подробным описанием последовательных операций, предпринятых для достижения оптимального значения упругих свойств материала. В процессе поиска оптимального значения упругих свойств алюминиевого профиля использование программного обеспечения ABAQUS/CAE позволило визуализировать представленный процесс на примере алюминиевого сплава, провести ряд экспериментов с различными расстояниями и углами растяжения. Применение подобной системы моделирования применительно к деталям аэрокосмической промышленности позволит значительно сократить количество экспериментов, а следовательно, снизить материальные затраты на их проведение. У статті виконана оптимізація пружних властивостей аеродинамічної поверхні. Із цією метою проведено моделювання процесу розтягування алюмінієвого профілю з використанням програмного забезпечення ABAQUS/CAE та методу кінцевих елементів. Для багатьох деталей сільськогосподарської техніки, автомобільної та аерокосмічної промисловості дана проблема є актуальною, а сам вибір їх оптимальних значень досить складний, тому що залежить від багатьох факторів. Раніше застосовувані дослідницькі методи ґрунтувалися на емпірично–інтуїтивному підході. Основний зміст представленої роботи включає чисельне моделювання з детальним описом послідовних операцій, які виконуються для досягнення оптимального значення пружних властивостей. Випробування проводилися на традиційному лабораторному устаткуванні, на зразках стандартної форми для кожного виду випробувань при зміні технологічних факторів. У процесі пошуку оптимального значення пружності матеріалу використання програмного забезпечення ABAQUS/CAE дало змогу візуалізувати представлений процес на прикладі алюмінієвого сплаву, провести ряд експериментів з різними відстанями й кутами розтягування. Застосування подібної системи моделювання на основі розрахунково-експериментальної бази для цілеспрямованого пошуку оптимального значення стосовно деталей сільськогосподарської техніки дозволить значно скоротити кількість експериментів, а отже, знизити матеріальні витрати на їх проведення.Item Математичне моделювання процесу біологічного очищення забруднених вод як об’єктa автоматичого керування(ЦНТУ, 2017) Гончаренко, Б. М.; Лобок, О. П.; Сич, М. А.; Віхрова, Л. Г.; Goncharenko, B.; Lobok, O.; Sych, M.; Vihrova, L.Наведені та обґрунтовані прийняті припущення при складанні математичної моделі процесу. Представлена і розглянута структурно-параметрична схема технологічного процесу біологічного очищення забруднених вод. Наведена в диференціальному вигляді математична модель та дані роз’яснення складових. Вибрані вхідна (керувальна) та вихідна (керована) величини моделі за каналом керувального діяння. З метою подальшого полегшення розв’язку наводяться вираз математичної моделі у векторному вигляді та вираз керованої величини. Проведена лінеаризація моделі та наведений її лінеаризований вигляд. Наведені вирази дискретних операторів критерія якості керування процесом очищення, дробового - регулятора та системи керування вцілому. Наведені результати чисельного моделювання системи керування процесом очищення води на основі розробленої моделі. The assumptions made in the compilation of the mathematical model of the process are given and justified. The structural-parametric scheme of the technological process of biological treatment of polluted waters is presented and considered. A mathematical model is given in a differential form and explanations of its components are given. The input (control) and output (controlled) values of the model along the control action channel are selected. The expression of the mathematical model in vector form and the expression for the controlled quantity are given for further facilitating the solution. The linearization of the model is carried out and its linearized form is given. Expressions of discrete operators of the quality criterion for control of the cleaning process, fractional regulator and control system are given. The results of numerical simulation of the water treatment process control system based on the developed model are presented. The degree of efficiency in the application of fractional regulators as part of the automatic control system based on classical mathematical model of the process and the reasons for the high sensitivity of optimality criterion and transients on the order of fractional derivatives and integrals require further research.Item Modeling of optimal automatic control of the process of biological clearing of polluted waters by fractional order regulators(ЦНТУ, 2017) Lobok, O.; Goncharenko, B.; Sych, M.; Vihrova, L.; Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Сич, М. А.; Віхрова, Л. Г.The problem of modeling the control of the process of biological treatment of polluted waters using fractional - regulators is considered and solved. Optimum tunings of fractional regulators are obtained, the dynamics of transient processes of control action and the state of the purification system is investigated. Numerical simulation of fractional and classical control is carried out, a higher efficiency of fractional regulators is shown. Розглядається і розв’язується задача оптимального керування процесом біологічного очищення забруднених вод за допомогою дробових - регуляторів. Пропонується математичне моделювання процесу біологічного очищення як об'єкта керування, виводиться нелінійна динамічна модель керування та проводиться її лінеаризація. Модель керування має один вхід та один вихід. Вводиться до розгляду оптимальний критерій якості автоматичного керування за допомогою дробового регулятора функціонування біологічної системи очищення води. Отримані оптимальні параметри налаштування дробових - регуляторів. Досліджена динаміка перехідних процесів керувального впливу і стану системи очищення. Чисельне моделювання дробового - і класичного РID - керування проведене для підтвердження більш високої ефективності дробових регуляторів, що відображено в результатах досліджень.Item Comparison between Experimental and Simulation Results of Bending Extruded Aluminum Profile(ЦНТУ, 2017) Naser, M.Elkhmri; Budar, Mohamed R. F.; Hamza, Abobakr O.; Shepelenko, I.; Насер, М. Елкхмрі; Будар, Мохамед Р. Ф.; Хамза, Абобакр О.; Шепеленко, І. В.This paper focuses on the reliability of vehicle body structure made of aluminum alloy, it also investigates the influence of bending process on strength and forming quality of the part. The optimization of profile shape section during bending process is very crucial factor for the component reliability and forming quality. However, it is difficult to get ideal solution for optimization of forming process by using only theoretical analysis and experiments. Therefore numerical simulation based on finite element is used more and more to analyze the forming mechanism, to predict the defects and to optimize the process parameters. ABAQUS software shows detailed preprocessing steps of the profile design and formation followed by an accurate model to work on. The simulations allow investigating critical areas of the profile during the formation process. This paper studied the evolution of thickness deformation along the profile, the middle section was targeted since it is the most deformed area, then compared the variations of thickness between simulation and experiments in all cases using punch only and die-punch. The agreement between the experiments and the simulations is fairly good for most cases, which proves the validity of the established numerical model. У статті досліджені надійність конструкції кузова автомобіля з алюмінієвого сплаву, а також вплив процесу вигину на міцність та якість штампування деталі. Оптимізація форми перетину профілю в процесі вигину є важливим чинником підвищення надійності та якості виготовлення деталей. Метою даної роботи є оптимізація параметрів процесу вигину штампованого алюмінієвого профілю, яка реалізовувалася чисельним моделюванням з використанням програмного забезпечення ABAQUS. Програмне забезпечення ABAQUS засноване на методі кінцевих елементів для виконання віртуальних випробувань з використанням реалістичного моделювання, що допомагає скоротити витрати й час на розробку продукту, а також підвищити надійність виробів, що випускаються у машинобудуванні. Моделювання дозволяє знаходити та досліджувати критичні ділянки профілю в процесі їх формування. Використання програмного комплексу ABAQUS дозволило здійснити візуалізацію процесу вигину алюмінієвого профілю, дослідити дефекти, що виникають у процесі вигину профілю. Розглянуто найбільш деформовані області середньої частини профілю шляхом порівняння результатів моделювання й експериментів. Кореляція між результатами моделювання й експериментів доводить обґрунтованість встановленої чисельної моделі. Для підвищення міцності алюмінієвого профілю рекомендовано змінити його внутрішню конструкцію, при цьому вага й дизайн профілю залишилися незмінним.