Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки.

Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/9042

Ідентифікатор медіа: R30-03350 (рішення Національної ради України від 25.04.2024 р. № 1418). ISSN 2664-262X (p) DOI: 10.32515/2664-262X

Browse

Now showing 1 - 20 of 481

Дослідження впливу технологічних параметрів процесу вакуумного азотування алюмінієвих сплавів на властивості дифузійних іонноазотованих шарів
(ЦНТУ, 2019) Рутковський, А. В.; Маркович, С. І.; Михайлюта, С. С.; Рутковский, А. В.; Маркович, С. И.; Rutkovskiy, A.; Markovych, S.; Myhajlyta, S.
В роботі проведено дослідження впливу технологічних параметрів процесу вакуумного азотування алюмінієвих сплавів на мікроструктуру, хімічний склад, залишкові напруження, мікротвердість та шорсткість дифузійних іонноазотованих шарів. Наведена методика проведення досліджень. Виявлено утворення рівномірного за товщиною та розподілом легуючих елементів поверхневого шару та утворенню в ньому зміцнювальних фаз на основі АlN, утворюється поверхнева бездефектна структура зі зміненими властивостями, має місце дифузія азоту, що впливає на фазовий склад, і в остаточному підсумку на мікротвердість поверхні. Дослідження мікроструктури показали, що із збільшенням температури азотування збільшується і товщина нітридного шару. Оптимальне значення температури при якому досягається максимальна твердість складає 480°С, найбільші значення мікротвердості спостерігаються при тиску 50 МПа та складу газу 85%Ni2 + 15% Аr. При формуванні теплозахисних дифузійних іонноазотованих шарів в алюмінієвих сплавах виникають напруження стиску. Максимальне значення залишкових напружень σзал=280 МПа спостерігається не на поверхні зразка, а на глибині близько 7 мкм, при цьому зі зростанням тривалості насичення поверхневого шару збільшується значення і залишкових напруг. Проте, таке підвищення проходить в умовах максимальних температур 480 °протягом 180 хв. В работе проведено исследование влияния технологических параметров процесса вакуумного азотирования алюминиевых сплавов на микроструктуру, химический состав, остаточные напряжения, микротвердость и шероховатость диффузионных ионноазотированных слоев. Приведена методика проведения исследований. Обнаружено образование равномерного за толщиной и распределением легирующих элементов поверхностного слоя и образованию в нем укрепляющих фаз на основе АlN, образуется поверхностная бездефектная структура с измененными свойствами, имеет место диффузия азота, который влияет на фазовый состав, и в окончательном итоге на микротвердость поверхности. Исследования микроструктуры показали, что с увеличением температуры азотирования увеличивается и толщина нитридного слоя. Оптимальное значение температуры при котором достигается максимальная твердость составляет 480°С, наибольшие значения микротвердости наблюдаются при давлении 50 МПа и составе газа 85%Ni2 + 15% Аr. При формировании теплозащитных диффузионных ионноазотированных слоев в алюминиевых сплавах возникают напряжения сжатия. Максимальное значение остаточных напряжений σост = 280 МПа наблюдается не на поверхности образца, а на глубине около 7 мкм, при этом с ростом длительности насыщения поверхностного слоя увеличивается значение и остаточных напряжений. Однако, такое повышение проходит в условиях максимальных температур 480 ° на протяжении 180 мин. Growth of operating parameters of combustion engines causes the steady increase of working temperature of structural elements of engine, especially pistons. The perspective for the superficial strengthening of details auto of tractor combustion engines is consider the method of the ionic nitriding. At the same time important is a task of determination of conformities to the law of influence of technological parameters of process on property of the diffusive ion nitrided layers. For the effective analysis of mechanism of the phenomena and technological process control of strengthening of pistons which are made from aluminium alloys, it is necessary to find out intercommunication of factors, which determine motion of process, and their influence on property of the diffusive ion nitrided layers. The presence of this information will allow to promote durability and reliability of both coverages and details with coverages on the stage of their constructing. Research of influence of technological parameters of process of a vacuum nitriding of aluminium alloys is in-process conducted on mikrostructure, chemical composition, remaining tensions, mikrohardness and roughness of the diffusive ion nitrided layers. The method of leadthrough of researches is resulted. Mikro structural researches, namely a presence and distributing of alloying elements is for surfaces, were executed with the use of methods of raster electronic microscopy and x-ray photography mikro to the analysis. The size of remaining tensions was determined on curvature of the treated rectangular standard. Research mikro conducted hardness by a measuring device mikro to hardness of PMT-3, corner between against made 136 degrees the lyings verges of diamond pyramid at loading a 100 gramme. Found out education even after a thickness and distributing of alloying elements of superficial layer and to education in him of strengthening phases on the basis of Aln, a surface structure appears defect-free with the changed properties, diffusion of nitrogen which influences on phase composition takes a place, and in a final result on the microhardness of surface. Researches of microstructure rotined that with the increase of temperature of nitriding was increased thickness of the nitrided layer. The optimum value of temperature at which is arrived at maximal hardness makes 480°С, most values мікро observed hardness at pressure of 50 Mpa and will make gas 85%Ni2 + 15% Ar. At forming of heatcover diffusive іонноазотованих glowed there are tensions of clench in aluminium alloys. The maximal value of remaining tensions of узал=280 Mpa is observed not on-the-spot standard, but on the depth of about 7 мкм, here with growth of duration of satiation of superficial layer increased value and remaining tensions. However, such increase passes in the conditions of maximal temperatures 480 degrees for 180 minutes.
Вибір системи легування порошкових електродних матеріалів для зміцнення робочих поверхонь обладнання з переробки деревної біомаси
(ЦНТУ, 2019) Присяжнюк, П. М.; Семяник, І. М.; Луцак, Д. Л.; Трощук, Л. Л.; Присяжнюк, П. Н.; Семяник, И. М.; Prysyazhnyuk, P.; Semyanyk, I.; Lutsak, D.; Troshchuk, L.
З метою забезпечення довговічності робочих поверхонь обладнання для виготовлення паливних брикетів із відходів деревообробної промисловості шляхом використання методів обчислювальної термодинаміки було запропоновано систему легування порошкових електродних матеріалів для нанесення електродугових покриттів Fe-Mn15-Cr15-Ti2-C2. Отримані покриття характеризуються твердістю на рівні 52 HRC, абразивною та корозійною стійкістю, а також здатністю до деформаційного зміцнення. С целью обеспечения долговечности рабочих поверхностей оборудования для изготовления топливных брикетов из отходов деревообрабатывающей промышленности путем использования методов вычислительной термодинамики было предложено систему легирования порошковых электродных материалов для нанесения электродуговых покрытий Fe-Mn15-Cr15-Ti2-C2. Полученные покрытия характеризуются твердостью на уровне 52 HRC, абразивной и коррозионной стойкостью, а также способностью к деформационного упрочнения. The aim of the work was to obtain corrosion-resistant and impact-resistant material for hardfacings the system Fe-Cr-Mn-Ti-C based with modified austenite-carbide structure through thermodynamic analysis of the nature of phase formation during cooling and solidification and experimental studies of the microstructure, hardness, abrasive wear resistance, ability to deformation hardening of electric arc hardfacings from powder electrodes materials. According to the results of the study of the polythermal cross section of the Fe-Mn-Cr-Ti-C system in the concentration range corresponding to the composition of the powder electrode materials, it was found that Ti doping leads to the formation of insoluble TiC in melt in the early stages of crystallization. Its presence provides grain refinning of the structure of austenite and austenite-carbide eutectic. The results of the study of the microstructure of the surface layer deposited by a powder electrode material of the Fe-Mn15-Cr15-Ti2-C2 system show that it consists of three structural components: elongated dendritic crystals of manganese austenite growing in the opposite direction to the heat gradient, dispersed TiC inclusions which are located in the central regions of the austenitic grains and the plate eutectic A + Cr7C3 located in the interdendritic space. The results of the determination of hardness and durability show that the effect of Ti on the hardness of coatings is negligible both before and after plastic deformation and is manifested mainly in increasing the microhardness of austenite. The effect of Ti content on abrasion resistance is more significant as it is observed to increase by 30%. Based on the studies, it was found that in the system Fe-Mn15-Cr15-C2 additives Ti in an amount up to 2 wt. % act as structure modifiers, contributing to a significant increase in abrasion resistance. Powder coated electric arc coatings of the proposed alloying system are characterized by corrosion resistance and deformation hardening (hardness after plastic deformation is 52 HRC), so they can be used to strengthen the work surfaces of briquetting presses for the production of fuel briquettes from waste products. Further research should pay attention to the choice of rational technological parameters of obtaining coatings of the developed alloying system and the features of their mechanical processing.
