Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
9 results
Search Results
Item Дослідження навантажень несучої системи навантажувача в залежності від параметрів шарнірного з’єднання напіврам(ЦНТУ, 2024) Щербак, О. В.; Сумінов, А. В.; Хачатурян, С. Л.; Sherbak, O.; Suminov, A.; Khachaturian, S.Стаття є першою частиною циклу досліджень шарнірного з’єднання фронтального навантажувача вантажопідйомністю 3т. Для порівняння обрано концепцію побудови рами західних виробників з приблизно однаковою вантажопідйомності, створено 3D модель нової рами у чотирьох варіантах з різною величиною з’єднувального шарніру. Розглядається положення, коли навантажувач під час набору матеріалу в ківш зустрічає непереборну перешкоду. Аналізувались навантаження на верхньому та нижньому з’єднанні напіврам та навантаження усієї рами в цілому. Розрахунки проводились в динаміці з використанням програмного комплексу для інженерного аналізу та чисельного моделювання Ansys з використанням модуля розрахунку руху. This work is the first part of a series of studies of the hinge joint of the bearing system of a front loader with a lifting capacity of 3 tons. For comparison, the concept of building a frame of Western manufacturers with approximately the same load capacity was chosen and a 3D model of the new frame was created in four to three variants with different sizes of the connecting hinge. The situation when a forklift encounters an insurmountable obstacle while picking up material in a bucket is considered. The loads at the upper and lower joints of the halfframes and the load of the entire frame were analyzed. The calculations were performed in dynamics using the Ansys software package for engineering analysis and numerical modeling using the Motion calculation module.Item Theoretical calculations of the relative additional fuel consumed when shutting down the cylinder(ЦНТУ, 2023) Molodan, А.; Polianskyi, О.; Dubinin, Ye.; Sokolovskyi, O.; Krasnokutskyi, M.; Молодан, А. О.; Полянський, О. С.; Дубінін, Є. О.; Соколовський, О. В.; Краснокутський, М. В.Cylinder deactivation is a technique used to improve the efficiency of an engine by shutting down a certain number of engine cylinders. Cylinder deactivation allows the remaining cylinders to operate more efficiently, increasing their load and improving efficiency. This technique has gained interest both domestically and internationally, particularly for automotive engines, as it helps improve fuel economy at idle and light loads. The process of calculating effective cylinder deactivation in a multi-cylinder engine and its effect on additional fuel consumption is discussed. The need to improve engine efficiency in various speed and load modes is driven by requirements for fuel economy, reduced exhaust toxicity, and the need to improve engine transients while maintaining other characteristics. In order to effectively utilize engine power and maintain performance, the fuel supply to operating cylinders must be increased. However, deactivating cylinders during engine operation results in a decrease in engine power, which in turn reduces crankshaft speed and torque. In summary, cylinder deactivation is a technique that has the potential to improve the economic performance of engines, particularly at idle and light loads. У статті обговорюються переваги відключення циліндрів двигуна для ефективного використання його потужності. Збільшення циклічної подачі палива в робочі циліндри покращує процес згоряння і підвищує середній індикаторний тиск. Однак, коли циліндри відключаються, індикаторна потужність двигуна, частота обертання колінчастого валу та крутний момент знижуються. Необхідність підвищення ефективності в широкому діапазоні швидкостей і навантажень призвела до пошуку нових технічних рішень і розвитку існуючих. Деактивація циліндрів дозволяє циліндрам, що залишилися, працювати більш ефективно, збільшуючи їх навантаження і ККД. Цей підхід викликав інтерес з точки зору покращення економічних показників двигунів, зокрема автомобільних, на режимах холостого ходу та часткового навантаження. У тексті також представлено метод розрахунку відносної додаткової витрати палива при відключенні циліндрів у багатоциліндрових двигунах. Загалом, основна увага приділяється покращенню паливної економічності, зниженню токсичності вихлопних газів та покращенню експлуатаційних характеристик двигуна.Item Оновлення тракторного парку Полтавської області, аналіз та перспективи(ЦНТУ, 2023) Біловод, О. І.; Падалка, В. В.; Бурлака, О. А.; Bilovod, О.; Padalka, V.; Burlaka, О.Наведено результати досліджень за якісними та кількісними характеристиками придбаних та зареєстрованих тракторів, що відображені у єдиному реєстрі для ведення автоматизованого обліку відділу реєстрації сільськогосподарської техніки Головного управління Держпродспоживслужби в Полтавській області за період з 2018 року по 2023 рік. Обґрунтовані тенденції оновлення тракторного парку, заміни тракторів, рекомендовані шляхи удосконалення організаційно-технічних механізмів забезпечення тракторами підприємств та фізичних осіб, зумовлених воєнним станом. te of the Tractor Park of the Poltava Region, Analysis and Perspectives The purpose of the study is to improve the organizational and technical mechanisms for updating the tractor fleet of enterprises and individuals of the Poltava region, taking into account modern trends and transformations of the region's economy, caused by the state of war. The initial data for the study are the characteristics of purchased and registered tractors from 2018 to 2023, which are reflected in the single register for keeping automated records of tractors of the agricultural machinery registration department of the head office of the State Production and Consumer Service in Poltava region. We include the following characteristics among the investigated factors: 1. The year of registration of tractors in the unified register of automated accounting of tractors of the agricultural machinery registration department of the Main Department of the State Production and Consumer Service in Poltava region. 