Дисертацію присвячено розробці методики та розрахунку аеродинамічних характеристик несучих систем літальних апаратів з співосними гвинтовими рушіями. В роботі знаходить свій подальший розвиток метод дискретних вихорів з замкнутою вихровою рамкою як дискретною особливістю. Досліджено поля швидкостей, індуковані гвинтовими рушіями, вплив струменів від гвинтових рушіїв на аеродинамічні характеристики крила, мотогондоли, оперення в сліді. Досліджено вплив на моментні характеристики літака зміни режиму роботи гвинтових рушіїв, відхилення механізації крила, наближення до поверхні розділу, наявності ковзання.

  Скачати повний текст

Створено асинхронний регулюємий мотор-вентилятор із широким діапазоном робочого ковзання для охолоджуючого пристрою дизеля тепловозу з метою зниження витрат енергії на привід вентиляторів охолоджуючого пристрою та підвищення надійності дизеля тепловоза. Існуючі системи плавного регулювання повітря: з поворотними лопатями, частотне регулювання мотор-вентиляторів, а також двошвидкісний електропривід вентиляторів не відповідають вимогам надійності, технологічності, вартісним показникам. Запропоновано плавний фазовий спосіб регулювання, який у 3,7 рази економічніший, ніж серійний релейний спосіб. Частота обертання мотор-вентилятора регулюється зміною напруги на обмотці статора фазовим способом за допомогою тиристорного перетворювача напруги. Встановлено, що обмотка ротора складається з мідних стрижнів та феромагнітних короткозамкнених кілець.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі, методики, алгоритми та комп'ютерні програми методу аналізу електромагнітних процесів і розрахунку робочих характеристик. Досліджено квазістаціонарні та динамічні режими. Наведено схемні розв'язання та рекомендації щодо проектування асинхронних генераторів з вентильним і вентильно-ємнісним збудженням (АГ з ВЗ та ВЄЗ). За допомогою розробленого методу, фізичного моделювання АГ з ВЗ та ВЄЗ (перетворювач АГ виконано за схемою автономного інвертора напруги) проведено дослідження їх режимів. З'ясовано особливості процесів електромеханічного перетворення енергії в АГ. Обгрунтовано можливість одержання в АГ з ВЗ синусоїдної напруги, доцільність використання АГ з широтно-імпульсною модуляцією напруги та АГ зі з'єднанням статорної обмотки у трикутник і несиметричним ВЄЗ. Визначено доцільні фіксовані від'ємні ковзання для проведення збудження АГ з ВЗ. Сформульовано необхідні та достатні умови самозбудження АГ з ВЗ від залишкової ЕРС. Описано умови одержання синусоїдної напруги в АГ з ВЄЗ. Вміщено теоретичні результати дослідження АГ з ВЄЗ на базі компенсаційного випрямляча. Висвітлено базові схемотехнічні рішення АГ з ВЗ і ВЄЗ та джерел живлення, зварювальної дуги на базі АГ. Розвинуто системний підхід до проектування АГ.

  Скачати повний текст

Удосконалено статичну діагностичну модель верстата-качалки, що дозволяє підвищити точність отримання динамограм у перерахунку з ватметрограм і тим самим збільшити вірогідність оцінки стану заглибленого насоса штангової глибинно-насосної установки (ШГНУ). Створено динамічну діагностичну модель верстата-качалки, яка враховує моменти інерції зрівноважуючих вантажів верстата-качалки та ротора її привідного електродвигуна, що дозволяє підвищити на 1-5 % точність оцінки стану заглибленого насоса ШГНУ під час її роботи в динамічному режимі. Встановлено взаємозв'язок зміни ковзання ротора електроприводу верстата-качалки від дії навантаження на штангову колону, зумовленого станом заглибленого насоса, на основі якого розроблено метод діагностування ШГНУ за швидкісними характеристиками. Запропоновано непрямий метод визначення маси зрівноважуючих вантажів верстата-качалки, використання якого дозволить підвищити точність перерахунку ватметрограми в динамограму та проводити операції зрівноваження верстата-качалки.