Результати тестування гальмівного механізму автомобіля Ford Focus ІІІ
(ЦНТУ, 2019) Бевз, О. В.; Алієв, Ш. Р.; Алієва, Г. Н.; Бевз, О. В.; Алиев, Ш. Р.; Алиева, Г. Н.; Bevz, O.; Aliyev, S.; Aliyeva, G.
Стаття присвячена дослідженню пари тертя – «гальмівний диск – гальмівна колодка». На основі результатів проведених досліджень оцінювали ефективність роботи гальмівних колодок в різних умовах експлуатації. Дослідження проводилися на спеціальному стенді з використанням натурального гальмівного вузла автомобіля Ford Focus ІІІ. Статья посвящена исследованию пары трения - «тормозной диск - тормозная колодка». В данной работе приведены результаты исследований эффективности работы пары трения в лабораторных условиях. На основе результатов проведенных исследований работы пары трения с учетом разных условий работы после окончания всех исследований проводилась оценка абсолютного и удельного износа колодок. Исследования проводились на специальном стенде с использованием натурального тормозного узла автомобиля Ford Focus ІІІ. In hired the results of researches of efficiency of work in the laboratory terms of pair of friction are pointed - a «brake disk is a skid». On the basis of results of the conducted researches of work of pair of friction - a «brake disk is a skid» taking into account different terms works after completion of all researches an estimation was conducted absolute and specific wear of brake pads. At this stand, the performance of all the pads in various braking modes was directly verified The studies were conducted on a special stand using the natural brake assembly of the car Ford Focus III. In summary of these studies, we can conclude that all the pads showed a normal result, but in our opinion the best were the pads of the firm BOSCH (Germany) and ZIMMERMANN (Germany). However, each owner has the right to decide which pads he will install on his car Ford Focus IІI.
To substantiate the principle of building local computer networks
(ЦНТУ, 2019) Trushakov, D.; Glushenko, T.; Nuzhny, V.; Трушаков, Д. В.; Глущенко, Т. О.; Нужний, В. В.; Трушаков, Д. В.; Глущенко, Т. О.; Нужный, В. В.
The article considers the basic principles of the construction of local computer networks. Described is a peer-to-peer local computer network based on Fast Ethernet technology, its purpose, basic parameters and operating principles, as well as the necessary hardware and software. Метою написання статті є потреба розробити локальну комп’ютерну мережу , визначити і обґрунтувати склад апаратного і програмного забезпечення робочих місць, привести порядок їх налагодження. В статті розглянуто основні принципи побудови локальних комп’ютерних мереж. Описана однорангова локальна комп’ютерна мережа на основі технології Fast Ethernet, її призначення, основні параметри та принцип роботи, а також необхідне апаратне та програмне забезпечення. Локальна комп’ютерна мережа – це сукупність комп’ютерів, з’єднаних лініями зв’язку, яка забезпечує користувачам мережі потенційну можливість спільного використання ресурсів всіх комп’ютерів. Простіше кажучи, комп’ютерна мережа - це сукупність комп’ютерів і різних пристроїв, що забезпечують інформаційний обмін між комп’ютерами в мережі без використання яких-небудь проміжних носіїв інформації. Основне призначення комп’ютерних мереж - спільне використання ресурсів і здійснення інтерактивного зв’язку як усередині одного приміщення, так і за його межами. В матеріалах статті приведено приклад проектування локальної комп’ютерної однорангової мережі на основі технології Fast Ethernet, швидкість передачі даних якої 100 Мб/с з топологією «Зірка», в яку входить 8 робочих станцій, 1 БФП, 1 комутатор, 1 модем та 1 патч-панель. Підключення робочих станцій до комутатора, через патч-панель, виконано за допомогою мідного кабелю з витими парами категорії 5. Було розглянуто призначення та основні параметри локальних комп’ютерних мереж, проведено аналітичний огляд основних технологій, вибрано та обґрунтовано реалізацію проекту локальної комп’ютерної мережі мереж на основні стандартів мереж та обрано найбільш оптимальну та сучасну. Кожному комп’ютеру мережі було присвоєно IP-адресу. Так як всі комп’ютери знаходяться в одному приміщенні, ІР-адреси не розбивалася на декілька підмереж. В статье рассмотрены основные принципы построения локальных компьютерных сетей. Описана одноранговая локальная компьютерная сеть на основе технології Fast Ethernet, ее назначение, основные параметры и принципы работы, а также необходимое аппаратное и програмное обеспечение.
Дослідження ефективності антикорозійних покриттів конструктивних елементів на основі цинку та алюмінію в хлоридно–сульфідних середовищах
(ЦНТУ, 2019) Чумало, Г. В.; Студент, М. М.; Дацко, Б. М.; Гвоздецький, В. М.; Маркович, С. І.; Чумало, Г. В.; Студент, М. М.; Дацко, Б. Н.; Гвоздецкий, В. Н.; Маркович, С. И.; Chumalo, H.; Datsko, B.; Student, M.; Hvozdetskii, V.; Marcovych, S.