2. Entities registering tractor equipment are classified by groups: private individuals; farms, enterprises engaged in other economic activities. In the Poltava region from 2018 to 2021, there is a clear tendency of the generalized trend towards a stable increase in the number of purchased equipment for all three selected research groups. The beginning of military events led to a sharp – more than twofold – reduction of purchased and registered tractors and tractor equipment.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 Застосування методів математичної фізики у дослідженні динаміки канатів змінної довжини(КНТУ, 2013) Ловейкін, В. С.; Човнюк, Ю. В.; Сачик, А. П.; Lovejkin, V.; Chovnjuk, Y.; Sachyk, A.Рух канату змінної довжини описаний за допомогою інтегро-диференціального рівняння зі змінними у часі параметрами. Інтегрування вказаних рівнянь приведене із застосуванням методів математичної фізики. The purpose of this article is to establish the main kinematic and force parameters of mechanical systems which have the ropes with variable length and to validate the nonlinear model for such as well. Motion of rope with variable length is described with the help of integro-differential equation. Parameters of this equation are changing in time. Integration of the stated equations is conducted to due mathematical physics’ methods. The ropes with a variable length’ dynamics is researched/ one may use methods of Koshlyakov, Fourie and Ishlinskii in order to receive the equation of rope’s motion.Item 3D модель для исследования динамики центробежной соковыжималки с шаровым автобалансиром(КНТУ, 2013) Гончаров, В. В.; Филимонихин, Г. Б.; Гончаров, В. В.; Філімоніхін, Г. Б.; Goncharov, Valeriy; Filimonikhin, GennadyСоздана 3D модель центробежной соковыжималки с цилиндрическим ситом и шаровым автобалансиром для ее уравновешивания на ходу в САПР SolidWorks. С использованием модуля Cosmos Motion проведена обработка, наладка и тестирование модели. Модель предназначена для исследования динамики машины, проведения виртуальных многофакторных экспериментов. Створена 3D модель відцентрової соковижималки з циліндричним ситом і кульовим автобалансиром для її зрівноваження на ходу в САПР SolidWorks. З використанням модуля Cosmos Motion проведено обробку, налагодження і тестування моделі. Модель призначена для дослідження динаміки машини, проведення віртуальних багатофакторних експериментів. In the process of work of electric centrifugal juicers (juicers) with the cylindrical sieve the pulp is distributed non-uniformly on a sieve which causing a significant imbalance and vibration of machine case. To balance these juicers on the go in the operation the authors propose their modernization which consists in replacing the standard platform for mounting the sieve by platform combined with ball auto-balancer. In order to study the process of balancing by auto-balancer of juicer’s cylindrical sieve created its 3D model with using the CAD system SolidWorks and its module Cosmos Motion. The simulation was performed in a technique that can be adopted as the standard for modeling process-balancing in rotor systems. It includes the steps of: 1) creation of models of details of a juicer in SolidWorks; 2) union of details in assembly; 3) kinematic and power processing of assembly by the Cosmos Motion module; 4) choice of criteria of quality of operation of the auto-balancer and juicer (the value of the module of residual acceleration of the case, time of onset of auto-balancing etc.); 5) adjustment of the model (the values of its parameters are selected in maximum accordance with the real machine); 6) the choice of model parameters; 7) test of the model of elementary tasks, the results of which are known or can be easily interpreted. The model of a juicer created by the offered technique is efficient and provides high speed of calculations. Its key parameters correspond to a natural juicer with the ball-type auto-balancer. By means of the created model it is possible to make fully - factorial and multiple-factorial experiments, in particular – with 2-levels, 3-levels, for search of optimum values of parameters of a juicer with the auto-balancer.Item Теоретичні дослідження динаміки переміщення зерна по поверхні вертикального циліндричного решета з рифами(КНТУ, 2014) Степаненко, С. П.; Швидя, В. О.; Stepanenko, S.; Shvidia, V.