  Скачати повний текст

Удосконалено методи балансування гнучких роторів та підвищення якості їх врівноважування на підставі побудови вірогідних математичних моделей. Розроблено методи та програми ідентифікації динамічних моделей роторних систем, зокрема, оцінювання коефіцієнтів жорсткості і опору сегментних підшипників турбокомпресорів. З використанням розроблених методів одержано динамічні коефіцієнти як функції від частоти обертання, для всіх типорозмірів підшипників, що використовуються у відцентрових компресорах. Одержано математичні моделі всіх типів роторів турбокомпресорів, розрахункові динамічні коефіцієнти впливу (ДКВ) яких практично не відрізняються від експериментальних. Це дозволило значно скоротити процес балансування, обмежуючись тільки нульовим пуском, або мінімальним числом пробних пусків. Розроблено класифікацію гнучких роторів турбокомпресорів залежно від вибору оптимальних площин корекції та частот обертання, ДКВ для яких необхідні для розрахунку. Результати роботи доцільно використовувати під час динамічних розрахунків турбокомпресорів на стадії проектування, а розрахунково-експериментальну методику впроваджено для балансування роторів турбокомпресорів на розгінно-балансувальному стенді.

  Скачати повний текст

З'ясовано технологічні параметри, які впливають на показники стійкості армованих укосів та визначено найбільш значуші, а саме: довжину заведення армувального полотна за криву ковзання, величину вертикального кроку армування, тип армувального матеріалу, кількість армованих шарів. Установлено закономірності впливу технологічних параметрів на показники стійкості армованих укосів, виявлені за результатами аналізу експериментально-статистичних моделей. Установлено збільшення корисного навантаження за умов використання розробленої технології та забезпечення необхідних показників стійкості укосів з пісчаного грунту: в 1,08 - 1,94 рази за зміни довжини заведення армувального полотна за поверхню ковзання; у 1,005 - 1,92 рази - вертикального кроку армування; в 1,09 - 1,26 рази - типу геотекстиля. Виявлено оптимальне співвідношення досліджених технологічних факторів, що дозволяє одержати максимальне збільшення (2,49 рази) показника корисного навантаження, яке відповідає враті стійкості укосу.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку контактних напружень у товстій плиті, які виникають під системою гладких штампів з наперед невідомими областями взаємодії, та її застосування для дослідження контактної міцності роликових підшипників. Досліджено контактні задачі на базі моделювання основи півпростором у випадку, коли область контакту мала в порівнянні з розмірами тіла, або шаром, що лежить на жорсткому півпросторі або системі дискретних опор в загальному випадку. Побудовано методику розв'язування контактних задач для великої кількості штампів. Проведено дослідження процесу відставання плоских штампів від основи, що виникає за дії додаткового навантаження, яке прикладене поза штампами. Запропоновано підхід щодо зменшення максимальних контактних напружень під роликами різної форми за рахунок закруглення кінців ролика. Записано та розв'язано інтегральне рівняння для визначення контактних напружень у товстій плиті, що лежить на системі точкових опор і навантажена штампом.

  Скачати повний текст

Наведено математичну модель розрахунку поздовжніх і поперечних напружень у зразках гірських порід, яка відрізняється врахуванням кутів повороту ліній максимальних дотичних напружень, значень і напрямів дотичних напружень від зовнішнього тертя. Розроблено критерій гідростатичного стану гірських порід, суть якого полягає у рівності косинуса кута внутрішнього тертя відношенню дотичних напружень від зовнішнього тертя до опору матеріалу зсуву в площині, яка перпендикулярна до лінії дії стискаючого навантаження. Запропоновано математичну модель розрахунку межі міцності зразків гірських порід за умов одноосьового стискання, яка відрізняється врахуванням зовнішнього тертя та геометричних параметрів ліній ковзання. Пояснено зміцнення зразків гірських порід за межею пружності. Обгрунтовано виникнення поперечних стискаючих нормальних напружень внаслідок дії дотичних напружень контактного тертя.