Для встановлення можливості захисту сталей від сірководневої корозії та корозійного розтріскування досліджено покриття цинкові, нанесені методом гарячого цинкування, металізаційні алюмінієві, нанесені методом електродугового напилення та комбіновані - металізаційні алюмінієві + епоксидне в середовищах різної агресивності. Показано, що нанесення цинкового покриття на сталь 20 підвищує корозійну тривкість в середньому в 1,5 рази у модельній морській воді (ММВ) без сірководню та майже у 2 рази у ММВ, насиченій сірководнем порівняно з такою для сталі 20 без покриття. У середовищі NACE корозійна тривкість зразків з цинковим покриттям різко знижується, що свідчить про недоцільність використання таких покриттів у кислих середовищах. Зразки з алюмінієвими покриттями показали високу корозійну тривкість у ММВ з різним вмістом сірководню та розчині NACE: швидкість корозії сталі з алюмінієвим покриттям знижується в 7,3 рази у ММВ, насиченій сірководнем, та в 1,7 рази у розчині NACE, порівняно зі швидкістю корозії сталі без покриття. Дослідження схильності до корозійного розтріскування показали, що зразки з алюмінієвим покриттям показали вищу опірність до сірководневого корозійного розтріскування ніж зразки без покриття. А зразки з комбінованим покриттям (металізаційне алюмінієве + Jotamastic 87GF) показали кращі захисні властивості, ніж зразки лише з алюмінієвим покриттям. Алюмінієві покриття, нанесені методом електродугового напилення на сталь 20 та комбіновані можна рекомендувати для захисту металевих поверхонь в сірководневих середовищах різної агресивності. Для установления возможности защиты сталей от сероводородной коррозии и коррозионного растрескивания исследованы покрытия цинковые, нанесенные методом горячего цинкования, метализационные алюминиевые, нанесенные методом электродугового напыления и комбинованные - метализационные алюминиевые + эпоксидное в средах различной агрессивности. Показано, что нанесение цинкового покрытия на сталь 20 повышает коррозионную стойкость в среднем в 1,5 раза в модельной морской воде (ММВ) без сероводорода и почти в 2 раза в ММВ, насыщенной сероводородом по сравнению с таковой для стали 20 без покрытия. В среде NACE коррозионная стойкость образцов с цинковым покрытием резко снижается, что свидетельствует о нецелесообразности использования таких покрытий в кислых средах. Образцы с алюминиевыми покрытиями показали высокую коррозионную стойкость в ММВ с различным содержанием сероводорода и растворе NACE: скорость коррозии стали с алюминиевым покрытием снижается в  7,3 раза в ММВ, насыщенной сероводородом и в  1,7 раза в растворе NACE по сравнению со скоростью коррозии стали без покрытия. Исследование склонности к коррозионному растрескивания показали, что образцы с алюминиевым покрытием показали большую сопротивляемость к сероводородному коррозионному растрескиванию чем образцы без покрытия. А образцы с комбинированным покрытием (метализацийне алюминиевое + Jotamastic 87GF) показали лучшие защитные свойства, чем образцы только с алюминиевым покрытием. Алюминиевые покрытия, нанесенные методом электродугового напыления на сталь 20 и комбинированные можно рекомендовать для защиты металлических поверхностей в сероводородных средах различной агрессивности. The aim of the study is to investigate the effectiveness of protective coatings: hot galvanizing, metallization aluminum and combined metal polymer: metallization aluminum with epoxy coating for possible protection against hydrogen sulfide corrosion. To determine the possibility of protection steels from hydrogen sulfide corrosion and corrosion cracking, zinc coatings, applied with hot dip galvanizing, metallized aluminum coatings, applied by electro-arc spraying and combined metallization aluminum + epoxy in media of different aggressiveness were investigated. It is shown that the application of zinc coating on 20 steel increases the corrosion resistance on average in 1.5 times in model sea water (MSW) without hydrogen sulfide and almost in 2 times in the MSW saturated with hydrogen sulfide compared with that for non-coated 20 steel. In the NACE solution, the corrosion resistance of samples with zinc coating is sharply reduced, which indicates the inexpediency of the use of such coatings in acidic environments. Examples of aluminum coatings showed high corrosion resistance in MSW with different content of hydrogen sulfide and in NACE solution: the corrosion rate of steel with aluminum coating is reduced in ~7.3 times in the MSW saturated with hydrogen sulfide and in ~1.7 times in NACE solution compared to the corrosion rate of steel without coating. Investigation of the susceptibility to stress corrosion cracking showed that samples with an aluminum coating showed higher resistance to hydrogen sulfide stress corrosion cracking than samples without coating. And samples with a combined coating (metallic aluminum + Jotamastic 87GF) showed better protective properties than samples with aluminum coating. Aluminum coatings applied by the method of electric arc spraying on 20 steel and combined coatings can be recommended for the protection of metal surfaces in hydrogen sulfide media of different aggressiveness.
Порівняльна промислова оцінка графітових родовищ та руд України, характеристика збагачення руд
(ЦНТУ, 2019) Кропівний, В. М.; Молокост, Л. А.; Кузик, О. В.; Кропівна, А. В.; Кропивный, В. Н.; Молокост, Л. А.; Кузык, А. В.; Кропивная, А. В.; Kropivnyy, V.; Molokost, L.; Kuzyk, O.; Kropivnaуa, A.
В статті розглянуто основні родовища графіту в Україні, методи збагачення графітових руд в залежності від ступеню їх фізико-хімічних змін, зроблено порівняльну промислову оцінку родовищ та визначені найбільш перспективні для освоєння об’єкти. На прикладі трьох найбільших родовищ графіту Українського щита розглянута проблема збагачення графітових руд, а також принципи їх поділу на промислові типи, дана характеристика графітовим рудам і властивостям графіту, застосування графіту в промисловості. Властивості цього мінералу дозволяють використання його, як і вуглецю в цілому, у всіх галузях народного господарства, науки та техніки. Основні галузі застосування природного графіту: - металургія (виробництво тиглів, ливарних форм, вогнетривів, протипригарних фарб); - нафтогазова галузь; - електрохімія; - машинобудування, авіаційна та космічна техніка(гальмівні колодки і накладки, самозмащувальні механічні частини – підшипники і вкладки).Визначені особливості кон'юнктури ринку графіту, що передбачає аналіз динаміки видобутку, виробництва, споживання мінеральної сировини в Україні та світі. В статье рассмотрены основные месторождения графита на Украине, методы обогащения графитовых руд в зависимости от степени их физико-химических изменений, сделана промышленная оценка, определены наиболее перспективные для освоения объекты. На примере трех наибольших месторождений графита Украинского щита рассмотрена проблема обогащения графитовых руд, а также принципы их разделения на промышленные типы, дана характеристика графитовым рудам свойствам графита, применение графита в промышленности. Основные области применения природного графита: - металлургия (производство тиглей, литейных форм, огнеупоров, противопригарные красок) - нефтегазовая отрасль; - електрохимия; - машиностроение, - авиационная и космическая техника (тормозные колодки и накладки, самосмазывающиеся механические части - подшипники и вкладки).Определены особенности коньюктуры рынка графита, что предусматривает анализ динамики добычи, производства, потребления минерального сырья в Украине та мире. In the article the basic deposits of graphite in Ukraine, methods of enrichment of graphite ores depending on degree of their physical and chemical changes are considered, the industrial estimation is made, the most perspective objects for development are defined. On the example of the three largest graphite deposits of the Ukrainian shield, the problem of enrichment of graphite ores, as well as the principles of their separation into industrial types, the characteristic of graphite ores and properties of graphite, the use of graphite in industry are given. The properties of this mineral allow you to use it as and carbon in General, in all sectors of the national economy, science and technology. The main fields of application of natural graphite: - metallurgy (production of crucibles, foundry molds, refractories, anti-stick paints); - oil and gas industry; -electrochemistry; -engineering, aviation and space technology (brake pads and pads, self-lubricating mechanical parts - bearings and pads). Peculiarities of graphite market conjuncture are determined that provides analysis of dynamics of extraction, production, consumption of mineral raw materials in Ukraine and in the world.
Аналіз сучасних досліджень безпілотних літальних апаратів
(ЦНТУ, 2019) Єрмаков, В. Ю.; Ізвалов, О. В.; Ермаков, В. Ю.; Извалов, А. В.; Yermakov, V.; Izvalov, O.
В статті проаналізовані дослідження безпілотних літальних апаратів за останні 10 років. Дослідження згруповані за напрямами, що відображено діаграмою Ейлера. Для кожного напряму надано декілька прикладів у вигляді стислого змісту наукових праць докторів філософії з різних країн. В статье проанализированы исследования беспилотных летательных аппаратов за последние 10 лет. Исследования сгруппированны по направлениям, что отображено диаграммой Эйлера. Для каждого направления представлено несколько примеров в виде сжатого содержания научных трудов докторов философии из разных стран. In the all the spheres, unmanned aerial vehicles (drones) have become much more accessible over the past years and have received a lot of scientific interest. There is a great number of scientific publications and it is necessary to organize them and give a general description for each area, that was highlighted in progress of analysis. This paper considers several scientific studies, which were divided in five groups by research direction. Each direction has its own aim and is intended to solve certain problems. The current paper highlights several studies as examples for each group. Each group is briefly characterized and examples of the studies reviewed. The following groups should be highlighted: Innovations in the area of use; Navigation of drones; Engineering of drones; Legislative aspects; and Safety. Innovations in the area of use is the largest direction by the number of studies, as the scope of drones is very wide and increasing every year. Drones can be used to monitor, deliver, scan and analyze. Legislative research helps create and regulate UAV laws. The purpose of navigation research is to improve the air traffic of drones, the formation of flight and the management of drones during this flight. Studies in this category are aimed at collision avoidance, forming a coalition of drones in free flight, creating "road maps" and algorithms. Technical studies are related to changes in design and software for several types of drones and individual models. Studies about Safety are common in all previous areas. Safety is an essential group for the use, improvement and development of drones. The huge demand for drones causes the raise in the scientific interest to them and constantly grows new research examples in a wide variety of fields. Analyzing existing research gives the reader a better understanding of usage of drones and current scientific frontier. It helps to understand where more research needs to be done, what are the most relevant industries for drones in the modern world.