В статті на основі рівнянь динаміки складено і розв’язано диференційні рівняння руху зерна по поверхні вертикального циліндричного решета з рифами. Development of mathematical model of moving of grain on the surface of vertical cylindrical sieve at presence of harmonic vibrations and reefs on his surface. Let a weevil move without wedging on the surface of vertical cylindrical sieve by the radius of R by з reefs, that present the semi-sphere of radius of r. Thus distance between reefs makes L. A sieve carries out a rotation about vertical axis with an angulator ω2 and simultaneously, fluctuating motion on the harmonic law of вздоль vertical line with an angulator ω1. Differential equalization is equalization of the special kind decision of that not виражается in elementary functions. Meantime, the numeral methods of integration allow to decide these types of equalizations. We will take advantage of numeral method of Рунге-Кутта, that it is realized by the function of Odesolve of package of softwares of MathCad 13. The got graphic dependences show that time of motion on a sieve increases as compared to a surface without reefs (r=0) at the radius of reefs equal 5 мм. over the Further increase of radius of reefs brings to reduction of time of motion on the vertical area of sieve with reefs, that it is related to the tails of weevil from the surface of reef and flight above some flat vertical cylindrical part of sieve. Reduction of time of motion on a sieve according to basic equalization of separation worsens technological efficiency of separation and beside the purpose. The mathematical model of motion of grain is worked out on the surface of vertical cylindrical sieve with reefs on the basis of differential equalization taking into account the construction parameters of reefs. The analysis of decisions of the got differential equalization shows that time of motion of grain on the surface of sieve, maybe, to increase at the radius of reef scope and distance from a 5-7,5 mm between reefs 20-30 mm.Item Методика врахування динаміки приводу при складанні моделі механізму з паралельною кінематикою(КНТУ, 2013) Мельніченко, М. М.; Мірошніченко, М. С.; Бєляєв, Ю. Б.; Melnychenko, N.; Belyaev, U.; Miroshnichenko, M.В статті розв’язано актуальну задачу розробки моделі динаміки механізму з паралельною кінематикою побудованого на базі платформи Хью-Стюарта з приводами від вентильних двигунів. Отримані результати можуть бути використані для керування механізмами подібного типу. The purpose of this paper is to model the dynamics of certain generalized control object "engine platform" as a system of differential equations that relates the change voltages applied to the valve actuators, as amended coordinate center of mass platform. In the article studied the dynamics of the actual problem with parallel kinematics mechanism now can not Hugh Stewart. The results can be used to control equipment built on the basis of a similar type. Thus the combination of known dynamics equations platform-Hugh Stewart and information about the transfer function for brushless signal control and a torque on the shaft resistance, yielded the relationship between the change in voltage control input and coordinate motor center of mass of the platform.Item Дослідження динаміки деформації зволоженої грубої овечої вовни при ущільненні(КНТУ, 2015) Алієв, Е. Б.; Лиходід, В. В.; Забудченко, В. М.; Івлєв, В. В.; Aliev, Elchin; Lykhodid, Viktor; Zabudchenko, Viktor; Ivlev, VitalijНаведено результати лабораторних досліджень динаміки деформації зволоженої грубої овечої вовни в процесі стискання та після зняття навантаження в часі з урахуванням її технологічних властивостей. Експериментально встановлено, що шар грубої вовни має певні пружні властивості, а її вологість є основним параметром, який визначає ступінь її деформації. Спостереження за динамікою зміни відносної деформації зволоженої грубої вовни в процесі її навантаження і розвантаження дали змогу прийняти її реологічну модель як пружно-в'язко-пластичне тіло. В результаті розрахунків коефіцієнтів регресії отримано математичну модель впливу вологості грубої вовни і тиску навантаження на її початкову і залишкову деформацію. При дослідженні модуля пружності грубої вовни залежно від її вологості встановлено залежність відносної деформації від тиску навантаження. Determination of the deformation characteristics of moistened rough wool during compaction taking into account its technological properties. Given the results of laboratory studies of the dynamics of deformation of moistened rough wool during compression and after unloading time taking into account its technological properties. Experimentally established, that the layer of rough wool has some elastic properties, and its moisture content is the main parameter that determines the degree of deformation. Monitoring the change of dynamics of relative deformation moistened rough wool in the process of loading and unloading allowed to accept its rheological model as elasticvisco-plastic body. As a result of calculation of the regression coefficients is obtained mathematical model of the influence of humidity of rough wool and pressure load on its initial and residual deformation. In the study of elastic modulus of rough wool depending on its moisture found the dependence of relative deformation from the pressure load. Further research will focus on the practical implementation of the results in the design and manufacture of compact slab-felting machines.