  Скачати повний текст

Розвинуто теорію аналізу схем заміщення двигунів змінного струму загальнопромислового використання шляхом урахування втрат у сталі за нелінійною залежністю опору контуру намагнічування від частоти струму та врахування ефекту витіснення струму на вищих гармоніках, зумовленого квадратичною залежністю збільшення опору ротора, що дозволяє з достатньою достовірністю аналізувати енергопроцеси за умов полігармонійного живлення обмоток статора. Уперше одержано у загальному вигляді рівняння балансу складових гармонік миттєвої потужності на джерелі живлення та елементах схем заміщення двигунів змінного струму з урахуванням нелінійностей, що дозволило визначити їх електромагнітні й енергетичні параметри у разі полігармонійного живлення. Теоретично доведено й експериментально підтверджено, що комплексне використання рівнянь електричної рівноваги та балансу ортогональних складових миттєвої потужності в елементах схем заміщення та додаткових інформаційних рівнянь, які одержуються за режимів живлення обмоток статора від пристроїв полігармонійної напруги, на відміну від відомих методів, забезпечує пофазну ідентифікацію електромагнітних й енергетичних параметрів двигунів змінного струму з урахуванням їх нелінійностей, а також підвищену точність та низьку чутливість до похибок вимірювань. Доведено, що використання визначених параметрів схем заміщення та ковзання неробочого ходу дозволяє визначити втрати у сталі за функцією струму намагнічування та втрати у роторі, що, на відміну від відомих методів, підвищує точність декомпозиції втрат потужності двигунів змінного струму для розрахунку передбачуваної навантажувальної здатності.

  Скачати повний текст

Розроблено методи аналізу нестаціонарних вібрацій обертових машин у режимі реального часу з використанням різниць. Розглянуто моделі сигналів нестаціонарних вібрацій. Розроблено методи вибору ділянок локальної стаціонарності та методи визначення різниць кореляційних функцій і спектрів потужності з метою використання останніх як діагностичних ознак. Шляхом комп'ютерного моделювання досліджено похибки визначення ділянок локальної стаціонарності розробленими методами. Виявлено нові діагностичні ознаки обертових машин, які під час використання різницевого кореляційно-спектрального аналізу дозволяють виявити перекіс прилягаючої поверхні другого підшипника турбіни типу К-200-130 ЛМЗ, обрив болта кріплення бічної колодки до обойми першого підшипника турбіни типу К-160-130 ХТЗ та нерівномірність затягування болтів півмуфт роторів високого та низького тисків цієї турбіни. Виявлено також діагностичні ознаки, які дозволяють встановлювати наявність тріщин у лопатках турбін. На підставі запропонованих методів та алгоритмів розроблено ефективні структури та програмне забезпечення для адаптивного кореляційного аналізу нестаціонарних вібрацій механічного обладнання та його елементів у режимі реального часу.

  Скачати повний текст

Досліджено взаємний вплив електромагнітних полів і високошвидкісного тертя ковзання на динаміку процесу тертя ковзання та формування властивостей поверхневих і глибинних шарів сталей. Встановлено, що електромагнітні поля інтенсифікують у разі високошвидкісного тертя процеси, які призводять, залежно від умов, до підвищення або зниження зносостійкості сталей, ефектів зміцнення чи зниження міцності робочої поверхні, що відбивається на внутрішніх напруженнях, корозійній стійкості, вмісті вуглецю у приповерхневих шарах та їх мікроструктурі. За даних умов вплив змінних магнітних полів на деформовані силами тертя шари більш ефективний, ніж постійних тієї ж напруженості, і, особливо, за наявності у зоні фрикційного контакту рідких чи консистентних мастил, що містять вуглець. На базі отриманих закономірностей розроблено новий фрикційно-магнітний метод підвищення триботехнічних характеристик експлуатаційних поверхонь деталей машин і на прикладах вузлів тертя суднових механізмів здійснено його впровадження з економічним ефектом за рахунок підвищення зносостійкості, корозійної стійкості та заміни легованих сталей вуглецевими.