Оптимізація конструктивно-технологічних параметрів шнекового преса для віджимання мезги насіння рицини (на прикладі одного витка шнекового вала)
(ЦНТУ, 2019) Дідур, В. В.; Чебанов, А. Б.; Дідур, В. А.; Назарова, О. П.; Верещага, О. Л.; Дидур, В. В.; Дидур, В. А.; Верещага, А. Л.; Didur, V.; Chebanov, A.; Nazarova, O.; Vereshaga, O.
Конструктивно-технологічними параметрами, які впливають на кількість отриманої олії після пресування є вільний об’єм між пресуючими витками шнекового пресу, температура в зеєрному просторі, величина зазору між зеєрними пластинами пресу. Для проведення досліджень пресування мезги насіння використаний метод розгорнутого каналу. Максимальна кількість олії забезпечується при оптимальних конструктивно-технологічних параметрів розгорнутого каналу, знаходження яких потребує використання методики математичного планування експерименту. В якості прикладу, планування, подальше проведення та обробка експерименту, здійснено для одного пресуючого витка шнекового валу. На прикладі цього пресуючого витка будуть побудовані подальші дослідження для інших витків шнекових пресів. Конструктивно-технологическими параметрами, которые влияют на количество полученного масла после прессования являются свободный объем между прессующими витками шнекового пресса, температура в зеерном пространстве, величина зазора между зеерными пластинами пресса. Для проведения исследований прессования мезги семян использован метод развернутого канала. Максимальное количество масла обеспечивается при оптимальных конструктивно-технологических параметрах развернутого канала, нахождение которых требует использования методики математического планирования эксперимента. В качестве примера, планирование, дальнейшее проведение и обработка эксперимента, сделано для одного прессующего витка шнекового вала. На примере этого прессующего витка будут построены дальнейшие исследования для других витков шнековых прессов. The quality and quantity of finished products when castor is processed depends largely on the technology adopted. In the castor processing technology, an important role is given to the operation of squeezing oil by pressing the cereal. Structural and technological parameters that affect the amount of oil obtained after pressing are the free volume between the pressing coils of the auger press, the temperature in the space of the zeros, the size of the gap between the zeros of the press plates. The purpose of the article is to increase the efficiency of the process of squeezing oil from castor seeds by optimizing the design and technological parameters of the screw press. In order to optimize the design and technological parameters of the auger press, it is advisable to consider experimental studies of the pressing of the castor bean seed seed on each individual press of a screw shaft. For the purpose of such studies, the expanded channel method was used. The maximum amount of oil is ensured at the optimum structural and technological parameters of the expanded channel, the finding of which requires the use of the method of mathematical planning of the experiment. As an example, the design, subsequent conduct and processing of the experiment was carried out for one pressing coil of a screw shaft. On the example of this pressing coil, further studies will be made for other coils of auger presses. The main criterion for optimization is the relative mass of oil. Optimal parameters of pressing of the castor seed brain for the third coil of the screw shaft were determined: compression ratio α=2.09; gap in the nail bars δ=1,22mm; the temperature of the brain inside the channel t=104ºC.
Визначення закономірностей зношування шийок колінчастих валів двигунів транспортних засобів
(ЦНТУ, 2019) Ковальов, М. Ф.; Головащук, М. В.; Ковалев, М. Ф.; Kovalov, M.; Holovaschchuk, M.
Забезпечення необхідних експлуатаційних показників двигунів транспортних засобів на сучасному етапі розвитку автомобілебудування та авторемонтного виробництва потребує поліпшення їх технічних характеристик. Однією з основних причин передчасного виходу з ладу двигунів транспортних засобів є знос трибосистеми шийки колінчастого вала - підшипника ковзання. В статті проведено аналіз закономірностей зношування корінних і шатунних шийок колінчастих валів двигунів транспортних засобів. Досліджено особливості зносу корінних та шатунних шийок колінчастих валів. Обеспечение необходимых эксплуатационных показателей двигателей транспортных средств на современном этапе развития автомобилестроения и авторемонтного производства требует улучшения их технических характеристик. Одной из основных причин преждевременного выхода из строя двигателей транспортных средств является износ трибосистемы шейки коленчатого вала - подшипника скольжения. В статье проведен анализ закономерностей изнашивания шеек коленчатых валов двигателей транспортных средств. Исследованы особенности износа коренных и шатунных шеек коленчатых валов. The purpose of the article is to analyze the regularities of the wear characteristics of the crankshafts of vehicles engines depending on the magnitude of the load on the friction surface, which continuously changes the gap between the rubbing surfaces, the hardness and cleanliness of the machined surfaces, the speed of relative movement of parts, viscosity, temperature and purity of oil, etc. In accordance with the stated goal, the article explores the peculiarities of the wear of the crankshafts and crankshafts. Providing the necessary operational performance of vehicle engines at the present stage of development of automotive and auto repair production requires improvement of their technical characteristics. One of the main causes of premature failure of vehicles engines is the wear of the tribosystem of the crankshaft neck - the sliding bearing. Wear of the crankshaft necks leads to a gradual change in their size, shape and condition of the surfaces due to the interaction of thin metal surface layers in the friction process. The nature of wear and tear patterns over time is explained by a number of non-random causes. These include: change in the contact area of the elements in the wear probe, change in the physical and mechanical properties of the materials of the parts in depth, increase in dynamic loads and deterioration of lubrication conditions as the gaps in the joints increase, etc. Thus, the leading process of wear of the tribosystem of the neck of the crankshaft - the sliding bearing is mechanical wear, which includes abrasive and fatigue wear. One of the main causes of premature failure of engines after major repairs, and in particular, the crankshaft cervical tribosystem - sliding bearing, is the level of methods used and the quality of strengthening of the crankshaft and crankshaft crankshafts. Therefore, the problem of increasing the wear resistance of the crankshaft crankshafts and crankshafts and in the whole life of the pair of crankshaft friction pairs - the sliding bearing is relevant today.
Травмування зерна пшениці зерноочисною машиною ОВУ–25 та шляхи його зниження
(ЦНТУ, 2019) Писарькова, І. О.; Писарькова, И. О.; Pisarkova, I.
Проведені дослідження з визначення рівня механічного травмування зерна при первинному очищенні машиною ОВУ–25. Отримана залежність коефіцієнта пошкодження (Kп, %) зерна від вологості (W, %) в різних зонах машини. Данні служать для вибору геометрії поверхонь робочих органів очисника вороху з метою зниження травмування зерна. Проведены исследования для определения уровня механического травмирования зерна при первичной очистке на машине ОВУ–25. Полученны зависимости коэффициента повреждения (Kп,%) зерна от влажности (W,%) в разных зонах машины. Данные служат для выбора геометрии поверхностей рабочих органов очистителя вороха с целью снижения травмирования зерна. nvestigation of the influence of the operating and transporting parts of the universal heap cleaner OVU-25 on damage and seed quality in order to ensure minimal influence of the operating parts of technical means on grain material in preparation for long-term storage due to repeated processing on technological equipment. The zones of greatest influence of the operating parts of grain cleaning machine OVU-25 in contact with the particles of the processed material are determined. Experimental studies were conducted to identify the level of mechanical damage of the grain during the initial cleaning by this machine. The quantitative composition of the operating parts and their technological characteristics were determined. The experimental data of the damage factor (Kp,%) of grain from humidity (W,%) in different operating zones of the machine on the basis of which graphical dependences were obtained. The influence of technological parameters of the operating parts on damage of grains was also identified. It has been established that the maximum damage of grain occurs in contact with the scrapers of conveyors, and the least damage occurs in the aspiration channels of the air purification system. Factors affecting the damage to the particles of the treated material were also investigated and identified. It is established that the damage of grains is influenced by the conditions of their contact with the surfaces, the characteristics of the contact surfaces, the length of the path of movement of the material, the speed of its movement and strokes during the cleaning process. All these observations make it possible to identify the drawbacks of the technological schemes of similar grain-cleaning machines and to substantiate proposals for changes in the structures of operating and transporting parts, materials and geometry of contact surfaces. The data are used to select the geometry of the surfaces of the operating parts of the heap cleaner in order to reduce grain damage.
Напружено-деформований стан поверхневого шару деталей при реалізації триботехнологій припрацювання і відновлення
(ЦНТУ, 2019) Аулін, В. В.; Лисенко, С. В.; Гриньків, А. В.; Яцун, В. В.; Скриннік, І. О.; Гупка, А. Б.; Аулин, В. В.; Лысенко, С. В.; Гринькив, А. В.; Яцун, В. В.; Скринник, И. А.; Гупка, А. Б.; Aulin, V.; Lysenko, S.; Grinkiv, A.; Yatsun, V.; Skrynnik, I.; Gupka, A.
З теоретичної точки зору розглянуто вплив триботехнологій припрацювання і відновлення на формування напружено-деформованого стану поверхневих шарів спряжених деталей систем і агрегатів транспортних засобів. Визначено, що переважна більшість їх трибоспряжень працюють в умовах пластичного насиченого або ненасиченого контактів. Модифікований поверхневий шар сформований реалізацією триботехнологій припрацювання і відновлення спряжених деталей розглядали як конструктивно-ортотропні оболонки. Враховуючи систему діючих сил і моментів сил показано, що вони задовольняють рівнянням рівноваги, що характерні для тонких однорідних оболонок Компоненти напруження і деформації поверхневого шару отримані відповідно до узагальненого закону Гука, з урахуванням гіпотези Кірхгофа-Ляве. Ці вирази можна використовувати для оцінки напружено-деформованого стану спряжених поверхонь деталей при їх модифікуванні або впливі в процесі реалізації триботехнологій припрацювання та відновлення для підвищення їх ресурсу. С теоретической точки зрения рассмотрено влияние триботехнологий приработки и восстановления на формирование напряженно-деформированного состояния поверхностных слоев сопряженных деталей систем и агрегатов транспортных средств. Определено, что подавляющее большинство их трибосопряжений работают в условиях пластического насыщенного или ненасыщенного контактов. Модифицированный поверхностный слой сформированный реализацией триботехнологий приработки и восстановления сопряженных деталей рассматривали как конструктивно-ортотропные оболочки. Учитывая систему действующих сил и моментов сил показано, что они удовлетворяют уравнениям равновесия, характерным для тонких однородных оболочек Компоненты напряжения и деформации поверхностного слоя полученные в соответствии с обобщенного закона Гука, с учетом гипотезы Кирхгофа-Ляве. Эти выражения можно использовать для оценки напряженно-деформированного состояния сопряженных поверхностей деталей при их модифицировании или воздействии в процессе реализации триботехнологий приработки и восстановления для повышения их ресурса. When solving the problem of increasing the wear resistance and reliability of machine systems and assemblies, an important factor is to take into account the stress-strain state of the working surface layer of parts. This state changes if the part is purposefully strengthened during coating or when the operating modes of the tribological conjugations of the parts are changed. In this work, the tribotechnologies of running-in and recovery are taken as modifying actions and the concept of a dynamic approach to changing stress and strain fields is developed. An attempt is made to simulate a stress-strain layer of a part during operation. From a theoretical point of view, the influence of tribological technologies of running-in and recovery on the formation of the stress-strain state of the surface layers of the conjugate parts of systems and assemblies of vehicles is considered. It was determined that the vast majority of their tribological conjugations work under conditions of plastic saturated or unsaturated contacts. The modified surface layer formed by the implementation of tribological technologies of running-in and recovery of mating parts was considered as structural-orthotropic shells. Given the system of acting forces and moments of forces, it is shown that they satisfy the equilibrium equations characteristic of thin homogeneous shells. The stress and strain components of the surface layer obtained in accordance with the generalized Hooke law, taking into account the Kirchhoff-Lave hypothesis. These expressions can be used to assess the stress-strain state of the mating surfaces of parts when they are modified or exposed during the implementation of tribological technologies of running-in and recovery to increase their resource. It should be noted that in the formulas the average values of the value characterizing the stress-strain state of the material of the part are used.
Розрахунок не зрівноважено утримуваних деталей захватними пристроями роботів
(ЦНТУ, 2019) Павленко, І. І.; Годунко, М. О.; Павленко, И. И.; Годунко, М. О.; Pavlenko, I.; Hodunko, M.
Виконано обґрунтування розрахунку сил затиску в захватному пристрої робота при утриманні деталей зі зміщеним центром мас. Виведено формули для розрахунку даних сил. Встановлено залежності між основними конструктивними характеристиками захватного пристрою та силами затиску. Выполнено обоснование расчета сил зажима в захватном устройстве робота при содержании деталей со смещенным центром тяжести. Выведены формулы для расчета данных сил. Установлены зависимости между основными конструктивными характеристиками захватного устройства и силами зажима. The substantiation of the calculation of the clamping forces in the gripping device of the robot with the maintenance of parts with an offset center of gravity. The formulas for calculating these forces are derived. Dependencies between the main design characteristics of the gripping device and the clamping forces are established. Grippers are one of the responsible executive bodies of industrial robots. Their main feature is that they represent a finite part of the spatially unlocked hand of the robot, which must perform high-speed reciprocating (rotating) movements with the required accuracy. In this case, the grip must reliably hold the transported parts with a minimum of their mass. All this is possible when performing their exact calculations. In a large number of robots of capture operations, it is necessary to keep parts that are not evenly squeezed into it. This may take place, both during initial capture and during the cycle of the operation of work with the detail when it sets it on a machine where it is processed and gets a different shape and size. All these features lead to a change in the power load on the gripper, and, accordingly, to change the working capacity of its quality. The first step in the study of these issues is to determine the required clamping forces of the retained parts. To do this, taking into account all baseline conditions, we compile a calculation scheme, where the detail is clamped with the capture with an asymmetric (not balanced) its placement. In earlier studies, it was found that in determining the forces of clamping of parts, according to such calculation schemes, there may be a condition where the number of complicated equations of equilibrium of the held part is less than the number of unknown clamping forces. Therefore, an additional condition was adopted for solving the task, when the minimum required clamping forces were determined, which then increased to the required stock factor. The same condition we accept in these calculations.
Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки
(ЦНТУ, 2019)
У науковому віснику представлені статті, присвячені проблемам проектування та експлуатації сільськогосподарської техніки, технології виробництва, експлуатації і ремонту засобів транспорту, транспортних технологій і логістики, будівництва, матеріалознавства, електротехнічних комплексів, енергозбереження, IT-технологій, роботизації, автоматизації в промисловості та сільському господарстві. Наведені практичні рекомендації до використання результатів досліджень у галузях народного господарства. Науковий вісник є фаховим виданням, в якому публікуються основні результати наукових досліджень професорсько-викладацького складу, аспірантів та докторантів університету, а також науковців інших навчальних закладів та промислових підприємств України. Збірник розрахований на наукових, науково-технічних працівників різних галузей науки та техніки, ЗВО, здобувачів вчених ступенів і звань.
Обоснование использования современных подходов для усовершенствования диагностирования систем и агрегатов автомобиля
(ЦНТУ, 2019) Аулин, В. В.; Замота, Т. Н.; Гринькив, А. В.; Лысенко, С. В.; Крупица, О. В.; Панайотов, К. К.; Аулін, В. В.; Гриньків, А. В.; Лисенко, С. В.; Aulin, V.; Zamota, T.; Grinkiv, A.; Lysenko, S.; Krupitsa, O.; Panayotov, K.