  Скачати повний текст

уЗапропоновано новий комплексний теоретико-експериментальний підхід щодо підвищення зносостійкості та довговічності підшипників кочення нанесенням зміцнюючих покриттів. На підставі теоретичних досліджень напружено-деформованого стану моделі пластини з багатошаровим покриттям під час її контактного навантаження виявлено вплив конструкції та фізико-механічних характеристик покриття на величину контактних напружень в композиції покриття - основа та обгрунтовано шляхи їх зменшення. Досліджено кінематику руху кульок в упорних підшипниках кочення, одержано формули для визначення швидкості та коефіцієнта проковзування кульок відносно кілець. Експериментальними дослідженнями виявлено вплив конструкції фізико-механічних властивостей покриттів та твердості основи на зносостійкість та довговічність підшипників кочення в мастилі, на підставі яких обгрунтовано перспективність застосування дифузійних покриттів та покриттів, одержаних методом іонного азотування в плазмі тліючого розряду. Для зміцнення поверхні уточнено механізм зношування поверхні кочення з покриттями в мастилі. Розроблено рекомендації та нову технологію для підвищення зносостійкості та довговічності підшипників кочення. Ефективність даних пропозицій підтверджено за допомогою промислових випробувань.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вперше доведено, що процес порушення стійкості схилів на кар'єрах з м'якими розкривними породами пов'язаний з утворенням специфічних областей критичних напружень у схилі, що призводить до виникнення максимальних деформацій та ініціює процес зрушення масиву порід за круглоциліндричною поверхнею ковзання. Розроблено нову гідромеханічну модель, що дозволяє визначити коефіцієнт запасу стійкості схилів кар'єрів з урахуванням складної геологічної структури, вологості розкривних порід і навантажень від гірничо-транспортного устаткування.

  Скачати повний текст

Одержано дані про закономірності докритичної та критичної двофазної течії у прямолінійних каналах і місцевих опорах теплотехнічних систем. Виявлено аналогічний характер впливу вмісту легкої фази у двофазному потоці на коефіцієнти місцевого опору та гідравлічного тертя. Досліджено та проаналізовано закономірності взаємного впливу місцевих опорів під час руху двофазного потоку. Установлено характер закономірності впливу геометричних особливостей каналу, структур потоків і ковзання фаз на пропускну спроможність дренажного каналу складної конфігурації (ДКСК). Розроблено математичну модель ДКСК на базі рівнянь збереження та залежностей для визначення критичних параметрів каналу з урахуванням конфігурації ДКСК, структури потоку, дисипації енергії, неадіабатності процесу та недогріву рідини до температури насичення на вході у канал.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичне й експериментальне дослідження з метою поліпшення статичних і динамічних характеристик багатовитратного запобіжного клапана непрямої дії у складі гідроагрегата підйому вала парової турбіни. Розроблено комплекс математичних моделей: насоса, запобіжного клапана непрямої дії, довгого трубопроводу, гідростатичного підшипника. Відзначено, що запропоновану модель з запобіжним клапаном подано стосовно будь-якої змінної нелінійним диференціальним рівнянням VII порядку. Наведено результати аналізу коливань тиску у напірному трубопроводі з частотою 3,7 Гц.