Рассмотрены современные методы диагностики технического состояния автомобилей. Особое внимание уделено системе зажигания. Система зажигания считается одной из самых сложных систем автомобиля, на долю которой традиционно приходится большой процент неисправностей и нарушений регулировок. Неисправность системы зажигания значительно ухудшает работу автомобиля, что увеличивает расход топлива, и снижает мощность двигателя. В двигателях внутреннего сгорания процесс поиска и анализа неисправностей осуществляется с помощью визуального наблюдения за осциллограммами напряжения в первичной и вторичной цепи. В современных диагностических системах возможна реализация всех вышеуказанных подходов диагностирования неисправности за счет использования интеллектуальных программно-аппаратных комплексов (интеллектуальных датчиков) для мониторинга, контроля и управления. Подобные средства вычислительной техники обладают универсальностью, так как в них есть возможность изменение программного обеспечения, что позволяет управлять процессом их работы и функциональными возможностями. Розглянуто сучасні методи діагностики технічного стану автомобіля. Особливу увагу зосереджено на системі запалювання. Система запалювання вважається однією з найскладніших систем автомобіля, на частку якої традиційно припадає великий відсоток несправностей та порушень регулювань. Несправність системи запалювання значно погіршує роботу автомобіля, що збільшує витрату палива і знижує потужність двигуна. У бензинових двигунах внутрішнього згоряння процес пошуку та аналізу несправностей здійснюється за допомогою візуально спостереження за осцилограмами напруги в первинному і вторинному ланцюзі. У сучасних діагностичних системах можлива реалізація всіх зазначених підходів, для діагностування несправності за рахунок використання інтелектуальних програмно-апаратних комплексів (інтелектуальних датчиків) для моніторингу, контролю і управління. Подібні засоби обчислювальної техніки володіють універсальністю, так як в них є можливість зміна програмного забезпечення, що дозволяє управляти процесом їх роботи і функціональними можливостями. The ignition system is considered one of the most complex systems, which traditionally accounts for a large percentage of malfunctions and violations of regulations. Failure of the ignition system significantly impairs the operation of the car, which increases fuel consumption, and reduces engine power. In gasoline internal combustion engines, the process of fault finding and analysis is carried out by visually observing the voltage waveforms in the primary and secondary circuit. In modern diagnostic systems, it is possible to implement all of the above approaches for diagnosing a fault through the use of intelligent software and hardware systems (intelligent sensors) for monitoring and control. Such computer tools are versatile, as they have the ability to change the software that allows you to control the process of their work and functionality. The diagnostic system is considered as an intelligent control and information system. Its main purpose is to diagnose the engine ignition system in order to provide the necessary torque and power output. It is a set of mechatronic units and mechanisms controlled by a microprocessor according to data received from sensors. During the operation of the vehicle, the formation of diagnostic information is based on the analysis of the data of the integrated on-board system and organoleptic methods. An algorithm has been developed for conducting a complete vehicle diagnostics. It is proved that obtaining reliable information from resource-determining systems and units is not possible. Computer diagnostics and an on-board monitoring system provide periodic data on the presence of deviations of diagnostic parameters. The joint use of the on-board system and organoleptic methods cannot always timely determine the moment of deterioration of the technical condition of the car and eliminate malfunctions in systems and assemblies. It was determined that in order to enhance the objectivity of monitoring the technical condition of the car, it is necessary to place sensors in critical nodes that provide the necessary information and develop a clear method for diagnosing a specific malfunction of systems and assemblies.
Analysis of the Methods for Solving Game Puzzles such as «Flip-Flop»
(ЦНТУ, 2019) Parkhomenko, Yu.; Parkhomenko, M.; Rybakova, L.; Bokiy, A.; Пархоменко, Ю. М.; Пархоменко, М. Д.; Рыбакова, Л. В.; Бокий, А. Р.; Рибакова, Л. В.; Бокій, А. Р.
There is a variety of popular puzzles having a goal of reducing an arbitrary binary matrix to either all “0” or “1” matrix. In this paper we study methods for solving “Flip-Flop” like puzzles of dimensions 3x3, 3x4, 4x4 applying tools of logical analysis of situations, combinatorics and discrete mathematics. We found that applying the method of sequential analysis of each combination that works well for 3x3 matrices is cumbersome and inefficient for matrices of 4x4 and higher dimensionalities. Therefore, we discovered and analyzed algorithms named trait selection method, stream method and snake method which work better. We concluded that in order to find an optimized solution it is helpful to check if each current combination matches one of the pre-final ones, or to swap «0»s with «1»s and vise versa. Существует множество популярных головоломок, целью которых является сокращение произвольной двоичной матрицы до любой матрицы «0» или «1». В этой статье мы изучаем методы решения компьютерных игр-головоломок типа «Flip-Flop», с матрицами размерностей 3x3, 3x4, 4x4, с использованием инструментов логического анализа ситуаций, комбинаторики и дискретной математики. Мы определили, что применение метода последовательного анализа каждой комбинации, который хорошо работает для матриц 3x3, является громоздким и неэффективным для матриц 4x4 и более высоких размерностей. Поэтому мы нашли и проанализировали алгоритмы, названные методом выбора признаков, методом «ручейка» и методом «змейки» , которые работают лучше. Мы пришли к выводу, что для нахождения оптимального решения полезно проверить, соответствует ли каждая текущая комбинация одной из предконечных, и своевременно вмешаться в процесс, либо предварительно обработать содержимое исходной матрицы, чтобы оптимизировать количество ячеек с кодами «0» или «1». Метою статті є визначення методів розв’язання задачі зведення довільної комбінації кодів матриці, з мінімальним числом кроків, до одних «0» або «1» та побудова алгоритмів, які забезпечать цей процес. Як показала практика гри «Flip-Flop», досягнення мети - зведення довільної комбінації кодів матриці, в результаті кінцевого числа кроків, до одних «нулів» або «одиниць», шляхом аналізу ситуацій отриманих після кожного кроку, є задачею не простою. Логіку зміни комбінацій на два, три кроки уперед важко передбачити, так як навіть в матриці з кожним кроком одночасно змінюється вміст семи комірок із 16. Тому, без визначення алгоритму послідовності дій, задача розв’язання даної головоломки, навіть при необмеженому числі кроків, не завжди досяжна. З метою визначення методів розв’язання задачі - алгоритмів виконання послідовності дій, які гарантовано або з мінімальною кількістю кроків забезпечать формування «0»-ї або «1»-ї матриці на основі довільно заданої початкової комбінації, було детально о досліджено процес формування комбінацій двійкових кодів матриці розміром m х n при активації окремих її комірок і методів прийняття рішень. У роботі приведені результати дослідження методів розв’язання комп’ютерних ігор-головоломок типу «Flip-Flop» з матрицями розміром з використанням методів логічного аналізу ситуацій, комбінаторики та дискретної математики. З’ясували, що застосування методу логічного аналізу кожної поточної комбінації, який добре працює в матрицях розміром, в матрицях і вище, для прийняття оптимального рішення при визначенні наступного кроку, є процесом складним і неефективним. Тому вирішили шукати алгоритми у визначенні постійної послідовності дій за певною ознакою. Розглянули та проаналізували методи виділення певних ознак, метод «струмка» та метод «змійки». Виконані дослідження показали, що для оптимізації кількості кроків, при застосуванні вказаних алгоритмів, необхідно аналізувати поточні комбінації і своєчасно вмішуватися в процес, або попередньо обробити вхідну матрицю, з метою оптимізації кількості комірок з кодами «0» або «1».
Імітаційне моделювання роботи холодильного устаткування фірми Danfoss у складі оптимальної двоканальної системи стабілізації температури повітря у холодильній камері супермаркету
(ЦНТУ, 2019) Лужков, Д. М.; Осадчий, С. І.; Осадчий, С. И.; Luzshkov, D.; Osadchy, S.
Мета статті полягає у розробці алгоритму оцінювання характеристик холодильного коефіцієнту обладнання фірми Danfoss , яке функціонує у складі оптимальної двоканальної системи стабілізації повітря при наявності випадкових корисних сигналів збурень та завад. Алгоритм складається з двох етапів. На першому етапі на основі результатів структурної ідентифікації та синтезу оптимальної системи стабілізації виконується імітаційне моделювання роботи холодильного устаткування. На другому етапі, на основі результатів імітаційного моделювання у вигляді кривої зміни холодильного коефіцієнту оцінюється ефективність холодильного устаткування. Цель статьи заключается в разработке алгоритма оценки характеристик холодильного коэффициента оборудования фирмы Danfoss, которое функционирует в составе оптимальной двухканальной системы стабилизации воздуха при наличии случайных полезных сигналов возмущений и помех. Алгоритм состоит из двух этапов. На первом этапе на основе результатов структурной идентификации и синтеза оптимальной системы стабилизации выполняется имитационное моделирование работы холодильного оборудования. На втором этапе, на основе результатов имитационного моделирования в виде кривой изменения холодильного коэффициента оценивается эффективность холодильного оборудования. The article purpose is to develop an algorithm for assessing the refrigeration coefficient characteristics of the Danfoss equipment, which operates as a part of an optimal two-channel air stabilization system in the presence of random useful signals , disturbances and interferences. It is developed an algorithm that consists of two stages to achieve this goal in the article. The stabilization system structural scheme was converted to a convenient form for modeling under the algorithm's first stage performing process. Based on the converted block diagram using the Simulink tool, a simulation model of the refrigeration coefficient changing process is developed. The algorithm second step purpose is to obtain estimates of the mathematical expectation and variance of the refrigeration coefficient change. The initial data for its implementation is the simulation result, namely, changes in the refrigeration coefficient's graphic. A new algorithm for assessing the refrigeration coefficient characteristics of the Danfoss equipment, which operates as a part of an optimal two-channel air temperature stabilization system in the presence of random useful signals , disturbances and interferences, consists of performing two interrelated steps: development of a system simulation model and the resulting refractive curve numerical characteristics estimation. Comparison of refrigeration coefficients change graphics in the optimal stabilization system and in the existing system in the same operating conditions proves that the implementation of the optimal control law allows to reduce significantly the high-frequency component of the refrigeration coefficient fluctuations and as a consequence to improve the equipment efficiency.
Синтез електромагнітної системи діагностування дефектів опор повітряних ЛЕП із використанням нейро-нечіткого моделювання
(ЦНТУ, 2019) Бондаренко, В. Б.; Петрова, К. Г.; Серебренніков, С. В.; Петрова, Е. Г.; Серебренников, С. В.; Bondarenko, V.; Petrova, K.; Serebrennikov, S.
Показано, що за умов невизначеності під час діагностування дефектів опор повітряних ЛЕП в режимі реального часу, раціональним є побудова електромагнітної системи із використанням нейро-нечіткого моделювання. Розглянуто найінформативніші детерміновані та ймовірнісні ознаки образу дефекту. Доведено, що застосування гібридних нейронних мереж призводить до істотного збільшення швидкодії вихрострумового контролю та надійності розпізнавання дефектів. Показано, что в условиях неопределенности при диагностировании дефектов опор воздушных ЛЭП в режиме реального времени, рациональным является построение электромагнитной системы с использованием нейро-нечеткого моделирования. Рассмотрены наиболее информативные детерминированные и вероятностные признаки образа дефекта. Доказано, что применение гибридных нейронных сетей приводит к существенному увеличению быстродействия вихретокового контроля и надежности распознавания дефектов. The purpose of the work is to develop a system for diagnosing defects (damages of the armature) of air transmission line supports based on the combination of electromagnetic control principles with the interpretation of the results of diagnosis using neuro-fuzzy modeling. It is shown that in the case of uncertainty in the diagnosis of defects of air transmission line supports in real time, it is rational to build an electromagnetic system using neuro-fuzzy modeling. Practice shows that the bars of the reinforcement bars of the transmission lines support fractures oriented perpendicularly forming, and stress-corrosion cracks - parallel to it. Optimal results of the electromagnetic control are achieved in the scan direction, which intersects the defects perpendicular to their long side. In the case of electromagnetic diagnosis, the conclusion about the defect and its size is usually based on the values of the amplitude, phase and frequency of the current signal. However, the large amount of information that comes from controlling the tens and hundreds of power lines in the field under live conditions exceeds the human ability to adequately perceive it in real time and requires automation of data analysis; this will significantly increase the speed of control, reduce errors and errors associated with the actions of the staff, will allow to coordinate the results to the object of control. Under such conditions, it is rational to synthesize an electromagnetic system for diagnosing defects of air transmission lines using neuro-fuzzy modeling. That is, create a neural network and teach it to look for defects based on real data. The most informative deterministic and probable signs of defect image are considered. It is proved that the use of hybrid neural networks leads to a significant increase in the speed of eddy current control and the reliability of recognition of defects. An analysis of the causes of emergency situations of the transmission line elements showed that 30-35% are damage to reinforced concrete supports, and the existing methods of non-destructive diagnosis of the condition of reinforcement and bearing capacity of the supports are not effective enough. This requires improvement of the non-contact electromagnetic control method. The study of the complex of characteristic parameters allowed us to select the 9 most informative deterministic and probabilistic features of the defect image. The training of the neural network was carried out using samples of artificial defects such as through-through fracture of the reinforcement according to the hybrid method of training with the error level 0 and the number of cycles 400, which allowed to improve the quality of recognition of the defect image. The correctness of network training is ensured by dividing the experimental data into test and training ones. For data modeling, 2 data blocks were used: the training sample volume was 180 datasets and 60 test sets. The information blocks were filled taking into account the features of neural network synthesis - the data should change alternately (in the direction of growth) and as much as possible fill the entire area of their values. Diagnostic inputs include transmission line voltage, resistance type, lifetime, failure statistics, climatic and geological conditions, VCT signal. It is also possible to enter additional user data and more. Combining the benefits of an electromagnetic defect diagnosis system with the use of neuro-fuzzy modeling will significantly increase the speed of eddy current control and the reliability of recognition of defects of supports.
Дослідження і синтез групи симетричних модифікованих операцій додавання за модулем чотири
(ЦНТУ, 2019) Лада, Н. В.; Рудницька, Ю. В.; Козловська, С. Г.; Рудницкая, Ю. В.; Козловская, С. Г.; Lada, N.; Rudnitskaya, Yu.; Kozlovska, S.