  Скачати повний текст

Установлено, що втрата механічної стійкості аустеніту має прояв у зменшенні модуля зсуву й енергії дефекту пакування та і у генерації перед початком мартенситних перетворень "свіжих" дислоскацій, які рухаються у напрямку концентраційних зародкових неоднорідностей. За методом електронної просвічувальної мікроскопії in situ показано, що залежно від величини енергії дефекту пакувння такі дислокації сприяють утворенню alpha та epsilon мартенситів. Запропоновано дислокаційні механізми утворення цих фаз. Уперше за умов in situ спостережень за допомогою електронного мікроскопа показано, що за умов швидкісних локальних нагрівань на поодиноких дислокаціях та їх скупченнях утворюються зародки рекристалізації без участі полігонізації. від поступового продавлювання продуктів дисоціації до вибухоподібного їх закидання у ферит. Установлено взаємозв'язок між розміром зерна, шириною та геометрією розташування смуги Чернова - Людерса відносно напрямку докладеного зусилля. Для цього випадку запропоновано розглядати механізм пластичної деформації на макрорівні як колективну форму руху зерен та їх частин, основними елементами якої є проковзування вздовж границь, а як запускаючий механізм на мікрорівні є дислокаційне ковзання всередині зерен.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розв'язання наукових задач зі створення захисних покриттів на сталях та твердих сплавах (ТС). Зазначено, що нові покриття одержують за рахунок реалізації комплексної технології, зокрема, на першому етапі реалізується дифузійне азотування в середовищі аміаку, проводиться дифузійна металізація титаном, ванадієм, хромом. У результаті азототитанування, азотованадіювання та азотохромування на поверхні сталей та ТС формуюються двошарові покриття типу карбід-нітрид насичувального елемента. На зовнішній стороні покриття розміщується шар карбіду даного елемента, безпосередньо до основи примикає нітридний шар як бар'єр, стримуючи дифузію заліза основи до зовнішньої сторони покриття. Розроблено схему формування покриттів, яка характеризується підвищеною мікротвердістю, мікроміцністю та низькою наскрізною пористістю. Встановлено, що під час тертя ковзання без змащування за схемою вал - вкладка відбувається перенесення матеріалу контртіла на поверхню зразка, елементи основи та покриття транспортуються на значну відстань від місця безпосереднього контакту пари тертя.

  Скачати повний текст

Досліджено питання оцінки довговічності статично невизначених шарикопідшипникових вузлів. Запропоновано методику розрахунку робочого ресурсу вказаних опорних систем з урахуванням пружних деформацій підшипників і радіальних зазорів, що безперервно змінюються в процесі експлуатації. Розроблено математичну модель. Проведено експериментально-теоретичні дослідження, на базі яких виявлено, що початкові значення максимальних навантажень на підшипники знижуються в середньому на 20 - 30 % в період експлуатації вузла, а дійсний ресурс опорної системи в 1,6 - 1,95 рази перевищив ресурс, який визначається без урахування зміни реакції в опорах. Наведено рекомендації щодо вдосконалення опорних систем допоміжного технологічного обладнання сталеканатного виробництва.

  Скачати повний текст

В умовах плоскої деформації дана постановка статичних симетричних задач механіки деформівного твердого тіла, що моделюють процеси початкового розвитку крихкого і пластичного руйнування, які відповідають моделі Коттрелла зародження тріщин. Згідно цій моделі тріщина утворюється при перетині ліній ковзання. Запропоновано підхід до дослідження поставлених задач, який базується на їх зведенні до задач теорії пружності для клиновидних тіл з некласичною умовою на нескінченності, що дозволяє врахувати вплив зовнішнього поля. Слідуючи запропонованому підходу, з використанням методу Вінера-Хопфа побудовані точні розв'язки ряду нових задач теорії пружності для клиновидних тіл і на їх основі досліджено напружений стан біля точки перетину ліній ковзання і біля тріщини, яка утворилася при перетині ліній ковзання, здійснено розрахунок пластичної зони біля точки перетину ліній ковзання в рамках моделі з двома пластичними смугами.

  Скачати повний текст