В статті наведено основні результати дослідження синтезу групи двохоперандних двохрозрядних симетричних модифікованих операцій додавання за модулем чотири на основі використання групи двохрозрядних однооперандних операцій криптоперетворення, для підвищення варіативності алгоритмів комп’ютерної криптографії. На основі чотирьох модифікацій моделей операції додавання за модулем два з врахуванням моделі розповсюдження переносу побудовано аналогічні модифікації моделей операції додавання за модулем чотири. Було встановлено, що побудувати всі модифікації двохрозрядної двохоперандної операції додавання за модулем чотири, можна на основі групи двохрозрядних двохоперандних операції операцій криптографічного перетворення інформації. Синтез моделей двохоперандної симетричної операції проводився поєднанням довільної двохрозрядної операції для перетворення другого операнда з базовою для даної операції операцією перетворення першого операнда шляхом додавання за модулем два. Коректність отриманих результатів підтверджено результатами обчислювального експерименту. У подальшому потрібно продовжити дослідження направлені на вдосконалення алгоритмів потокового шифрування на основі синтезованої групи нових криптографічних операцій. В статье приведены основные результаты исследования синтеза группы двухоперандных двухразрядных симметричных модифицированных операций сложения по модулю четыре на основе использования группы двухразрядных однооперандних операций криптопреобразования, для повышения вариативности алгоритмов компьютерной криптографии. На основе четырех модификаций моделей операции сложения по модулю два с учетом модели распространения переноса построено аналогичные модификации моделей операции сложения по модулю четыре. Было установлено, что построить все модификации двухразрядных двухоперандных операций сложения по модулю четыре, можно на основе группы двухразрядных двухоперандных операций криптографического преобразования информации. Синтез моделей двухоперандной симметричной операции проводился сочетанием произвольной двухразрядной операции для преобразования второго операнда с базовой для данной операции операцией преобразования первого операнда путем сложения по модулю два. Корректность полученных результатов подтверждается результатами вычислительного эксперимента. В дальнейшем необходимо продолжить исследования направлены на совершенствование алгоритмов потокового шифрования на основе синтезированной группы новых криптографических операций. The main research results of synthesizing a group of two-operand two-bit symmetric modified modulo-4 addition operations, based on using the group of two-bit one-operand cryptographic transformation operations for increasing the variability of computer cryptography algorithms are presented in the article. In order to achieve this goal, based on four modulo-2 addition operation's models modifications, similar modifications' models of the modulo-4 addition operation's models were constructed in the article. For the construction of these models, the main difference between the operations of two-bit addition modulo-4 was used from the two-digit addition modulo-2, which consists in the transfer from junior to senior. The sequences of mathematical transformations given in the article provide the construction of a group of models of operations on the basis of a given, for example, the operation of adding modulo-4. The correctness of given models of two-operand two-bit symmetric modified modulo-2 addition operations is confirmed by the application of the two-operand cryptographic transformation operations construction technology, as well as by the computational experiment's results. The assumption on all two-bit two-operand modulo-4 addition operation modifications building possibility based on using the group of two-bit one-operand operations of information cryptographic transformation was proved in the article. During the study, the symmetric operations' models were obtained, each of which provides both direct and inverse cryptographic transformation. The established relationships between operations allowed to synthesize a models' group of two-bit two-operand symmetric modified modulo-4 addition operations, based on combining the random two-bit operation to transform the second operand, with the first operand's transforming operation, which is basic for this operation, through the modulo-2 addition. The obtained theoretical results completely coincide with the computational experiment's results on simulating the symmetric operations of cryptographic transformation.
Формування фазового складу, структури та властивості електродугових покриттів системи Fe-Mn-Nb-Si-C для зміцнення робочих поверхонь землерийної техніки
(ЦНТУ, 2019) Присяжнюк, П. М.; Андрусишин, Р. В.; Луцак, Л. Д.; Іванов, О. О.; Андрусышин, Р. В.; Иванов, А. А.; Prysyazhnyuk, P.; Andrusyshyn, R.; Lutsak, L.; Ivanov, O.
Для порошкових електродних матеріалів із позиції рівноважної термодинаміки розглянуто систему легування Fe-Mn-Nb-Si-C. Розраховано рівноважний фазовий склад систем характерний для матеріалів, що відповідають високомарганцевим електродам легованим карбідом ніобію. Показано, що у процесі кристалізації металу, наплавленого такими електродними матеріалами рівноважною є аустеніто-карбідна структура. Експериментальні дослідження структури наплавлених підтверджують результати розрахунків. Запропонована система легування дозволяє отримати твердість поверхневого шару на рівні 35 HRC після наплавлення та 54 HRC після пластичної деформації. Для порошковых электродных материалов с позиции равновесной термодинамики рассмотрена система легирования Fe-Mn-Nb-Si-C. Рассчитан равновесный фазовый состав систем, который характерен для материалов, которые соответствуют высокомарганцевым электродам легированным карбидом ниобия. Показано, что в процессе кристаллизации металла, наплавленного такими электродными материалами равновесной является аустенито-карбидная структура. Экспериментальные исследования структуры наплавленных подтверждают результаты расчетов. Предложенная система легирования позволяет получить твердость поверхностного слоя на уровне 35 HRC после наплавки и 54 HRC после пластической деформации. The purpose of the study was to establish the regularities of formation of the structure, phase composition and properties of electric arc coatings of powder wires based on high-alloy (manganese) steel with niobioum carbide additions using CALPHAD method together with expiremental investigation of structure and properties and obtainig the hardfacing material with high impact arbasive wear resistance for earth moving machines equipment. Using the free energy calculations of a multicomponent system by the Calpad method, a pseudobinary phase diagram of a highmanganese steel - niobium carbide system was constructed. The use of the diagram made it possible to predict the phase and elemental composition of electric arc coatings made of powder electrode materials. The proposed alloying system allows to obtain a surface layer consisting of two phases: manganese austenite and niobium carbide in the form of dispersed inclusions. The results of measuring the hardness of the arc coatings of the proposed doping system show that increasing the content of niobium carbide in high manganese hardfacing alloy from 0 to 10 vol. % leads to an increase in the hardness of the surface layer from 20 to 35 HRC in the undeformed state and from 46 to 54 in the deformed state. The results show that the presence of disperse NbC inclusions in the amount of more than 6 % by volume increases the intensity of hardening of the surface layer during deformation due to the formation of microregions with high level of internal stresses. According to the results of theoretical and experimental researches, a system of doping of powder electrode materials was developed to strengthen the working bodies of earthmoving equipment, which operates under conditions of considerable dynamic loads in abrasive media. It is established that when alloying electrode materials based on manganese steels close in composition to 110G13L steel, niobium carbide significantly increases both the initial hardness (before deformation) and the hardness after deformation. The obtained value of the hardness of the deformed layer - 54 HRC significantly exceeds the hardness of the serial high-manganese alloys (46 HRC) hardfacings.
Синтез гвинтових конвеєрів з можливостями технологічного перетворення і мобільної зміни траєкторії перевантаження матеріалів
(ЦНТУ, 2019) Гевко, Ів. Б.; Гудь, В. З.; Гевко, Ив. Б.; Hevko, I.; Hud, V.
При проведенні морфологічного синтезу визначено відповідну кількість складових елементів конструкцій конвеєрів та зв’язків між ними, які визначають їх певні конструктивні ознаки. На основні виконаного аналізу складено морфологічну матрицю з морфологічними ознаками елементів генерованих конструкцій гвинтових конвеєрів. Згенеровано значну кількість працездатних конструкцій гвинтових конвеєрів з окремими типами функціональних операцій чи призначенням. Також розроблено класифікацію гвинтових конвеєрів з можливостями технологічного перетворення і мобільної зміни траєкторії перевантаження матеріалів. При проведении морфологического синтеза определено соответствующее количество составляющих элементов конструкций конвейеров и связей между ними, которые определяют их определенные конструктивные признаки. На основные выполненного анализа составлено морфологическую матрицу с морфологическими признаками элементов генерируемых конструкций винтовых конвейеров. Создано значительное количество трудоспособных конструкций винтовых конвейеров с отдельными типами функциональных операций или назначений. Также разработана классификация винтовых конвейеров с возможностями технологического преобразования и мобильного изменения траектории перегрузки материалов. The purpose of the article is to carry out the synthesis by the method of hierarchical grouping by means of morphological analysis of screw conveyors with the possibilities of technological transformation and mobile change of the trajectory of material overload. The appropriate number of constituent elements of the conveyor structures and the relationships between them that determine their particular design features are determined. The basic analysis is based on a morphological matrix with the morphological features of the elements of the generated constructions of the screw conveyors and the connections between them. A considerable number of functional screw conveyor structures with separate types of functional operations or purpose, which are multifunctional and efficient compared to traditional screw conveyors, have been developed and investigated. The classification of screw conveyors with the possibility of technological transformation and mobile change of the trajectory of material overload is also developed. Structural synthesis of screw conveyors with the possibilities of technological transformation and mobile change of the trajectory of material overload by structural hierarchical grouping was performed by means of morphological analysis and a certain number of their variants was generated according to 9 types. It is also determined that individual technological operations or functional features, which are inherent in screw conveyors with the possibility of technological transformation and mobile trajectory change, can be combined into one design, which will allow to obtain multifunctional designs of conveyors.